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高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 課時1 固體課件 新人教版選修33

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1、第九章固體、液體和物態(tài)變化目標(biāo)定位1.能說出晶體和非晶體的特點(diǎn)及區(qū)分方法.2.能說出單晶體與多晶體的區(qū)別.3.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).學(xué)案1固體知識探究自我檢測一、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?答案玻璃、蜂蠟、塑料沒有規(guī)則的幾何外形,鹽粒、蔗糖、石英有規(guī)則的幾何外形.問題設(shè)計知識探究2.在云母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?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(dǎo)熱性能相同.云母片上石蠟的熔化區(qū)

2、呈橢圓形,說明云母片沿各個方向的導(dǎo)熱性能不相同. 比較內(nèi)容固體分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體 (“有”或“沒有”)確定的幾何形狀 確定的熔點(diǎn)導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為晶體與非晶體的區(qū)別沒有沒有要點(diǎn)提煉各向同性晶體單晶體有(“有”或“沒有”)天然規(guī)則的形狀 確定的熔點(diǎn)導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為多晶體一個個小晶體粒粘在一起, (“有”或“沒有”)確定的幾何形狀 確定的熔點(diǎn)導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)等性質(zhì)表現(xiàn)為有各向異性沒有有各向同性延伸思考1.如何區(qū)分晶體和非晶體?如何區(qū)分單晶體和多晶體?答案有確定的熔點(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

3、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.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.單晶體具有規(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?答案它們的微觀結(jié)構(gòu)不同.問題設(shè)計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?答案金剛石是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),原子間的作用力

4、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.組成晶體的原子(或分子、離子),按照一定的規(guī)則排列,具有空間上的 .2.微觀結(jié)構(gòu)的不同,造成晶體與非晶體形狀和物理性質(zhì)的不同.3.組成晶體的微粒間的相互作用很強(qiáng),它們只能在一定的 附近不停地做微小的振動.周期性要點(diǎn)提煉平衡位置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(zhuǎn)化.典例精析一、晶體和非晶體例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

5、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)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(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;晶體和非晶體的一個重要區(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.答案D例2在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟,用燒熱的針接觸其背面一點(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間變化的關(guān)系如圖(b)所示,則()圖2A.甲、乙是非晶體,

6、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.答案B二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)例3下列說法正確的是()A.晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀,是因為其物質(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,是因為它們的物質(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

7、性的物質(zhì)不一定是非晶體,也有可能是多晶體,C錯誤.答案ABD針對訓(xùn)練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 0.34 nm 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3A.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解析石墨、石墨烯、金剛石都為晶體且都為單質(zhì),A、B錯誤,C正確;兩位科學(xué)家是通過

8、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.答案CD自我檢測1.(晶體和非晶體)下列哪些現(xiàn)象能說明晶體與非晶體的區(qū)別()A.鹽粒是正方體,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,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,石墨密度小解析單晶體有規(guī)則的幾何外形和確定的熔點(diǎn),而非晶體沒有,據(jù)此知A、C正確.答案AC2.(晶體和非晶體)某球形固體物質(zhì),其各向?qū)嵝阅芟嗤瑒t該物體()A.一定是非晶體B.可能具有確定的熔點(diǎn)C.一定是單晶體,因為它有規(guī)則的幾何外形D. 一定不是單晶體,因為它具有各向同性的物理性質(zhì)解析導(dǎo)熱性能各向相同的物體可能是非晶體,也可

9、能是多晶體,因此,A選項錯誤;多晶體具有確定的熔點(diǎn),因此 B選項正確;物體外形是否規(guī)則不是判斷是否是單晶體的依據(jù),應(yīng)該說,單晶體具有規(guī)則的幾何外形是“天生”的,而多晶體和非晶體也可以有規(guī)則的幾何外形,當(dāng)然這只能是“后天”人為加工的,因此C選項錯誤;單晶體也不一定各個物理特性都具有各向異性,故D選項錯誤.答案B3.(晶體的微觀結(jié)構(gòu))晶體具有各向異性的特點(diǎn)是由于()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)則性解析晶體的各向異性取決于晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性,即不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同.故正確答案為A、D.答案AD4.(晶體的微觀結(jié)構(gòu))關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是()A.它們由不同的空間點(diǎn)陣構(gòu)成B.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的,非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒在不停地運(yùn)動著C.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是靜止的,而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)動著的D.在物質(zhì)內(nèi)部的各個平面上,微粒數(shù)相等的是晶體,微粒數(shù)不等的是非晶體解析空間點(diǎn)陣是晶體的一個特殊結(jié)構(gòu),是晶體的一個特性,所以A是錯誤的;不管是晶體還是非晶體,組成物質(zhì)的微粒永遠(yuǎn)在做熱運(yùn)動,所以C是錯誤的;非晶體提不到層面的問題,即使是晶體,各個層面的微粒數(shù)也不一定相等,所以D也是錯誤的.故正確答案為B.答案B課堂要點(diǎn)小結(jié)

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