高中物理 2.3 固体新材料教案 粤教版选修3-3.doc

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1、固体新材料【例1】在两片质料不同的均匀薄片上涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖端分别接触两　片的中心，结果薄片a上熔化的石蜡呈圆形，薄片b上熔化的石蜡呈椭圆形．由此可以断定[]A．a一定是晶体B．b一定是晶体C．a一定不是晶体D．a一定不是单晶体【分析】a薄片上熔化的石蜡呈圆形，表示它的导热性是各向均匀的；b薄片上熔化的石蜡呈椭圆形，表示它的导热性各向异性．所以b薄片一定是晶体．由于非晶体和多晶体都是各向同性的，所以a薄片可能是非晶体也可能是多晶体，但不可能是单晶体．【答】B，D．【说明】当晶体研磨成粉末状态后，外形失去其规则性，各向异

2、性也难以显示．此时，可根据其是否有一定的熔化温度，作为判断晶体与非晶体的依据．【例2】如图所示，一块密度、厚度均匀的长方体被测样品，长AB为宽CD的2倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻，所得阻值均为R．则这块样品是[　　]A．金属B．多晶体C．单晶体D．非晶体【分析】AB和CD方向的电阻相等，由电阻定律可知，AB和CD方向的电阻率就一定不相等，可见，被测样品的导电性能各向异性，该样品必是单晶体．【答】C【例3】如图1表示一个氯化钠（NaCI）晶体的晶胞．其形状是一个立方体，其空间结构是每个立方体的8个角上分别排有一个离子．钠离子和氯离子是

3、交错排列的．图中以●表示钠离子．以○表示氯离子．若已知氯化钠的摩尔质量μ=5.85×10-2kg／moL，密度ρ=2.22×103kg／m3，试估算相邻最近的两个钠离子间的距离．-3-用心爱心专心【分析】每个离子分属于8个小立方体，如图2所示，所以图中的每个离子对图中画出的这一个立方体的贡献是1／8个离子，总合起来平均每个立方体含有一个离子．因此，可以想象每个离子占有一个如图中所示的小立方体空间，或者说，一个氯化钠分子占有两个小立方体的空间．可见，只要能设法求出a，就能完成本题之所求．【解】以1moL氯化钠为研究对象，其摩尔体积V=μ/ρ

4、，每个分子的体积v=V/NA（NA为阿伏伽德罗常数）．每个小立方体的体积为小立方体的边长为两相邻钠离子的最近距离为-3-用心爱心专心【说明】组成晶体的物质徽粒可以有离子、原子、分子等．由离子组成的空间结构，叫离子空间结构，如岩盐晶体，它们是依靠离子间静电力结合的．由原子组成的空间结构，叫原子空间结构，如金刚石晶体，它是靠共有电子产生的结合力而结合的．由中性分子组成的空间结构，叫分子空间结构，如萘晶体，是依靠分子间引力结合的．金属所特有的空间空间结构叫金属空间结构，是依靠自由电子和阳离子间的吸引力结合的。【例4】一电炉的功率P=200W，将

5、质量m=240g的固体样品放在炉内，通电后的电炉内的温度变化如图所示．设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？【分析】由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点．根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少，这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化．【解答】样品的熔点为60℃．熔化时间τ=2min，电流做功W=Pτ．设样品的熔化热为λ，样品熔化过程中共吸收热量Q=λm．由W=Q，即Pτ=λm，得-3-用心爱心专心