2019_2020学年高中物理第2章固体第2节固体的微观结构第3节材料科技与人类文明学案鲁科版选修3_3.doc

《2019_2020学年高中物理第2章固体第2节固体的微观结构第3节材料科技与人类文明学案鲁科版选修3_3.doc》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节　固体的微观结构第3节　材料科技与人类文明　1.知道晶体的结构类型及特点．(重点)　2.理解晶体与非晶体差异的原因．3．应用固体的微观结构解释固体特征．(难点)一、晶体的结构1．组成晶体的物质微粒有规则地在空间排成阵列，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．3．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．1．晶体为什么有规则的几何外形？提示：由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振动，所以晶体有规则的几何外形．二、晶体的结合类型比较项

2、目类型　　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、铝三、固体特征的微观解释1．方法：在固体界面沿不同方向画出等长直线．2．微观解释(1)单晶体在沿不同方向的等长直线上微粒的个数不相等，说明沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不同，所以单晶体在物理性质上表观为各向异性．(2)非晶体在沿不同方向的等长直线上微粒的个数大致相等，说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同，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

3、列形式不同，物理性质也不同．12四、材料及分类1．分类(1)按材料特性分为：结构材料和功能材料．(2)按应用领域分为：信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等．(3)按习惯分为：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(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．(2)微电子材料：半导体．(3)力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变的纳米材料．(4)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．2．家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”，然而使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰，造成锁门困难，这时，你可以用铅笔在

4、锁舌上研磨几下，“碰锁”便开关自如了，而且可以维持几个月之久，你知道其中的道理吗？提示：因为铅笔中含有石墨成分，利用的是石墨的润滑作用，石墨具有层状结构，层与层之间容易脱落，因而起到润滑作用．　微观结构理论对固体特征的解释一、晶体的微观结构1．猜想：早在17世纪，就有许多研究者提出这样一种观点：在晶体内部，组成晶体的物质微粒应该是规则排列的．2．实验证实：1912年，德国物理学家劳厄用X射线来探测固体内部的原子排列，证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律整齐地排列起来的．3．结构特点(1)晶体的微观结构具有周期性．(2)内部微粒间存在着很强的作用力．(3)微粒只在各自的平衡

5、位置附近做微小振动．4．晶体的结构类型12(1)概念：由正、负离子通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体．相邻原子之间通过共价键结合而成的晶体叫做原子晶体．物质微粒通过金属键结合而成的晶体叫做金属晶体．(2)常见的各种晶体离子晶体：NaCl晶体(空间正方体结构)，AgBr，PbS，MgO晶体等．原子晶体：SiO2(正四面体结构)、碳(金刚石)、锗、锡晶体等．金属晶体：铜晶体(立方体)、银、铝、镍和金等．　组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)，依照一定的规律在空间中整齐地排列，物质微粒之间的相互作用力很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用力，微粒的热运动表现为在一定的平衡位置

6、附近不停地做微小的振动．二、固体特征的微观解释1．几何外形解释单晶体内部物质微粒的排列有一定的规律，在宏观上就具有规则的天然几何外形；而非晶体内部物质微粒(或多晶体内的小晶粒)的排列没有一定规律，表现为杂乱无章，因此在宏观上没有规则的天然几何外形．2．物理性质解释在单晶体内部，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一样的，故单晶体在物理性质上表现为各向异性；在非晶体内部物质微粒(或多晶体内的小晶粒)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(或晶粒)个数大致相同，非晶体(或多晶体)在不同方向上的

7、微粒(或晶粒)排列及物质结构情况基本相同，故非晶体(或多晶体)在物理性质上表现为各向同性．　单晶体在沿不同的方向上，物质微粒的数目不同，即在不同方向上物质微粒的排列情况不同，从而引起单晶体在不同方向上的物理性质不同．有些物质在不同条件下生成不同的晶体，那是因为组成它们的微粒能够按照不同的规则在空间分布．例如：金刚石和石墨都是由碳元素构成的，它们有不同的点阵结构．三、对晶体熔点的解释　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