1. Тверді тіла поділяються на дві групи: кристалічні і аморфні.

2. Кристалічні тіла мають певну температуру плавлення і кристалізації, упорядковане розміщення молекул (атомів, йонів). Наприклад більшість металів, мінералів, рослинні волокна, білкові речовини, сажа, лід, графіт.

3. Аморфні тіла (переохолодені рідини) - не мають певної температури плавлення, молекли не утворюють кристалічної решітки, пластичні, поводять себе залежно від характеру впливу або як тверді тіла, або як в'язкі рідини (поліетилен, цукор, скло, каніфоль.

4. Аморфний стан - нестійкий. З часом аморфна речовина переходить у кристалічну (скло - мутніє, льодяник - зцукрюється).

5. До аморфних тіл відносяться: смола, скло, ебоніт, віск, пластилін, деякі види пластмас. Аморфні тіла ближче до рідин: подібні внутрішньою будовою; в аморфних, кристалічних тілах і рідинах присутній ближній порядок. Відрізняють аморфні тіла і рідини тільки ступенем рухливості частинок – часом їх осілого місця. Вони ізотропні. В них відсутня температура плавлення і кристалізації, властива текучість, пружність форми, твердість, міцність. Внутрішня енергія речовини в  аморфному стані дещо більша, ніж в кристалічному, так як впорядкованому розміщенню середніх положень частинок в положеннях рівноваги відповідає найменша потенціальна енергія частинок. Тому факт самовільної кристалізації аморфних тіл (зацукризація льодяників, помутніння скла, втрата еластичності гуми) зрозумілий з точки зору принципу мінімуму потенціальної енергії. Такі тіла як сірка, цукор, гліцерин, кварц існують і в кристалічній і в аморфній формі.

Кристали можуть утворюватись двома шляхами: з пари і з розчинів. Якщо в колбу кинути кілька кристалів йоду і підігрівати, то випаровуючись на стінках уворюватимуться кристалики йоду (так утворюються сніжинки). У насичений розчин мідного купоросу (профільтрований) опускаємо нитку. Через добу на нитці осядуть маленькі кристалики. Так утворюються гірські породи, так вирощують рубін, сапфір.

Бор - проявляє властивості як металів так і неметалів. У звичайному стані - кристалічна речовина блідо-коричневого кольору.

Кальцій - лужноземельний метал, активний. У реакції з водою утворює гідроксид ("гашене вапно"). Входить до складу кісток.

Вуглець - неметал, поширений у природі, утворює прості речовини - графіт і алмаз.

Іридій - рідкісний метал, твердий. Не розчиняється в жодній кислоті.Належить до платинових.

Титан - вирізняється легкістю і міцністю. Використовується в авіа- та ракетобудуванні.

Цезій - лужний метал, самозагоряється на повітрі, низька температура плавлення - 28,4 С.

Вольфрам - метал, має найвищу температуру плавлення, основа твердих і жаростійких сплавів.

Натрій - його проста речовина - лужний метал, солі використовуються в кулінарії та входить до деяких консервантів.

У більшості твердих тіл об'єм збільшується при плавленні і зменшується при твердненні. Але вода, олово, бісмут при твердненні свій об'єм збільшують.

Властивість води перебувати в переохолодженому стані є причиною багатьох цікавих явищ в природі. Іноді взимку водяні краплі, пролетівши через шари повітря, температура яких нижча від температури замерзання води, не замерзають, а долітають до поверхні землі в переохолодженому стані. Доторкаючись до будь-яких предметів ці краплі враз замерзають. Цим пояснюється утворення ожеледі. Туман, зимові хмари також виникають внаслідок перебування води в переохолодженому стані. Переохолодження води в річках стає причиною утворення підводного льоду (донний лід). Щоб зберегти смакові харчові якості продуктів їх не заморожують, а переохолоджують. Велику теплоту плавлення води (льоду) використовують як засіб проти спаду температури за 0^о С. Для цього в льохах з овочами ставлять бочки з водою, а весною  в садах, щоб не змерз цвіт чи молода зав'язь.

