2019-2020年高中物理选修（3-3）2.1-2.3《晶体的非晶体 晶体的微观结构 固体新材料》word学案

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1、2019-2020年高中物理选修（3-3）2.1-2.3《晶体的非晶体晶体的微观结构固体新材料》word学案[学习目标定位]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．1．晶体开始熔化时的温度称为熔点．2．分子动理论的内容是：物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在相互作用力．一、晶体和非晶体1．固体可以分为晶体和非晶体两类．石英、云母、明矾、

2、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体．2．单晶体具有确定的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．3．晶体在不同方向不仅机械强度、导热性能不同，而且导电性能和对光的折射率等其他物理性质也不一样．这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的．二、晶体的微观结构1．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．2．有

3、的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布．例如碳原子可以形成石墨和金刚石两种晶体．3．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．三、固体新材料1．新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．2．新材料往往具有特殊性能，如超高强度、超高硬度、超塑性.一、晶体和非晶体[问题设计]1．观察玻璃、蜂蜡、塑料、盐粒、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，盐粒、蔗糖、石英有规则的几何外形．玻璃片　云母片

4、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确定的几何形状①没有固定熔点②导电、导热、光学性质表现为各向同性晶体单晶体有天然规则的形状①有确定的熔点②导热、导电、光学性质表现为各向异性多晶体一个个小晶粒

5、粘在一起，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]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　它们是由不同的微观结构所决定的．2．金刚石

6、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．组成晶体的微粒，按照一定的规则排列，具有空间上的周期性．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的振动．[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

7、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、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

8、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　(单选)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