高中物理人教版 (新課標(biāo))選修31 固體教學(xué)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第一節(jié)　固　體　核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練第一節(jié)課前自主學(xué)案課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是晶體和非晶體、單晶體和多晶體．2．知道晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別．3．了解晶體的微觀結(jié)構(gòu)．重點難點：1.從外觀上、物理性質(zhì)上來認(rèn)識并區(qū)分晶體與非晶體．2．能從微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識、區(qū)分單晶體、多晶體和非晶體．一、晶體和非晶體1．固體可以分為_____和________兩類．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精、蔗糖等是_______，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是__________2．單晶體具有_____的幾何形狀，多晶體和非晶體沒有______的幾何形狀；晶體有______的熔點，非晶體____________的熔點；有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌行┚w沿不同方向的光學(xué)性晶體非晶體晶體非晶體．確定確定確定沒有確定質(zhì)不同，這類現(xiàn)象稱為___________非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的，這叫做__________二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1．1982年，掃描隧道顯微鏡的問世，使人類第一次觀察到原子在物質(zhì)表面的排列狀況．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照____________排列的，具有空間上的_________2．有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體．那是因為組成它們的微粒能夠按照__________在空間分布．各向異性．各向同性．各自的規(guī)則周期性．不同規(guī)則如碳原子如果按圖9－1－1那樣排列，就成為_________，而按圖 9－1－2 那樣排列，就成為___________石墨金剛石．3．同種物質(zhì)也可能以_____和_______兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，也就是說，物質(zhì)是晶體還是非晶體，并不是______的，晶體與非晶體在一定條件下可以相互__________晶體非晶體絕對轉(zhuǎn)化．一、晶體、非晶體、單晶體、多晶體間的比較1．晶體與非晶體的區(qū)別晶體與非晶體的區(qū)別主要表現(xiàn)在有無確定的熔點，而不能靠是否有規(guī)則的幾何形狀辨別，因為雖然單晶體有規(guī)則的幾何外形，但多晶體與非晶體一樣都沒有規(guī)則的幾何外形．2．非晶體與多晶體間的比較(1)相同點：都沒有天然規(guī)則外形，都具有各向同性的物理性質(zhì)．(2)不同點：非晶體沒有固定的熔點，多晶體有固定熔點．3．單晶體與多晶體間的比較(1)相同點：都屬于晶體，有固定的熔點．(2)不同點：單晶體有天然規(guī)則的外形，導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性．多晶體沒有天然規(guī)則的外形，導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性．即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)1．下列說法中正確的是(　　)A．常見的金屬材料都是多晶體B．只有非晶體才顯示各向同性C．凡是具有規(guī)則幾何形狀的固體一定是晶體D．多晶體一定顯示各向異性解析：選A.常見金屬材料都是多晶體，故A項正確．具有規(guī)則幾何形狀的固體不一定是晶體，有規(guī)則形狀的蠟燭不是晶體，故C錯．多晶體和非晶體均顯示各向同性，故B、D均錯．二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)假說1．微觀結(jié)構(gòu)理論的內(nèi)容包括(1)組成晶體的物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)是依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列的．(2)微粒的熱運動特點表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動．2．實驗證實：人們用X射線和電子顯微鏡對晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行研究后，證實了這種假說是正確的．3．用微觀結(jié)構(gòu)理論對單晶體特性的解釋(1)對各向異性的微觀解釋如圖9－1－3所示，這是在一個平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況．從圖中可以看出，在沿不同方向所畫的等長直線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同．直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少．正因為在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體在不同方向上的物理性質(zhì)的不同．(2)對熔點的解釋給晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒具有足夠大的動能克服微粒間的相互作用，離開振動的平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔解，熔解時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列(從能量角度來看是增加了分子勢能)，溫度并不發(fā)生變化．(3)對物質(zhì)有幾種晶體的解釋這是由于它們的物質(zhì)微粒能夠形成不同的晶體結(jié)構(gòu)，例如碳原子按不同的結(jié)構(gòu)排列可形成石墨和金剛石，二者在物理性質(zhì)上有很大不同．白磷和紅磷的化學(xué)成分相同，但白磷具有立方體結(jié)構(gòu)．