2017-2018學年高中物理 第二章 固體、液體和氣體 第一節(jié) 晶體的宏觀特征 第二節(jié) 晶體的微觀結構 第三節(jié) 固體新材料教學案 -

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精第一節(jié)晶體和非晶體第二節(jié)晶體的微觀結構第三節(jié)固體新材料目標定位 1。能說出晶體和非晶體的特點及區(qū)分方法，能說出單晶體和多晶體的區(qū)別.2.了解晶體結構的認識過程,知道晶體內(nèi)部結構的特點。3.了解材料科學技術的有關知識及應用,體會它們的發(fā)展對人類生活、社會發(fā)展的影響一、晶體和非晶體導學探究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)象及得出的結論是什

2、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，說明玻璃片沿各個方向的導熱性能相同云母薄片上石蠟的熔化區(qū)呈橢圓形,說明云母片沿各個方向的導熱性能不同知識梳理晶體與非晶體的區(qū)別比較內(nèi)容固體分類宏觀外形物理性質非晶體沒有(“有”或“沒有”)確定的幾何形狀沒有固定熔點導電、導熱、光學等性質表現(xiàn)為各向同性晶體單晶體有（“有”或“沒有”)天然規(guī)則的幾何形狀有確定的熔點導熱、導電、光學等性質表現(xiàn)為各向異性多晶體一個個小晶粒粘在一起，沒有（“有”或“沒有”)確定的幾何形狀有確定的熔點導熱、導電、光學等性質表現(xiàn)為各向同性延伸思考1如何區(qū)分晶體和非晶體？如何區(qū)分單晶體和多晶體？答案有確定熔點的是晶體,沒有

3、確定熔點的是非晶體單晶體和多晶體雖都有確定的熔點，但還有兩點不同：其一,單晶體有天然規(guī)則的形狀，多晶體沒有；其二，單晶體物理性質上表現(xiàn)為各向異性，多晶體則表現(xiàn)為各向同性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,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，在物理性質上表現(xiàn)為各向同性,但它們有確定的熔點二、晶體的微觀結構導學探究1晶體具有規(guī)則的外形，物理性質方面表現(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？答案它們的微觀結構不同2金剛石和石墨都是由碳原子構成的，

4、但它們在硬度上差別很大，這說明什么問題？答案金剛石是網(wǎng)狀結構，原子間的作用力強，所以金剛石的硬度大石墨是層狀結構，原子間的作用力弱，所以石墨的硬度小這說明組成物質的微粒按照不同的規(guī)則在空間分布，會形成不同的晶體知識梳理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微觀結構不同，造成晶體與非晶體形狀和物理性質的不同3組成晶體的微粒的相互作用很強，它們只能在一定的平衡位置附近不停地做微小振動延伸思考天然水晶是晶體，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化三、固體新材料導學探究1你對固體新材料有哪些了解？答案（1)新材料

5、有優(yōu)異的性能和廣闊的應用前景(2）新材料的發(fā)展與新工藝、新技術密切相關(3)新材料往往具有特殊性能如超高強度、超高硬度、超塑性(4）新材料的研發(fā)及其應用,推動了人類文明和社會進步（5）硅是當前用途最廣的半導體材料2固體新材料未來的發(fā)展方向如何？答案(1）新材料科學正向著研究各種復合材料、研究并開發(fā)納米材料、開發(fā)同時具有感知外界環(huán)境或參數(shù)變化和驅動功能的機敏材料、研究開發(fā)生物醫(yī)學材料等方向發(fā)展(2）新材料的制備工藝、檢測儀器和計算機應用也是今后新材料科學技術發(fā)展的重要內(nèi)容。一、晶體和非晶體例1下列關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)

6、則的金屬一定是非晶體c大鹽粒磨成細鹽，就變成了非晶體d所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點答案d解析只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性，故a錯；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；大鹽粒磨成細鹽，細鹽仍是形狀規(guī)則的晶體，在放大鏡下能清楚地觀察到，故c錯;晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點，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，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間變化的關系如圖(b)所示，則（）圖2a甲、乙是非晶體，丙是晶體b甲、丙是晶體，乙是非晶體

7、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b解析由題圖(a)知，甲、乙的導熱性呈各向同性，丙的導熱性呈各向異性；由題圖(b)知,甲、丙有固定的熔點，乙沒有固定的熔點所以甲是多晶體,乙是非晶體,丙是單晶體二、晶體的微觀結構例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，是因為物質微粒是規(guī)則排列的b有的物質能夠生成種類不同的幾種晶體，因為它們的物質微粒能夠形成不同的空間結構c凡各向同性的物質一定是非晶體d晶體的各向異性是由晶體的微觀結構決定的答案c解析晶體的外形、物理性質都是由晶體的微觀結構決定的，a、b、d正確；各向同性的物質不一定是非晶體，多晶體也具有這樣的性質

8、，c錯誤針對訓練(多選)2010年諾貝爾物理學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行反復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0.34 nm的石墨烯，是碳的二維結構如圖3所示為石墨、石墨烯的微觀結構，根據(jù)以上信息和已學知識判斷，下列說法中正確的是（）圖3a石墨是晶體,石墨烯是非晶體b石墨是單質，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答案cd解析石墨、石墨烯、金剛石都為晶體且都為單質，a、b錯誤，c正確;兩位科學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

9、、d。固體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()a食鹽是正方體,而蜂蠟無規(guī)則形狀b石墨可導電，瀝青不能導電c冰熔化時，溫度保持不變；松香受熱熔化時，溫度持續(xù)升高d金剛石密度大，石墨密度小答案ac解析單晶體有規(guī)則的幾何外形,具有確定的熔點，而非晶體沒有，據(jù)此知a、c正確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對稱軸o1o1和o2o2方向測量，結果阻值均為r，則這塊樣品可能是（）圖4a單晶體 b多晶體c非晶體 d金屬答案a解析用多用電表的歐姆擋沿兩個對稱軸o1o1、o2o2方向測量結果均相同

