高二物理課件 9.1《固體》課件（人教選修3-3）

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歡迎進入物理課堂 2020 4 7 第一節(jié)固體 2020 4 7 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 第一節(jié) 課前自主學案 課標定位 2020 4 7 課標定位 學習目標 1 知道什么是晶體和非晶體 單晶體和多晶體 2 知道晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別 3 了解晶體的微觀結構 重點難點 1 從外觀上 物理性質(zhì)上來認識并區(qū)分晶體與非晶體 2 能從微觀結構認識 區(qū)分單晶體 多晶體和非晶體 2020 4 7 課前自主學案 一 晶體和非晶體1 固體可以分為 和 兩類 石英 云母 明礬 食鹽 硫酸銅 味精 蔗糖等是 玻璃 蜂蠟 松香 瀝青 橡膠等是 2 單晶體具有 的幾何形狀 多晶體和非晶體沒有 的幾何形狀 晶體有 的熔點 非晶體 的熔點 有些晶體沿不同方向的導熱或?qū)щ娦阅懿煌?有些晶體沿不同方向的光學性 晶體 非晶體 晶體 非晶體 確定 確定 確定 沒有確定 2020 4 7 質(zhì)不同 這類現(xiàn)象稱為 非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的 這叫做 二 晶體的微觀結構1 1982年 掃描隧道顯微鏡的問世 使人類第一次觀察到原子在物質(zhì)表面的排列狀況 在各種晶體中 原子 或分子 離子 都是按照 排列的 具有空間上的 2 有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體 那是因為組成它們的微粒能夠按照 在空間分布 各向異性 各向同性 各自的規(guī)則 周期性 不同規(guī)則 2020 4 7 如碳原子如果按圖9 1 1那樣排列 就成為 而按圖9 1 2那樣排列 就成為 石墨 金剛石 圖9 1 1 圖9 1 2 2020 4 7 3 同種物質(zhì)也可能以 和 兩種不同的形態(tài)出現(xiàn) 也就是說 物質(zhì)是晶體還是非晶體 并不是 的 晶體與非晶體在一定條件下可以相互 晶體 非晶體 絕對 轉化 2020 4 7 核心要點突破 一 晶體 非晶體 單晶體 多晶體間的比較1 晶體與非晶體的區(qū)別晶體與非晶體的區(qū)別主要表現(xiàn)在有無確定的熔點 而不能靠是否有規(guī)則的幾何形狀辨別 因為雖然單晶體有規(guī)則的幾何外形 但多晶體與非晶體一樣都沒有規(guī)則的幾何外形 2 非晶體與多晶體間的比較 1 相同點 都沒有天然規(guī)則外形 都具有各向同性的物理性質(zhì) 2020 4 7 2 不同點 非晶體沒有固定的熔點 多晶體有固定熔點 3 單晶體與多晶體間的比較 1 相同點 都屬于晶體 有固定的熔點 2 不同點 單晶體有天然規(guī)則的外形 導電 導熱 光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性 多晶體沒有天然規(guī)則的外形 導電 導熱 光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性 2020 4 7 即時應用 即時突破 小試牛刀 1 下列說法中正確的是 A 常見的金屬材料都是多晶體B 只有非晶體才顯示各向同性C 凡是具有規(guī)則幾何形狀的固體一定是晶體D 多晶體一定顯示各向異性解析 選A 常見金屬材料都是多晶體 故A項正確 具有規(guī)則幾何形狀的固體不一定是晶體 有規(guī)則形狀的蠟燭不是晶體 故C錯 多晶體和非晶體均顯示各向同性 故B D均錯 2020 4 7 二 晶體的微觀結構假說1 微觀結構理論的內(nèi)容包括 1 組成晶體的物質(zhì)微粒 分子 原子或離子 是依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列的 2 微粒的熱運動特點表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動 2 實驗證實 人們用X射線和電子顯微鏡對晶體的內(nèi)部結構進行研究后 證實了這種假說是正確的 3 用微觀結構理論對單晶體特性的解釋 2020 4 7 圖9 1 3 2020 4 7 1 對各向異性的微觀解釋如圖9 1 3所示 這是在一個平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況 從圖中可以看出 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 才引起晶體在不同方向上的物理性質(zhì)的不同 2 對熔點的解釋給晶體加熱到一定溫度時 一部分微粒具有足夠大的動能克服微粒間的相互作用 離開振動 2020 4 7 的平衡位置 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 從能量角度來看是增加了分子勢能 溫度并不發(fā)生變化 3 對物質(zhì)有幾種晶體的解釋這是由于它們的物質(zhì)微粒能夠形成不同的晶體結構 例如碳原子按不同的結構排列可形成石墨和金剛石 二者在物理性質(zhì)上有很大不同 白磷和紅磷的化學成分相同 但白磷具有立方體結構 而紅磷具有與石墨一樣的層狀結構 2020 4 7 4 多晶體的微觀結構及對其性質(zhì)的解釋多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體 