而紅磷具有與石墨一樣的層狀結(jié)構(gòu)．(4)多晶體的微觀結(jié)構(gòu)及對其性質(zhì)的解釋多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體(晶粒)組成的．平常見到的各種金屬材料都是多晶體．把純鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察，可以看到它是由許許多多晶粒組成的．晶粒有大有小，最小的只有10－5 cm，最大的也不超過10－3 cm.每個晶粒都是一個小單晶體，具有各向異性的物理性質(zhì)和規(guī)則的幾何形狀，因為大量晶粒的雜亂無章地排列，所以多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，也不顯示各向異性．它在不同方向的物理性質(zhì)是相同的，即各向同性．即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)2．下列說法錯誤的是(　　)A．晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的B．有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因為它們的物質(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C．凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體D．晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的解析：選C.晶體的外形、物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的，A、B、D正確．各向同性的物質(zhì)不一定是非晶體，多晶體也具有這樣的性質(zhì)，C錯誤．關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是(　　)A．有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體B．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的C．非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可能轉(zhuǎn)化為晶體D．晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點【思路點撥】多晶體沒有規(guī)則的外形也沒有各向異性，判斷晶體與非晶體的關(guān)鍵是有沒有確定的熔點．【精講精析】因為外形是否規(guī)則可以用人工的方法處理，所以選項A錯誤；多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的，B錯；實驗證明非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以轉(zhuǎn)化為晶體，C正確；晶體與非晶體的區(qū)別表現(xiàn)在是否有確定的熔點．【答案】CD【方法總結(jié)】判斷晶體與非晶體的方法晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是晶體有確定的熔點，而非晶體無確定的熔點，由于多晶體和非晶體都具有各向同性，沒有規(guī)則外形的特點，僅從各向同性或幾何形狀不能斷定某一固體是晶體還是非晶體．變式訓(xùn)練1　下列說法正確的是(　　)A．一個固體球，若沿各條直徑方向上的導(dǎo)電性能不同，則該球為單晶體B．一塊固體，若是各個方向?qū)嵝阅芟嗤?，則這個固體一定是非晶體C．一塊固體，若有確定的熔點，則該固體必定為晶體D．黃金可以切割加工成各種形狀，所以是非晶體解析：選AC.只有晶體才有固定熔點，只有單晶體才具有各向異性，A、C對；多晶體和非晶體都具有各向同性，B錯；黃金是晶體，切割后分子結(jié)構(gòu)不變，仍然是晶體，D錯．單晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有一定的熔點，下列哪些說法可以用來解釋晶體的上述特性(　　)A．組成晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點陣B．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上微粒數(shù)目不同，微粒間距離也不相同C．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D．晶體在熔化時吸收熱量，全部用來瓦解晶體的空間點陣，轉(zhuǎn)化為分子勢能，因此，晶體在熔化過程中保持一定的溫度不變，只有空間點陣完全被瓦解，晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會升高．【自主解答】晶體微粒構(gòu)成的空間點陣是晶體有規(guī)則幾何外形的原因，晶體在物理性質(zhì)上的各向異性是由于空間點陣中不同方向的微粒數(shù)目不同，微粒間距離也不相同．晶體熔點的存在是由于晶體在熔化時要吸收熱量用來瓦解空間點陣，增加分子勢能，熔化過程中分子的熱運動的平均動能不變，即溫度不變，只有當(dāng)晶體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w后溫度才會繼續(xù)升高，分子熱運動的平均動能才會增加．【答案】ABD【方法總結(jié)】各種晶體都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性．同種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同形態(tài)出現(xiàn)，晶體和非晶體可在一定條件下相互轉(zhuǎn)化．變式訓(xùn)練2　有關(guān)晶體的排列結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是(　　)A．同種元素原子按不同的結(jié)構(gòu)排列有相同的物理性質(zhì)B．同種元素原子按不同的結(jié)構(gòu)排列有不同的物理性質(zhì)C．同種元素形成晶體只能有一種排列規(guī)律D．同種元素形成晶體可能有不同的排列規(guī)律解析：選BD.晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體的物理性質(zhì)．同種元素原子也會有多種排列結(jié)構(gòu)．例如：碳原子按層狀結(jié)構(gòu)排列形成石墨，按網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)排列形成金剛石．

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