粵教版選修33 第二章 第一節(jié) 第三節(jié)　晶體和非晶體 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 固體新材料 課件（31張）.ppt

第二章 第一節(jié)晶體和非晶體第二節(jié)晶體的微觀結(jié)構(gòu)第三節(jié)固體新材料 目標(biāo)定位1 能說出晶體和非晶體的特點(diǎn)及區(qū)分方法 能說出單晶體和多晶體的區(qū)別 2 了解晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程 知道晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 3 了解材料科學(xué)技術(shù)的有關(guān)知識及應(yīng)用 體會它們的發(fā)展對人類生活 社會發(fā)展的影響 內(nèi)容索引 知識探究 題型探究 達(dá)標(biāo)檢測 知識探究 一 晶體和非晶體 1 觀察玻璃 蜂蠟 塑料 食鹽 蔗糖 石英 比較它們的外形有何不同 答案 答案玻璃 蜂蠟 塑料沒有規(guī)則的幾何外形 食鹽 蔗糖 石英有規(guī)則的幾何外形 答案 2 在云母簿片和玻璃片上分別涂上一層很薄的石蠟 然后用燒熱的鋼針去接觸云母薄片及玻璃片的另一面 石蠟熔化 如圖1所示 那么你看到的現(xiàn)象及得出的結(jié)論是什么 玻璃片云母片 圖1 答案玻璃片上石蠟的熔化區(qū)呈圓形 說明玻璃片沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能相同 云母薄片上石蠟的熔化區(qū)呈橢圓形 說明云母片沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能不同 晶體與非晶體的區(qū)別 沒有 沒有 各向同性 有 有 沒有 各向異性 各向同性 有 答案 1 如何區(qū)分晶體和非晶體 如何區(qū)分單晶體和多晶體 答案有確定熔點(diǎn)的是晶體 沒有確定熔點(diǎn)的是非晶體 單晶體和多晶體雖都有確定的熔點(diǎn) 但還有兩點(diǎn)不同 其一 單晶體有天然規(guī)則的形狀 多晶體沒有 其二 單晶體物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性 多晶體則表現(xiàn)為各向同性 答案 2 金屬物體沒有固定 規(guī)則的幾何外形 但它們都有確定的熔點(diǎn) 那么金屬是晶體 還是非晶體 答案金屬是多晶體 多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的 沒有規(guī)則的幾何外形 在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性 但它們有確定的熔點(diǎn) 二 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 1 晶體具有規(guī)則的外形 物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向異性 而非晶體卻沒有規(guī)則的外形 并且物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向同性 產(chǎn)生這些不同的根本原因是什么呢 答案 答案它們的微觀結(jié)構(gòu)不同 2 金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的 但它們在硬度上差別很大 這說明什么問題 答案 答案金剛石是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 原子間的作用力強(qiáng) 所以金剛石的硬度大 石墨是層狀結(jié)構(gòu) 原子間的作用力弱 所以石墨的硬度小 這說明組成物質(zhì)的微粒按照不同的規(guī)則在空間分布 會形成不同的晶體 1 組成晶體的微觀粒子 分子 原子或離子 按照一定的規(guī)律在空間整齊地排列 2 微觀結(jié)構(gòu)不同 造成晶體與非晶體形狀和物理性質(zhì)的不同 3 組成晶體的微粒的相互作用很強(qiáng) 它們只能在一定的附近不停地做微小振動 平衡位置 天然水晶是晶體 而熔化以后再凝固的水晶則是非晶體 這說明了什么 答案有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 答案 1 你對固體新材料有哪些了解 答案 1 新材料有優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景 2 新材料的發(fā)展與新工藝 新技術(shù)密切相關(guān) 3 新材料往往具有特殊性能 如超高強(qiáng)度 超高硬度 超塑性 4 新材料的研發(fā)及其應(yīng)用 推動了人類文明和社會進(jìn)步 5 硅是當(dāng)前用途最廣的半導(dǎo)體材料 三 固體新材料 答案 2 固體新材料未來的發(fā)展方向如何 答案 1 新材料科學(xué)正向著研究各種復(fù)合材料 研究并開發(fā)納米材料 開發(fā)同時(shí)具有感知外界環(huán)境或參數(shù)變化和驅(qū)動功能的機(jī)敏材料 研究開發(fā)生物醫(yī)學(xué)材料等方向發(fā)展 2 新材料的制備工藝 檢測儀器和計(jì)算機(jī)應(yīng)用也是今后新材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容 答案 題型探究 例1下列關(guān)于晶體和非晶體的說法 正確的是a 所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性b 晶體一定有規(guī)則的幾何形狀 形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體c 大鹽粒磨成細(xì)鹽 就變成了非晶體d 所有的晶體都有確定的熔點(diǎn) 而非晶體沒有確定的熔點(diǎn) 答案 解析 一 晶體和非晶體 