1. До кристалічних тіл відносяться: сніг, Найбільші сніжинки зафіксовані 4 грудня 1892 року у Саксонії (Німеччина) діаметром 12 см. В кристалічних тілах атоми і молекули займають певні, впорядковані положення в просторі.  
2. Монокристали анізотропні.
3. Кварц за 1 секунду передає 32 768 імпульсів.

Рідки́й криста́л  — специфічна термодинамічна фаза деяких речовин, якій властиві риси як рідини (текучість), так і кристалу (анізотропія властивостей).

 Галлій - метал, температура плавлення якого 29,8 градусів. Якщо взяти його в руку, він почне плавитись.

Чому скрипить сніг? Сніжинка складається з великої кількості маленьких кристаликів. Коли вони ламаються, чути тріск. Якщо в морозний день ти йдеш по снігу, під ногами ламається багато кристаликів. Тому і скрипить сніг.

Золото - м'який жовтий метал з яскравим металічним блиском. Люди почали використовувати як гроші. Сьогодні кожна країна має свій золотий запас. Для ювелірних прикрас використовують сплав золота із міддю або сріблом, алюмінієм, індієм. З золота виготовляють сусальне золото - тонесеньку фольгу. Протези суглобів виготовляють із набагато міцнішого і легшого металу - титану. Усі контакти в космічних ракетах вкривають золотом.

Срібло - сріблястий метал з яскравим металічним блиском, з часом воно вкривається чорною плівкою. Срібло має бактерицидні властивості. Давно відомо, що вода у срібній посудині не псується, а срібна пластина, накладена на рану, захищає її від зараження та гноєння. Колоїдне срібло у вигляді спрею використовують для швидкої обробки і загоювання ран, для дезінфекції космічної станції. Срібло - перший метал, з якого виготовляли якісні дзеркала. Його напилювали на скло. Сполуки срібла у вигляді порошку використовують, щоб розігнати хмари, послабити силу тропічного урагану і злив. З срібла виготовляють ювелірні прикраси. Виготовляли навіть кулі, оскільки свинцеві плавились вдаряючись в шкіру та кості тварин.

Мідь - це перший метал, який людина отримала з руди. Із бронзи (мідь з оловом) виготовляли зброю, з латуні (мідь з цинком) виробляють крани, труби. Міддю вкривали днища кораблів, виготовляють корабельні гвинти, і контактні проводи для тролейбусних ліній.

Олово - твердий сріблясто-білий метал, складник бронзи, яка набагато міцніша, ніж мідь. Країни, які не мали запасів олова, програвали війни. З олова виготовляють бляху та консервні банки. Біле олово за температури -13 Цельсія перетворюється на сірий порошок ("олов'яна чума"). Гудзики наполеонівської армії взимку розсипались і миттєво знайти декілька мільйонів гудзиків виявилося не так просто. "Олов'яна чума" стало однією з причин загибелі антарктичної експедиції Роберта Скотта до Південного полюса. На зворотному шляху полярники не знайшли запасів гасу. Він витік з бляшаних цистерн, запаяних оловом.

Свинець - м'який сіро-сріблястий метал, який на повітрі швидко тьмяніє. "Давній Рим отруївся свинцем" - стверджують археологи. Римляни використовували свинцевий посуд, водогінні труби, тощо. В середньому проживали 25 років. В скелетах знайшли великий вміст свинцю.   Свинець входить до складу кришталю. Свинцеві фартухи захищають рентгенолога і пацієнта від опромінення. Свинцеві грузила використовують для риболовлі, а свинцеві акумулятори - для накопичення енергії.

Ртуть - сріблястий метал і єдиний, який при кімнатній температурі пребуває в рідкому стані, твердне при температурі -38,9 Цельсія. Ртуть - найважча рідина. Літр ртуті важить більше ніж відро води. Має згубний вплив на організм; родовище Нікітовське (на Донбасі); використовують в термометрах.

