高中物理(新教材)選修三課件：2-4-固體 人教版

2.4固體學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道固體可分為晶體和非晶體兩大類，了解它們在物理性質(zhì)上的差別。2、知道晶體可分為單晶體和多晶體。3、能用晶體的空間點陣說明其物理性質(zhì)的各向異性。松香瀝青蜂蠟玻璃食鹽石英蔗糖硫酸銅

硫酸銅這兩組物質(zhì)外表各有什么特征？思考與討論一、晶體與非晶體1.固體可分為晶體和非晶體兩大類。晶體：石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精、雪花和金屬等。非晶體：玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等。晶體又可分為單晶體和多晶體。2.單晶體與多晶體單晶體：如果一個物體就是一個完整的晶體，這樣的晶體叫做單晶體。例如：雪花、食鹽小顆粒、單晶硅、單晶鍺等。多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體組成的，這樣的物體叫做多晶體。其中的小晶體叫做晶粒。如：由許多食鹽單晶體粘在一起而成大塊的食鹽，就是多晶體。其中的小晶體叫做晶粒。a．多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀。b．不顯示各向異性(每一晶粒內(nèi)部都是各向異性的)。c．有確定的熔點分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒有確定的幾何形狀1.沒有確定的熔點2.物理性質(zhì)各向同性晶體單晶有天然規(guī)則的幾何形狀1.有確定的熔點2.物理性質(zhì)各向異性多晶沒有確定的幾何形狀1.有確定的熔點2.物理性質(zhì)各向同性3.晶體與非晶體的比較物理性質(zhì)：包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能，導(dǎo)電性能、光的折射性能等。實驗乙云母

把熔化了的蜂蠟薄薄地涂在薄玻璃片上。把一支縫衣針燒熱，然后用針尖接觸蜂蠟層的背面，不要移動，觀察蜂蠟熔化區(qū)域的形狀。把玻璃片換成單層的云母片，再做上述實驗。在玻璃片上和云母片上，蜂蠟熔化區(qū)域形狀的不同說明了什么？甲玻璃

晶體各向異性，非晶體各向同性4.幾種常見晶體的規(guī)則外形：食鹽晶體：呈立方體形明礬晶體：呈八面體形石英晶體：中間是一個六棱柱，兩端呈六棱錐雪花：凡草木花多五出，雪花獨六出——漢·韓嬰例1下列關(guān)于晶體和非晶體的說法中正確的是(

)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.大粒鹽磨成細(xì)鹽，就變成了非晶體D.所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點解析：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；大粒鹽磨成細(xì)鹽，而細(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；晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點，而非晶體無確定的熔點，故D對。D例1下列關(guān)于晶體和非晶體的說法中正確的是(

)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.大粒鹽磨成細(xì)鹽，就變成了非晶體D.所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點解析：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；大粒鹽磨成細(xì)鹽，而細(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；晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點，而非晶體無確定的熔點，故D對。D二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1.假說：晶體內(nèi)部的微粒是有規(guī)則的排列著的。1912年，人們應(yīng)用X射線對晶體結(jié)構(gòu)進行研究，證實了這種假說的正確性。石墨食鹽金剛石2.組成同一物質(zhì)的微粒，如果按照不同規(guī)則在空間分布，可以生成不同的晶體。如碳原子按不同規(guī)則排列，可以成為石墨，也可以成為金剛石。3.微粒的熱運動表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動。4．物質(zhì)是晶體還是非晶體，并不是絕對的。晶體和非晶體之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。對單晶體各向異性的解釋如圖所示，這是在一個平面上單晶體物質(zhì)微粒的排列情況.從圖上可以看出，在沿不同方向所畫的等長直線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同。直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少。正因為在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同。對晶體具有一定熔點的解釋給晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔解，熔解時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化。對多晶體特征的微觀解釋晶粒在多晶體里雜亂無章地排列著，所以多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，也不顯示各向異性。它在不同方向的物理性質(zhì)是相同的，即各向同性。多晶體和非晶體的主要區(qū)別是多晶體有確定的熔點，而非晶體沒有。對非晶體特征的微觀解釋在非晶體內(nèi)部，物質(zhì)微粒的排列是雜亂無章的，從統(tǒng)計的觀點來看，在微粒非常多的情況下，沿不同方向的等長直線上，微粒的個數(shù)大致相等，也就是說，非晶體在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同，所以非晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性。對非晶體特征的微觀解釋在非晶體內(nèi)部，物質(zhì)微粒的排列是雜亂無章的，從統(tǒng)計的觀點來看，在微粒非常多的情況下，沿不同方向的等長直線上，微粒的個數(shù)大致相等，也就是說，非晶體在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同，所以非晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性。例2關(guān)于晶體和非晶體，說法正確的是(

)A.它們是由不同的空間點陣構(gòu)成的B.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是無規(guī)則的C.晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運動的D.在物質(zhì)內(nèi)部的各個平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，數(shù)量不等的是非晶體解析：空間點陣是晶體的特殊結(jié)構(gòu)，是晶體的一個特性，A錯誤；組成物質(zhì)的微粒永不停息地在做熱運動，不管是晶體還是非晶體，C錯誤；非晶體提不到什么層面的問題，即使是晶體各個層面微粒數(shù)也不一定相等，D錯誤。故B正確。D課堂練習(xí)1.關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A.可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體B.一塊均勻薄片，沿各個方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強度一樣，則此薄片一定是非晶體C.一個固體球，如果沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性能不同，則該球一定是單晶體D.一塊晶體，若其各個方向的導(dǎo)熱性能相同，則一定是單晶體C

2.(多)晶體具有各向異性的特點是因為(

)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AD

3.甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片石蠟涂層的背面，接觸點周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀，對這兩種薄片，下列說法中正確的是()A.甲的熔點一定高于乙的熔點B.甲一定是晶體C.乙一定是晶體D.乙一定是非晶體B

4.(多選)下列說法正確的是()A.晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為物質(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，因為它們的物質(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C.凡具有各向同性的物質(zhì)一定是非晶體D.晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的ABD

備用工具&資料3.甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片石蠟涂層的背面，接觸點周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀，對這兩種薄片，下列說法中正確的是()A.甲的熔點一定高于乙的熔點B.甲一定是晶體C.乙一定是晶體D.乙一定是非晶體B

課堂練習(xí)1.關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A.可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體B.一塊均勻薄片，沿各個方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強度一樣，則此薄片一定是非晶體C.一個固體球，如果沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性能不同，則該球一定是單晶體D.一塊晶體，若其各個方向的導(dǎo)熱性能相同，則一定是單晶體C

松香瀝青蜂蠟玻璃食鹽石英蔗糖硫酸銅

硫酸銅這兩組物質(zhì)外表各有什么特征？思考與討論多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體組成的，這樣的物體叫做多晶體。其中的小晶體叫做晶粒。如：由許多食鹽單晶體粘在一起而成大塊的食鹽，就是多晶體。其中的小晶體叫做晶粒。a．多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀。b．不顯示各向異性(每一晶粒內(nèi)部都是各向異性的)。c．有確定的熔點分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒有確定的幾何形狀1.沒有確定的熔點2.物理性質(zhì)各向同性晶體單晶有天然規(guī)則的幾何形狀1.有確定的熔點2.物理性質(zhì)各向異性多晶沒有確定的幾何形狀1.有確定的熔點2.物理性質(zhì)各向同性3.晶體與非晶體的比較物理性質(zhì)：包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能，導(dǎo)電性能、光的折射性能等。例1下列關(guān)于晶體和非晶體的說法中正確的是(

)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