晶粒 組成的 平常見到的各種金屬材料都是多晶體 把純鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察 可以看到它是由許許多多晶粒組成的 晶粒有大有小 最小的只有10 5cm 最大的也不超過10 3cm 每個晶粒都是一個小單晶體 具有各向異性的物理性質(zhì)和規(guī)則的幾何形狀 因為大量晶粒的雜亂無章地排列 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 2020 4 7 即時應用 即時突破 小試牛刀 2 下列說法錯誤的是 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構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內(nèi)部結構決定的 2020 4 7 解析 選C 晶體的外形 物理性質(zhì)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(zhì)不一定是非晶體 多晶體也具有這樣的性質(zhì) C錯誤 2020 4 7 課堂互動講練 關于晶體和非晶體 下列說法中正確的是 A 有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體B 晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的C 非晶體在適當?shù)臈l件下可能轉化為晶體D 晶體有確定的熔點 非晶體沒有確定的熔點 2020 4 7 思路點撥 多晶體沒有規(guī)則的外形也沒有各向異性 判斷晶體與非晶體的關鍵是有沒有確定的熔點 精講精析 因為外形是否規(guī)則可以用人工的方法處理 所以選項A錯誤 多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的 B錯 實驗證明非晶體在適當?shù)臈l件下可以轉化為晶體 C正確 晶體與非晶體的區(qū)別表現(xiàn)在是否有確定的熔點 答案 CD 2020 4 7 方法總結 判斷晶體與非晶體的方法晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是晶體有確定的熔點 而非晶體無確定的熔點 由于多晶體和非晶體都具有各向同性 沒有規(guī)則外形的特點 僅從各向同性或幾何形狀不能斷定某一固體是晶體還是非晶體 變式訓練1下列說法正確的是 A 一個固體球 若沿各條直徑方向上的導電性能不同 則該球為單晶體B 一塊固體 若是各個方向?qū)嵝阅芟嗤?則這個固體一定是非晶體 2020 4 7 C 一塊固體 若有確定的熔點 則該固體必定為晶體D 黃金可以切割加工成各種形狀 所以是非晶體解析 選AC 只有晶體才有固定熔點 只有單晶體才具有各向異性 A C對 多晶體和非晶體都具有各向同性 B錯 黃金是晶體 切割后分子結構不變 仍然是晶體 D錯 2020 4 7 單晶體不同于非晶體 它具有規(guī)則的幾何外形 在不同方向上物理性質(zhì)不同 而且具有一定的熔點 下列哪些說法可以用來解釋晶體的上述特性 A 組成晶體的物質(zhì)微粒 在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列 構成特定的空間點陣B 晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同 是由于不同方向上微粒數(shù)目不同 微粒間距離也不相同 2020 4 7 C 晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同 是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D 晶體在熔化時吸收熱量 全部用來瓦解晶體的空間點陣 轉化為分子勢能 因此 晶體在熔化過程中保持一定的溫度不變 只有空間點陣完全被瓦解 晶體完全變?yōu)橐后w后 繼續(xù)加熱 溫度才會升高 自主解答 晶體微粒構成的空間點陣是晶體有規(guī)則幾何外形的原因 晶體在物理性質(zhì)上的各向異性是由于空間點陣中不同方向的微粒數(shù)目不同 微粒間距離也不相同 晶體熔點的 2020 4 7 存在是由于晶體在熔化時要吸收熱量用來瓦解空間點陣 增加分子勢能 熔化過程中分子的熱運動的平均動能不變 即溫度不變 只有當晶體全部轉變?yōu)橐后w后溫度才會繼續(xù)升高 分子熱運動的平均動能才會增加 答案 ABD 方法總結 各種晶體都是按照一定的規(guī)則排列的 具有空間上的周期性 同種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同形態(tài)出現(xiàn) 晶體和非晶體可在一定條件下相互轉化 2020 4 7 變式訓練2有關晶體的排列結構 下列說法正確的是 A 同種元素原子按不同的結構排列有相同的物理性質(zhì)B 同種元素原子按不同的結構排列有不同的物理性質(zhì)C 同種元素形成晶體只能有一種排列規(guī)律D 同種元素形成晶體可能有不同的排列規(guī)律 2020 4 7 解析 選BD 晶體內(nèi)部微粒排列的空間結構決定著晶體的物理性質(zhì) 同種元素原子也會有多種排列結構 例如 碳原子按層狀結構排列形成石墨 按網(wǎng)狀結構排列形成金剛石 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全