Залізо - твердий метал. За часів Гомера його цінували дорожче золота. Перше залізо, яке потрапило до людини, було космічним - з метеоритів; називають "небесним каменем"; Щороку на Землю випадає тисячі тон метеоритної речовини, яка на 90% складається із заліза. Без сполук заліза не може існувати жоден живий організм. Цей елемент входить до складу крові. За нестачі заліза людина швидко стомлюється, головні болі. Багаті сполуками заліза морква, квасоля, шпинат, кропива, гречка, яблука, буряк, зелені овочі. Якби не було заліза: "На вулицях міста страшне руйнування: відсутні автомобілі, каміння перетвориться на глинистий порох; рослини чахнуть і гинуть без життєдайного металу. Люди теж гинуть..."

Метали рекордсмени

Найбільш тугоплавкий метал - вольфрам: 3 420 Цельсія.

Найбільш ковкий - золото. З 1 г можна витягнути дріт 2,4 км.

Найтвердіший - хром.

Найбільш токсичний (радіоактивний) радій.

Найлегший  - літій, найважчий - осмій.

Титан - найміцніший і дуже легкий.

Найбільші запаси срібла в Індії, золота в ПАР.

У Світовому океані розчинено 10 млрд тонн золота.

Найпоширеніший метал у земній корі - алюміній.

Найдорожчий - каліфорній. 1 г цього металу коштує декілька млн доларів. Каліфорнію в природі немає, його створили люди штучно.

Більшу частину ядра Землі становить залізо. Його найбільше на нашій планеті.

За часів Наполеона ІІІ найдорожчим був посуд з рідкісного на той час алюмінію. Ним користувався лише імператор, інші обходились посудом із золота і срібла.

Археологи знайшли череп царя, пробитий стрілою. Отвір був акуратно закритий золотою пластиною. Цар після операції прожив ще досить довго.

Тріск - ламається гілка, дзелень - звучить розбите скло... Чому, коли щось ламається, розбивається або лопається, чути різноманітні шуми і звуки? Вчені задались питанням: чому коли тіла ламаються, вони видають звуки. Звук виникає в пружньому середовищі від коливання тіла (його частин). Звукова хвиля - це згущення і розрідження частинок. У вакуумі звук не поширюється. Атоми з'єднані між собою своєрідними "пружинками". При згинанні і інших деформаціях пружинки розтягуються і при певній силі не витримують і рвуться при цьму і виникає звук. Виникає акустична емісія. Енергія натягнутої пружини вивільняється і розповсюджується в різних напрямках. Починається руйнування. Рвуться міжатомні і міжмолекулярні зв'язки. Тому вчені встановлюють спеціальні датчики, які уловлюють мікро звуки, що дає можливість попередити руйнування.

Електричний склоріз. Провідник нагрітий від високої напруги торкається більш холодного скла і воно розколюється, так як не належить до провідників та не є термопластичним. Кожна комірка скла оточена сусідніми, вони заважають одне одному розширюватись навіть на долю міліметра. Крихке скло не витримує механічної напруги, яке виникає всередані нього і розпадається.

Журавлиний клин

Спереду летить ватажок, напрямний, а за ним, вишикувавшись чітким клином, його ведені. І кожний птах займає в клині своє, тільки йому приналежне місце (не за послідовністю, а за збереженням малюнка клина). Журавлиний клин завжди однаковий. Його боки утворюють кут близький до 110 градусів. Між лінією польоту і одним боком міститься близько  55 градусів. Такий кут мають деякі  кристали, в тому числі алмаз. Це найстійкіший кут кристалів. Він визначається взаємодією сил, що зв’язують атоми.

Французький інженер П'єр-Еміль Мартен у 1875 році вперше добився виходу рідкої сталі. Звідси назва "мартенівські ...".

Шкала твердості:

1.  Тальк.
2. Гіпс або камяна сіль
3. Вапняковий шпат
4. Плавиковий шпат
5. Сккло
6. Польовий шпат
7. Кварц
8. Топаз
9. Корунд
10. Алмаз.

Твердість речовин

1. Віск - 0,5
2. Глина - 0,5-1
3. Крейда - 1
4. Олово - 1-2
5. Слюда - 3?
6. Алюміній - 2
7. Золото - 2-3
8. Латунь - 3-4
9. Залізо - 4-5

Тверді тіла: кам'яна сіль, цукор, алмаз, граніт, метали, лід, твердий азот (-253 С).

Рідкі тіла: вода, рідкий азот (-195 С), рідке повітря (-197 С).