10、，說明該物體沿o1o1和o2o2方向電阻率(即導電性能）不同，即表現(xiàn)出各向異性的物理性質，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3(晶體的微觀結構）(多選)晶體具有各向異性的特點是由于（)a晶體在不同方向上物質微粒的排列情況不同b晶體在不同方向上物質微粒的排列情況相同c晶體內(nèi)部結構的無規(guī)則性d晶體內(nèi)部結構的有規(guī)則性答案ad解析晶體的各向異性取決于晶體內(nèi)部結構的有規(guī)則性，即不同方向上物質微粒的排列情況不同故正確答案為a、d.4（晶體的微觀結構）下列關于金剛石與石墨的說法正確的是()a它們是同一種物質,只是內(nèi)部微粒的排列不同b它們的物理性質有很大的差異c由于它們內(nèi)部微粒排列規(guī)

11、則不同，所以金剛石為晶體,石墨是非晶體d金剛石是單晶體，石墨是多晶體答案b題組一單晶體、多晶體和非晶體的區(qū)別1（多選)關于晶體和非晶體，下列說法正確的是(）a金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體b晶體的分子(或原子、離子）排列是有規(guī)則的c單晶體和多晶體有固定的熔點,非晶體沒有固定的熔點d單晶體和多晶體的物理性質是各向異性的，非晶體是各向同性的答案bc解析金剛石、食鹽、水晶是晶體,玻璃是非晶體，選項a錯誤；單晶體具有各向異性,多晶體具有各向同性，選項d錯誤；晶體分子的排列是有規(guī)則的,且有固定的熔點,非晶體沒有固定的熔點，選項b、c正確2判斷物質是晶體還是非晶體，比較可靠的方法是()a根據(jù)外形判斷b根

12、據(jù)導電性能判斷c根據(jù)各向異性或各向同性判斷d根據(jù)有無確定的熔點來判斷答案d3(多選）如圖1所示是兩種不同物質的熔化曲線，根據(jù)曲線判斷下列說法正確的是()圖1a甲是晶體 b乙是晶體c甲是非晶體 d乙是非晶體答案ad解析晶體在熔化過程中，不斷吸熱，但溫度卻保持不變(熔點對應的溫度），而非晶體沒有確定的熔點，不斷加熱，非晶體先變軟，然后熔化,溫度卻不斷上升，因此甲對應的是晶體，乙對應的是非晶體4(多選)云母薄片和玻璃片分別涂一層很薄的石蠟，然后用燒熱的鋼針去接觸云母薄片及玻璃片的反面，石蠟熔化，如圖2所示，那么（)圖2a熔化的石蠟呈圓形的是玻璃片b熔化的石蠟呈圓形的是云母片c實驗說明玻璃片有各向同性

13、,可能是非晶體d實驗說明云母有各向同性，是晶體答案ac5（多選）關于一塊長方體的銅條,下列說法正確的是(）a它是一塊晶體，因為它有規(guī)則的幾何外形b它是一塊晶體，因為它有確定的熔點c它是一塊多晶體，因為它是由許多晶粒雜亂無章排列而成的d它是一塊非晶體,因為它的物理性質表現(xiàn)為各向同性答案bc解析金屬銅條是多晶體，有固定的熔點，它內(nèi)部的晶體顆粒的排列是雜亂無章的6(多選）北京奧運會的國家游泳中心-水立方，像一個透明的水藍色的“冰塊”，透過它其內(nèi)部設施盡收眼底，這種獨特的感覺就源于建筑外墻采用了一種叫做etfe（四氟乙烯和乙烯的共聚物）的膜材料,這種膜材料屬于非晶體，那么它具有的特性是（)a在物理性質

14、上具有各向同性b在物理性質上具有各向異性c具有固定的熔點d沒有固定的熔點答案ad解析因為這種材料屬于非晶體，因此在物理性質上具有各向同性，沒有固定的熔點,選項a、d正確題組二對晶體的微觀結構的理解7（多選）下列說法中正確的是（）a化學成分相同的物質只能生成同一種晶體b因為石英是晶體,所以由石英制成的玻璃也是晶體c普通玻璃是非晶體d一塊鐵的物理性質雖然呈各向同性的，但它是晶體答案cd解析化學成分相同的物質可以生成多種不同的晶體，如石墨和金剛石，故a錯誤；石英制成的玻璃是非晶體不是晶體，故b錯誤，c正確；鐵為多晶體,物理性質表現(xiàn)為各向同性,故d正確8(多選）下列敘述中正確的是（）a晶體的各向異性是

15、由于它的微粒按空間點陣結構排列b單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)則排列c非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點d石墨的硬度比金剛石差得多,是由于它的微粒沒有按空間點陣分布答案ab9下列關于晶體空間點陣的說法，不正確的是()a構成晶體空間點陣的物質微粒，可以是分子,也可以是原子或離子b晶體的物質微粒之所以能構成空間點陣，是由于晶體中物質微粒之間相互作用很強，所有物質微粒都被牢牢地束縛在空間點陣的結點上不動c所謂空間點陣與空間點陣的結點，都是抽象的概念；結點是指組成晶體的物質微粒做永不停息的微小振動的平衡位置；物質微粒在結點附近的微小振動,就是熱運動d相同的物質微粒，可以構成不同的空間點陣,也就是同一種物質能夠生成不同的晶體，從而能夠具有不同的物理性質答案b解析組成晶體的物質微?？?/p>