高中物理 第二章 固体液体和气体 第一节 晶体的宏观特征 第二节 晶体的微观结构 第三节 固体新材料课件 粤教版选修

,第二章,第一节 晶体和非晶体 第二节 晶体的微观结构 第三节 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.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、晶体和非晶体,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,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.,答案,2.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？,玻璃片 云母片,图1,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.,晶体与非晶体的区别,没有,没有,各向同性,有,有,没有,各向异性,各向同性,有,答案,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.,答案,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,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,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,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.,1.组成晶体的微观粒子(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 附近不停地做微小振动.,平衡位置,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.,答案,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.,三、固体新材料,答案,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.,答案,题型探究,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 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,答案,解析,一、晶体和非晶体,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.,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)所示，则,图2,A.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,答案,解析,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.,解析 晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确； 各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误.,例3 下列说法不正确的是 A.晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的 B.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形 成不同的空间结构 C.凡各向同性的物质一定是非晶体 D.晶体的各向异性是由晶体的微观结构决定的,二、晶体的微观结构,答案,解析,A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B.石墨是单质，石墨烯是化合物 C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体 D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的,针对训练 (多选)2010年诺贝尔物理学 奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖 洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的 卓越研究.他们通过透明胶带对石墨进行 反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构.如图3所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是,图3,答案,解析,解析 石墨、石墨烯、金刚石都为晶体且都为单质，A、B错误，C正确； 两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，D正确， 故正确的答案为C、D.,固体,晶体,单晶体,物理性质各向异性 有规则的几何外形 有确定的熔点,多晶体,物理性质各向同性 有确定的熔点,晶体的微观结构,非晶体,无规则的几何外形 无确定的熔点 物理性质各向同性,固体新材料,新材料的特征 新材料的未来,达标检测,A.食盐是正方体，而蜂蜡无规则形状 B.石墨可导电，沥青不能导电 C.冰熔化时，温度保持不变；松香受热熔化时，温度持续升高 D.金刚石密度大，石墨密度小,1.(晶体和非晶体)(多选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别,答案,解析,1,2,3,4,解析 单晶体有规则的几何外形，具有确定的熔点，而非晶体没有，据此知A、C正确.,A.单晶体 B.多晶体 C.非晶体 D.金属,2.(晶体和非晶体)一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图4所示.如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1和O2O2方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是,答案,解析,1,2,3,4,图4,解析 用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1、O2O2方向测量结果均相同，说明该物体沿O1O1和O2O2方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，所以A正确. 如果是普通金属，可以分析出沿O1O1方向电阻比较大.,1,2,3,4,A.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C.晶体内部结构的无规则性 D.晶体内部结构的有规则性,3.(晶体的微观结构)(多选)晶体具有各向异性的特点是由于,答案,解析,1,2,3,4,解析 晶体的各向异性取决于晶体内部结构的有规则性，即不同方向上物质微粒的排列情况不同.故正确答案为A、D.,4.(晶体的微观结构)下列关于金刚石与石墨的说法正确的是,1,2,3,4,A.它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同 B.它们的物理性质有很大的差异 C.由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶体，石墨是非晶体 D.金刚石是单晶体，石墨是多晶体,答案,