高中物理 第九章 固体液体和物态变化 1 固体课件 新人教版选修

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1、1固体1.知道固体可分为晶体和非晶体,了解固体材料在生活、生产、科学研究等方面的应用。2.知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别,知道晶体可分为单晶体和多晶体,能说出单晶体与多晶体的区别,了解晶体的微观结构。一二一二某固体没有确定的形状,怎样判断它是非晶体还是多晶体呢?提示:看有无确定的熔点,有确定熔点的是多晶体,没有确定熔点的是非晶体。一二二、晶体的微观结构1.晶体的规则形状和特殊的物理性质是由它们的微观结构决定的。2.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性。3.

2、有的物质在不同条件下可以形成不同的晶体,那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布,例如石墨和金刚石。4.同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体,这说明物质是晶体还是非晶体,并不是绝对的。一二我们知道,金刚石是自然界中硬度最大的物质,石墨却是松软的,它们都是由碳原子构成的,硬度为何差别如此大呢?提示:这是由于它们的微观结构不同造成的,金刚石是网状结构,原子间的作用力强,而石墨是层状结构,原子间的作用力弱。一、单晶体、多晶体与非晶体间的比较1.晶体与非晶体的

3、区别晶体与非晶体的区别主要表现在有无确定的熔点,而不能靠是否有规则的几何形状辨别,因为虽然单晶体有规则的几何外形,但多晶体与非晶体一样都没有规则的几何外形。2.非晶体与多晶体间的比较(1)相同点:都没有天然规则外形,都具有各向同性的物理性质。(2)不同点:非晶体没有固定的熔点,多晶体有固定的熔点。3.单晶体与多晶体间的比较(1)相同点:都属于晶体,有固定的熔点。(2)不同点:单晶体有天然规则的外形,在某些物理性质上表现为各向异性。多晶体没有天然规则的外形,物理性质上表现为各向同性。温馨提示晶体、非晶体的区分关

4、键是看有无确定的熔点,单晶体与多晶体的区分关键是看有无规则的几何外形及物理性质是各向同性还是各向异性。二、如何正确理解单晶体的各向异性通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性、导电性、光的折射等。单晶体的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晶体的物理性能时测量结果不同。需要注意的是,单晶体具有各向异性,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,例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同;方铅矿晶体只在导电性上表现出显著的各向异性—

5、—沿不同方向电阻率不同;立方体形的铜晶体只在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同;方解石晶体只在光的折射上表现出显著的各向异性——沿不同方向的折射率不同。温馨提示只有单晶体才会有各向异性的物理性质,多晶体与非晶体的物理性质都是各向同性的。2.对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.对部分物质有几种晶体的解释有的物质有几种晶体,这是由于它们的物质微

6、粒能够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不同,白磷和红磷的化学成分相同,但白磷具有立方体结构,而红磷具有与石墨一样的层状结构。类型一类型二对晶体与非晶体的认识【例1】关于晶体和非晶体,下列说法正确的是()A.有规则几何外形的固体一定是晶体B.晶体在物理性质上一定是各向异性的C.非晶体不可能转化为晶体D.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点点拨:了解晶体与非晶体的本质区别是正确处理此类问题的关键。解析:因为外形是否规则可以用人工的方法处理,所以选项A错误;

7、多晶体在物理性质上是各向同性的,选项B错误;实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体,选项C错误;晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点,选项D正确。答案:D类型一类型二题后反思晶体与非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔点,而非晶体无确定的熔点,由于多晶体和非晶体都具有各向同性、没有规则外形的特点,仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是晶体还是非晶体。类型一类型二类型一类型二答案:C题后反思物理性质上各向异性,则一定是单晶体;各向同性,则可能是非晶体、多晶体,也可能是单晶体。因为单晶体的某些(个)物理性质

8、具有各向异性,而另外某些物理性质却可能具有各向同性。