2017-2018学年高中物理 第2章 固体 第2、3节 固体的微观结构 材料科技与人类文明教学案 鲁科版选修3-3

《2017-2018学年高中物理 第2章 固体 第2、3节 固体的微观结构 材料科技与人类文明教学案 鲁科版选修3-3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2、3节固体的微观结构__材料科技与人类文明1.1912年德国物理学家劳厄证实，组成晶体的物质微粒有规则的在空间排成阵列，呈现周而复始的有序结构。2．根据不同的晶体其内部物质微粒的结合方式不同，可分为离子晶体、原子晶体和金属晶体。3．单晶体的内部，沿不同方向等长直线上，微粒个数通常不相等，物理性质呈现出各向异性，非晶体的内部，沿不同方向等长直线，微粒个数通常相等，物理性质呈现出各向同性。4．纳米是长度的单位，1nm＝10－9m，当材料小到纳米尺度时，其力、热、声、光、磁等方面的性能会发生突变。晶体的结构与结合类型[自读教材·抓基础]1．晶体的结构(1)组成晶体的物质微粒有规则地在空间

2、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特点。(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。热运动时，这些微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动。2．晶体的结合类型构成微粒结合键举例离子晶体正、负离子离子键NaCl、AgBr原子晶体原子共价键SiO2、碳、锗金属晶体物质微粒金属键铜、银、铝[跟随名师·解疑难]三类晶体结构与性质的比较离子晶体原子晶体金属晶体构成微粒正、负离子原子物质微粒粒子间作用离子键共价键金属键熔、沸点较高很高较高硬度较大很大较大11导电性熔化或溶于水时导电一般不导电导电溶解性多数溶于极性溶剂不溶不溶实例多数盐、强

3、碱、多数金属氧化物金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅金属单质[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)下列哪些不属于晶体的结合类型(　　)A．金属晶体　　　　　B．离子晶体C．多晶体D．原子晶体解析：选C　晶体的结合类型有：离子晶体、原子晶体和金属晶体。固体特征的微观解释[自读教材·抓基础]1．几何外形解释(1)晶体内部物质微粒的排列有一定规律，在宏观上具有规则的几何外形。(2)非晶体内部物质微粒的排列没有一定规律，在宏观上没有规则的几何外形。2．物理性质解释(1)在单晶体内部，沿不同方向的等长直线上，微粒个数通常是不相等的，这说明单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况是不

4、一样的，故单晶体在物理性质上表现为各向异性。(2)在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计观点来看，沿不同方向的等长直线上，微粒个数大致相等，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，故非晶体在物理性质上表现为各向同性。3．同一种物质微粒在不同的条件下有可能形成不同的晶体，虽然构成这些晶体的物质微粒都相同，但是由于它们的排列形式不同，物理性质也不同。[跟随名师·解疑难]1．对同素异形体的解释有的物质有几种晶体，是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构。例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大差别。白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结

5、构，而红磷具有与石墨一样的层状结构，二者在物理性质上也有很大差别。112．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。[特别提醒]　非晶体内部的物质微粒和构成多晶体的大量小晶粒的排列都是杂乱无章的，没有一定的规律，在物理性质上都具有各向同性，都没有规则的几何外形。但小晶粒内部的物质微粒排列是有序的，具有一定的规律，因此，多晶体具有固定的熔点和沸点。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)单晶体具有各向异性的特征是由于(　　

6、)A．单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B．单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．单晶体内部结构有规则性D．单晶体内部结构无规则性解析：选AC　组成单晶体的物质微粒的有序排列使得不同方向上的物理性质不同，形成各向异性，由此可知A、C正确。材料科技与人类文明[自读教材·抓基础]1．材料种类(1)按照材料的特性，可以把材料分为结构材料和功能材料两类。(2)按照材料的应用领域，可以把材料分为信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等。(3)按照习惯，把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。2．新材料及应用材料科学是研究材料的制造、结构与性能三者之

7、间相互关系的科学。材料、信息、能源被当今国际社会公认为现代文明的三大支柱。(1)发生形变后几乎能100%恢复原状的材料称为形状记忆合金。主要应用于工程机械、航空航天、医疗卫生等。(2)微电子材料：半导体。主要应用于通信卫星、电视卫星接收机、移动通信、高清晰度电视以及军用电子装备等。(3)在力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变的是纳米11材料。主要应用于医药、电子、生物、航空等方面。[跟随名师·解疑难]1．新材料及其应用新材料有优异的性能