g 高中物理- .晶体和非晶体 晶体的微观结构 固体新材料

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1、学案1　晶体和非晶体晶体的微观结构固体新材料[目标定位]1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法，能说出单晶体和多晶体的区别.2.了解晶体结构的认识过程，知道晶体内部结构的特点.3.了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活、社会发展的影响．一、晶体和非晶体[问题设计]1．观察玻璃、蜂蜡、塑料、食盐、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？答案　玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，食盐、蔗糖、石英有规则的几何外形．玻璃片　云母片图12．在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母薄

2、片及玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图1所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？答案　玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同．云母薄片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不同．[要点提炼]晶体与非晶体的区别　　　比较内容固体分类　　　宏观外形物理性质非晶体没有(“有”或“没有”)确定的几何形状①没有固定熔点②导电、导热、光学等性质表现为各向同性晶体单晶体有(“有”或“没有”)天然规则的几何形状①有确定的熔点②导热、导电、光学等性质表现为各向异性多晶体一个个小晶粒粘在一起，没有(

3、“有”或“没有”)确定的几何形状①有确定的熔点②导热、导电、光学等性质表现为各向同性[延伸思考]1．如何区分晶体和非晶体？如何区分单晶体和多晶体？答案　有确定熔点的是晶体，没有确定熔点的是非晶体．单晶体和多晶体虽都有确定的熔点，但还有两点不同：其一，单晶体有天然规则的形状，多晶体没有；其二，单晶体物理性质上表现为各向异性，多晶体则表现为各向同性．2．金属物体没有固定、规则的几何外形，但它们都有确定的熔点，那么金属是晶体，还是非晶体？答案　金属是多晶体，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，没有规则的几何外形，在物

4、理性质上表现为各向同性，但它们有确定的熔点．二、晶体的微观结构[问题设计]1．晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的外形，并且物理性质方面表现为各向同性．产生这些不同的根本原因是什么呢？答案　它们的微观结构不同．2．金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？答案　金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大．石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小．这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布，会形成不同的晶体．[要点提炼]1．组成晶体的

5、微观粒子(分子、原子或离子)，按照一定的规律在空间整齐地排列．2．微观结构不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同．3．组成晶体的微粒的相互作用很强，它们只能在一定的平衡位置附近不停地做微小振动．[延伸思考]天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体，这说明了什么？答案　有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．三、固体新材料[问题设计]1．你对固体新材料有哪些了解？答案　(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景．(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．(3)新材料往往具有特殊性能．如超高强度、超高硬度、

6、超塑性．(4)新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步．(5)硅是当前用途最广的半导体材料．2．固体新材料未来的发展方向如何？答案　(1)新材料科学正向着研究各种复合材料、研究并开发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展．(2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容．一、晶体和非晶体例1　下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是(　　)A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体

7、C．大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体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　只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故D对．答案　D例2　在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图2(a)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(b

8、)所示，则(　　)图2A．甲、乙是非晶体，丙是晶体B．甲、丙是晶体，乙是非晶体C．甲、丙是非晶体，乙是晶体D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体解析　由题图(a)知，甲、乙的导热性呈各向同性，丙的导热性呈各向异性；由题图(b)知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点．所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体．答案　B二、晶体的微观结构例3　下列说