物理选择性必修 第三册第1节 固体类型及微观结构一等奖ppt课件

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了解固体及其分类，了解晶体和非晶体的宏观特性．　能够区别晶体与非晶体的性质．　了解晶体和非晶体在生活和生产中的不同用途．　了解对晶体结构的认识过程，知道晶体微观结构的特点．　会用固体的微观结构解释其宏观性质．
观察食盐颗粒和松香的外形，它们的外形各有怎样的特征？再用显微镜观察精盐和松香粉末的外形，两者有什么样的差别吗？
1．固体的特点(1)固体看得见、摸得着，容易察觉它的存在．(2)固体有固定的外形，可根据需要进行加工处理．2．固体的分类：固体通常可分为晶体和非晶体两大类．3．晶体可分为单晶体和多晶体两类．
4.晶体：具有固定的熔点和沸点，其分子的空间排列有规律。
常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等；金、银、铜、铁、等固态金属，以及一些金属矿石，也是晶体。
5.非晶体：没有固定的熔点和沸点，其分子的空间排列没有规律。
常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。
6、单晶体单晶体具有规则的几何形状，外形都是由若干个平面围成的多面体。例如：雪花、食盐小颗粒等。制造各种晶体管、集成电路只能用单晶体(单晶硅或单晶锗)
7.多晶体： 多晶体没有规则的几何形状，它们是由大量细微的单晶体杂乱无章地排列在一起构成的。
①单晶体都具有规则的几何形状．食盐的晶体呈立方体形，明矾的晶体呈八面体形，石英的晶体中间是一个六面棱柱，两端是六棱锥．冬季的雪花，是水蒸气在空气中凝华时形成的冰的晶体，它们的形状虽然不同，但一般是六角形的规则图案．
②非晶体则没有规则的几何形状．
(1)在外形上：晶体具有规则的几何形状，非晶体没有规则的几何形状。
7.单晶体和非晶体的差异
(2)在物理性质上，单晶体在各个方向上的力学、热学、电学、光学等物理性质不一定相同，这种特性叫各向异性，非晶体在各个方向上的物理性质通常是相同的，这种特性叫各向同性。
【注意】单晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性。云母导热性上表现出显著的各向异性，而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石。
（3）在物理性质上单晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点。
单晶硅在微电子工业中应用广泛
显微镜下铝-锂-锰合金的断裂面
（1）多晶体没有规则的几何形状，表现为各向同性，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点．（2）非晶体没有规则的几何形状，表现为各向同性，没有确定的熔点．
8.多晶体和非晶体的差异
9.晶体与非晶体的区别
固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志．
10、晶体和非晶体间的转化
（1）一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是一种物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。
例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体。
（2）许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。
（3）在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为非晶体。
1．晶体的结构(1)组成晶体的物质微粒有规则地在空间排成阵列，呈现周而复始的有序结构，说明晶体的微观结构具有周期性．(2)晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用力，微粒被约束在一定的平衡位置上．(3)热运动时，组成晶体的物质微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动．
2．固体特征的微观解释(1)方法：在固体界面沿不同方向画出等长直线．(2)微观解释①单晶体在不同直线上微粒的个数不相等，说明沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不同，在物理性质上表现为各向异性．②非晶体在不同直线上微粒的个数相等大致相等，说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同，在物理性质上表现为各向同性．
直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
如图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上，物质微粒的数目不同．
3.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，形成不同的晶体结构．
例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按图乙那样排列就成为金刚石．
石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥下．石墨的层状结构决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润滑剂，也可以用来制作铅笔心．
金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，可以用来切割玻璃．如果把它装在钻探机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内．
石墨的密度小，金刚石的密度大；石墨能导电，金刚石不能导电．
2、固体特征的微观解释
单晶体：有规则的几何形状，各向异性，有固定的熔点
非晶体：没有规则的几何形状，各向同性，没有固定的熔点
多晶体：没有规则的几何形状，各向同性，有固定的熔点
1.下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是（　　）A.所有的晶体都表现为各向异性B.大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C.因为金属的物理性质表现出各向同性，故金属是非晶体D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
【解析】A错：单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性。B错：食盐是晶体，大颗粒的盐磨成细盐仍有规则的几何外形和确定的熔点。C错：多晶体具有各向同性，金属是晶体。D对：单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。
2.在两片材质不同的均匀薄片上涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖端分别接触两薄片的反面，结果薄片甲上熔化的石蜡呈圆形，薄片乙上熔化的石蜡呈椭圆形，如图所示。由此可以判定（　　）A.甲一定是晶体B.乙一定是晶体C.甲一定不是晶体 D.乙一定不是单晶体
解析：薄片甲上熔化的石蜡呈圆形，表明它的导热性是各向同性的；薄片乙上熔化的石蜡呈椭圆形，表明它的导热性是各向异性的，所以薄片乙一定是晶体。由于非晶体和多晶体都是各向同性的，所以薄片甲可能是非晶体，也可能是多晶体。
3.［多选］单晶体不同于非晶体，它具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有一定的熔点，下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性（　　）A.组成单晶体的物质微粒，在空间按一定的规律排列B.单晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上微粒数目不同，微粒间距离也不相同C.单晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上物质微粒性质不同D.单晶体在熔化时吸收热量，全部用来瓦解单晶体原子或分子间的结构，转化为分子势能，因此，单晶体在熔化过程中保持一定的温度不变。只有空间结构完全被破坏，单晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高
【解析】单晶体微粒有规则的分布是单晶体有规则几何外形的原因，单晶体在物理性质上的各向异性是由于空间结构中不同方向的微粒数目不同，微粒间距离也不相同。晶体熔点的存在是由于晶体在熔化时要吸收热量用来瓦解空间点阵，增加分子势能。熔化过程中分子热运动的平均动能不变，即温度不变。只有当晶体全部转变为液体后温度才会升高，分子热运动的平均动能才会增加。
4.晶体内部的分子有序排列为如图2-4-2所示的空间点阵（图中的小黑点表示晶体分子 ），图中AB、AC、AD为等长的三条直线。下列说法中正确的是（　　）A. A处的晶体分子可以沿三条直线发生定向移动B.三条直线上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的C.三条直线上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的D.以上说法均不正确
解析：A错：晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条直线发生定向移动。C对，B、D错：三条直线上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的。
5.［多选］关于石墨和金刚石的区别，下列说法正确的是（　　）A.石墨与金刚石是由同种物质微粒组成、空间结构不同的晶体B.金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬；石墨晶体是层状结构，所以质地松软C.石墨和金刚石是不同物质的微粒组成的不同晶体D.石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
解析：石墨和金刚石都是由碳原子组成的，由于空间结构不同，故有金刚石坚硬、石墨松软的特点。