解析只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性 故a錯(cuò) 單晶體有規(guī)則的幾何形狀 而多晶體無規(guī)則的幾何形狀 金屬屬于多晶體 故b錯(cuò) 大鹽粒磨成細(xì)鹽 細(xì)鹽仍是形狀規(guī)則的晶體 在放大鏡下能清楚地觀察到 故c錯(cuò) 晶體和非晶體的一個(gè)重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點(diǎn) 而非晶體沒有確定的熔點(diǎn) 故d對 例2在甲 乙 丙三種固體薄片上涂上蠟 用燒熱的針接觸其上一點(diǎn) 蠟熔化的范圍如圖2 a 所示 而甲 乙 丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖 b 所示 則 圖2 a 甲 乙是非晶體 丙是晶體b 甲 丙是晶體 乙是非晶體c 甲 丙是非晶體 乙是晶體d 甲是非晶體 乙是多晶體 丙是單晶體 答案 解析 解析由題圖 a 知 甲 乙的導(dǎo)熱性呈各向同性 丙的導(dǎo)熱性呈各向異性 由題圖 b 知 甲 丙有固定的熔點(diǎn) 乙沒有固定的熔點(diǎn) 所以甲是多晶體 乙是非晶體 丙是單晶體 解析晶體的外形 物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的 a b d正確 各向同性的物質(zhì)不一定是非晶體 多晶體也具有這樣的性質(zhì) c錯(cuò)誤 例3下列說法不正確的是a 晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀 是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的b 有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體 因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)c 凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體d 晶體的各向異性是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的 二 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 答案 解析 a 石墨是晶體 石墨烯是非晶體b 石墨是單質(zhì) 石墨烯是化合物c 石墨 石墨烯與金剛石都是晶體d 他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的 針對訓(xùn)練 多選 2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈 海姆和康斯坦丁 諾沃肖洛夫 以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究 他們通過透明膠帶對石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小 最終尋找到了厚度只有0 34nm的石墨烯 是碳的二維結(jié)構(gòu) 如圖3所示為石墨 石墨烯的微觀結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上信息和已學(xué)知識判斷 下列說法中正確的是 圖3 答案 解析 解析石墨 石墨烯 金剛石都為晶體且都為單質(zhì) a b錯(cuò)誤 c正確 兩位科學(xué)家是通過物理變化的方法獲得石墨烯的 d正確 故正確的答案為c d 固體 晶體 單晶體 物理性質(zhì)各向異性有規(guī)則的幾何外形有確定的熔點(diǎn) 多晶體 物理性質(zhì)各向同性有確定的熔點(diǎn) 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 非晶體 無規(guī)則的幾何外形無確定的熔點(diǎn)物理性質(zhì)各向同性 固體新材料 新材料的特征新材料的未來 達(dá)標(biāo)檢測 a 食鹽是正方體 而蜂蠟無規(guī)則形狀b 石墨可導(dǎo)電 瀝青不能導(dǎo)電c 冰熔化時(shí) 溫度保持不變 松香受熱熔化時(shí) 溫度持續(xù)升高d 金剛石密度大 石墨密度小 1 晶體和非晶體 多選 下列哪些現(xiàn)象能說明晶體與非晶體的區(qū)別 答案 解析 1 2 3 4 解析單晶體有規(guī)則的幾何外形 具有確定的熔點(diǎn) 而非晶體沒有 據(jù)此知a c正確 a 單晶體b 多晶體c 非晶體d 金屬 2 晶體和非晶體 一塊厚度和密度都均勻分布的長方體被測樣品 長ab是寬ad的兩倍 如圖4所示 如果用多用電表的歐姆擋沿兩個(gè)對稱軸o1o1 和o2o2 方向測量 結(jié)果阻值均為r 則這塊樣品可能是 答案 解析 1 2 3 4 圖4 解析用多用電表的歐姆擋沿兩個(gè)對稱軸o1o1 o2o2 方向測量結(jié)果均相同 說明該物體沿o1o1 和o2o2 方向電阻率 即導(dǎo)電性能 不同 即表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì) 所以a正確 如果是普通金屬 可以分析出沿o1o1 方向電阻比較大 1 2 3 4 a 晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同b 晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同c 晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無規(guī)則性d 晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性 3 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 多選 晶體具有各向異性的特點(diǎn)是由于 答案 解析 1 2 3 4 解析晶體的各向異性取決于晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的