人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体课堂教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体课堂教学课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了目录索引等内容，欢迎下载使用。
1.了解固体的分类,知道晶体和非晶体的特点及区分方法。(物理观念)2.知道单晶体和多晶体的区别。(物理观念)3.理解单晶体的各向异性、多晶体和非晶体的各向同性。(物理观念)4.会用晶体的微观结构解释其宏观性质。(科学思维)
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
一、晶体和非晶体1.固体可以分为　　　　和　　　　两类。石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是　　　　,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是　　　　。 2.单晶体具有　　 　　的几何形状,多晶体和非晶体没有_______　　　　的几何形状,我们在初中已经学过,晶体　　　　　　的熔点,非晶体　　　　　的熔点。 
区别晶体和非晶体的唯一标准
3.有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象叫作　　　　　　。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作　　　　　　。由于多晶体是许多　　　　　杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是　　　　　　的。 
二、晶体的微观结构1.规则性:在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的　　　　排列的,具有　　　　　　的周期性。 2.变化或转化在不同条件下,同种物质的微粒按照　　　　　　　　在空间排列,可以生成不同的晶体,例如石墨和金刚石。有些晶体　　　　　　　　可以转化为非晶体,例如天然石英晶体熔化以后再凝固就变成了石英玻璃,而石英玻璃是非晶体。 
情境链接如图是常见的灯饰水晶球。通过其外形,判断其是晶体还是非晶体?有什么方法可以进一步验证你的判断?
提示 简单观察灯饰水晶球发现其外观规则,故可初步判断其为晶体。为进一步验证,可加热水晶球使其熔化并记录温度,看其是否有确定的熔点,有则为晶体。
教材拓展阅读教材P32思考与讨论,思考能不能仅根据物体的几何形状是否规则判断物体是晶体还是非晶体?
提示 区分晶体与非晶体要看其有无确定的熔点,晶体具有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点。仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。
易错辨析(1)铁块没有规则的几何形状,所以是非晶体。(　　)(2)没有固定熔点的固体一定是非晶体。(　　)(3)具有各向同性的固体一定是非晶体。(　　)(4)同一种物质只能形成一种晶体。(　　)(5)玻璃没有确定的熔点,也没有天然的、规则的几何形状。(　　)
提示铁块是由许多晶粒构成的多晶体,因而没有规则的几何形状。
提示多晶体和非晶体都具有各向同性。
提示同一种物质在不同条件下可以形成不同的晶体,如碳原子可以形成石墨和金刚石两种性质差异很大的晶体。
探究点一　晶体和非晶体
图甲是日常生活中常见的几种晶体,图乙是生活中常见的几种非晶体,请在图片基础上思考以下问题:
(1)晶体与非晶体在外观上有什么不同?(2)没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗?
要点提示 (1)单晶体有规则的几何外形,多晶体和非晶体无规则的几何外形。(2)不是,由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体也没有规则的几何外形。
1.晶体与非晶体的区别
2.对单晶体的各向异性的理解(1)各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同,也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时,测试结果不同。通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光学性质等。(2)各向异性并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性,举例如下:①云母晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同。
②方解石晶体能把光分解为两束光而沿不同方向折射——沿不同方向的折射率不同。③方铅矿石晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同。④立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同。
【例1】 (多选)2020年,嫦娥五号探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器,其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应。如图所示,石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著,则石英晶体(　　)A.具有各向异性的压电效应B.没有确定的熔点C.有规则的几何形状D.是多晶体
解析 由题意可知,石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著,其他方向不明显,因此石英具有各向异性的压电效应,A正确;晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,石英是单晶体,有确定的熔点,有规则的几何形状,B、D错误,C正确。
1.(2023广东深圳高二联考)玻璃是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的是(　　)A.有固定的熔点B.具有天然的规则几何外形C.沿不同方向的导热性能相同D.分子在空间上周期性排列
解析 非晶体没有固定的熔点,选项A错误;根据非晶体的特点可知,非晶体的分子在空间上不呈有规则的周期性排列,它没有天然的规则几何外形,选项B、D错误;非晶体的物理性质在各个方向上是相同的,叫各向同性,选项C正确。
探究点二　晶体的微观结构
家庭、学校的门锁常用碰锁,然而,这种锁使用一段时间后,锁舌就会变涩而不易被碰入,造成关门困难。这时,你可以用铅笔在锁舌上摩擦几下,碰锁便开关自如,并且可以持续几个月之久。请动手试一试,并回答其中的道理。
要点提示 石墨是金刚石的同素异形体,两者的结构不同,造成了物理性质上的差异很大,金刚石质地坚硬,而石墨由于具有层状结构,层与层之间结合不是很紧密,故层与层之间易脱落,能起到润滑作用。
1.晶体的微观结构特点(1)晶体内部的微粒是按各自的规则排列着的,具有空间上的周期性。如图是食盐晶体中氯离子和钠离子分布的示意图。
(2)同种元素的微粒能够按照不同规则在空间分布形成不同的物质。例如,碳原子如果按图甲那样排列,就成为石墨,而按图乙那样排列,就成为金刚石。
(3)说明①原子(或者分子、离子)并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动,它们时刻都在不停地振动,结构图中所画的那些点,是它们振动的平衡位置。②同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,也就是说,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,而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶体。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
2.用微观结构理论解释晶体的特性(1)对单晶体各向异性的解释如图所示,这是在一个平面上单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。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,才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同。
(2)对晶体具有一定熔点的解释给晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力,离开平衡位置,使规则的排列被破坏,晶体开始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化。(3)对多晶体特征的微观解释晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着,所以多晶体没有规则的几何形状,也不显示各向异性。它在不同方向的物理性质是相同的,即各向同性。多晶体和非晶体的主要区别是多晶体有确定的熔点,而非晶体没有。
(4)对非晶体特征的微观解释在非晶体内部,物质微粒的排列是杂乱无章的,从统计的观点来看,在微粒非常多的情况下,沿不同方向的等长直线上,微粒的个数大致相等,也就是说,非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同,所以非晶体在物理性质上表现为各向同性。
【例2】 (多选)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,而且具有确定的熔点,下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性(　　)A.组成晶体的物质微粒,在空间按一定的规律排成整齐的行列,构成特定的空间点阵B.晶体在不同方向上物理性质不同,是因为不同方向上微粒数目不同,微粒间距不同C.晶体在不同方向上物理性质不同,是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D.晶体在熔化时吸收的热量,全部用来瓦解晶体的规则的排列,转化为分子间势能;因此,晶体在熔化过程中保持一定的温度不变;只有规则的排列完全被瓦解,晶体完全变为液体后,继续加热,温度才会升高
解析 很多晶体都是由相同的物质微粒组成的,例如,金刚石和石墨都是由碳原子组成的,不同方向上物质微粒完全一样,可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同引起的,而是粒子的数目和粒子间距不相同造成的。故C错误,A、B、D正确。
2.(多选)下列叙述错误的是(　　)A.晶体的各向异性是由于它的微粒按一定规律排列B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D.石墨的硬度比金刚石差很多,是由于它的微粒没有按一定规律排列
解析 晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体各个方向的物理性质是否相同,也正是由于微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状。石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的空间微观结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度。
1.(晶体和非晶体的特点)随着科技的发展,国家对晶体材料的研究也越来越深入,尤其是对稀土晶体的研究,已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体,下列说法正确的是(　　)A.晶体都有规则的几何外形,非晶体则没有规则的几何外形B.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现C.单晶体具有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点D.多晶体是由单晶体组合而成的,但单晶体表现为各向异性,多晶体表现为各向同性
解析 单晶体有规则的几何外形,多晶体和非晶体则没有规则的几何外形,故A错误;同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,故B错误;单晶体和多晶体都具有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,选项C错误;多晶体是由单晶体组合而成的,但单晶体表现为各向异性,多晶体表现为各向同性,选项D正确。
2.(区别晶体和非晶体)如图所示,四块固体中属于非晶体的是(　　)
解析 明矾、石英、冰块为晶体,塑料为非晶体。
3.(晶体的微观结构)(多选)(2023广东韶关一中高二月考)已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体,是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。如图为黑磷的微观结构,下列说法正确的是(　　)A.黑磷是晶体材料B.黑磷和白磷的物理性质不同是由微观结构不同决定的C.黑磷没有固定的熔点D.黑磷的微观各层结构都不同,每层内部结构松散
解析 黑磷的微观结构呈现规则排列,具有空间上的周期性,属于晶体材料,因而具有固定的熔点,故A正确,C错误;黑磷和白磷的物理性质不同是由微观结构不同决定的,B正确;黑磷的微观各层结构都相同,每层内部结构紧密,故D错误。