《高二物理課件 2.1《晶體和非晶體》2.2《晶體的微觀結(jié)構(gòu)》2.3《固體新材料》（粵教版選修3-3）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高二物理課件 2.1《晶體和非晶體》2.2《晶體的微觀結(jié)構(gòu)》2.3《固體新材料》（粵教版選修3-3）（33頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 第一節(jié)晶體和非晶體第二節(jié)晶體的微觀結(jié)構(gòu)第三節(jié)固體新材料 課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道什么是晶體 非晶體以及晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別 2 知道晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是按照一定規(guī)律在空間整齊排列的 3 知道晶體外形的規(guī)則性及其物理性質(zhì)的各向異性 4 了解固體新材料的基本特征 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 晶體和非晶體的區(qū)別及物理性質(zhì) 2 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 課前自主學(xué)案 一 晶體和非晶體1 固體的分類 晶體和非晶體 1 如 石英 云母 單晶硅和單晶鍺等 2 如 各種常見金屬 3 如 玻璃 松香 瀝青 橡膠等 單晶體 多晶體 非晶體 2 單晶體 1 具有規(guī)則的 如食鹽的晶體是正立方體 冬季的雪花一般是六角形的規(guī)則圖案 2 具有固定的 加熱熔化過程中 物體的溫度 3 在不同的方向上 機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)熱性能 導(dǎo)電性質(zhì)等物理性質(zhì) 同 也就是說單晶體具有 3 多晶體 1 沒有規(guī)則的 2 具有固定的 3 在不同的方向上 具有 的物理性質(zhì) 也就是說 多晶體具有 幾何形狀 熔點(diǎn) 保持不變 不 各向異性 幾何形狀 熔點(diǎn) 相同 各向同性 4 非晶體 1 沒有規(guī)則的 2 沒有固定的 在加熱熔化的過程中 物體的溫度 3 在不同的方向上 具有 的物理性質(zhì) 4 有些材料在某種條件下是晶體 在另一條件下則是 有的晶體與非晶體 在一定條件下 還可以 幾何形狀 熔點(diǎn) 增加 各向同性 非晶體 相互轉(zhuǎn)化 二 晶體的微觀結(jié)構(gòu)1 晶體的微觀結(jié)構(gòu)假說的內(nèi)容 晶體內(nèi)部的微粒是 地排列的 2 假說提出的依據(jù) 晶體外形的 和物理性質(zhì)的 3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 人們用 和電子顯微鏡對(duì)晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究后證實(shí)了晶體的內(nèi)部粒子有規(guī)則排列的假說是正確的 有規(guī)則 規(guī)則性 各向異性 X射線 4 微觀結(jié)構(gòu)理論的內(nèi)容 1 組成晶體的物質(zhì)微粒 原子 分子或離子 在空間排成陣列 呈現(xiàn)周而復(fù)始的 說明晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有 特點(diǎn) 2 晶體內(nèi)部各微粒之間存在著很強(qiáng)的 微粒只能在 附近做微小振動(dòng) 有序結(jié)構(gòu) 周期性 相互作用力 各自的平衡位置 5 固體特征的微觀解釋 1 方法 在固體界面沿不同方向畫出等長直線 2 現(xiàn)象 單晶體在不同直線上 不相等 說明沿不同方向 及 情況不相同 在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性 非晶體在不同直線上微粒的個(gè)數(shù) 說明沿不同方向 及 情況基本相同 在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性 3 同一種物質(zhì)在 形成不同的晶體 微粒的 微粒的個(gè)數(shù) 微粒的排列 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 大致相等 微粒排列 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 不同條件下 三 固體新材料1 新材料的基本特征 1 新材料有優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景 2 新材料的發(fā)展與 密切相關(guān) 3 新材料往往具有 如超高強(qiáng)度 超高硬度 超塑性 4 新材料的研發(fā)和應(yīng)用推動(dòng)了人類文明和社會(huì)的進(jìn)步 5 是當(dāng)前用途最廣的半導(dǎo)體材料 新工藝 新技術(shù) 特殊性能 硅 2 新材料的未來 1 新材料科學(xué)正向著研究各種 例如復(fù)合金屬材料 復(fù)合陶瓷材料 復(fù)合高分子材料 研究并開發(fā) 開發(fā)同時(shí)具有感知外界環(huán)境或參數(shù)變化和驅(qū)動(dòng)功能的 研究開發(fā) 等方向發(fā)展 2 新材料的 和 也是今后新材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容 復(fù)合材料 納米材料 機(jī)敏材料 生物醫(yī)學(xué)材料 制備工藝 檢測儀器 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 思考感悟家庭 學(xué)校或機(jī)關(guān)的門鎖常用 碰鎖 然而使用一段時(shí)間后 鎖舌就會(huì)變澀而不易被碰 造成鎖門困難 這時(shí) 你可以用鉛筆在鎖舌上研磨幾下 碰鎖 便開關(guān)自如了 而且可以維持幾個(gè)月之久 你知道其中的道理嗎 提示 因?yàn)殂U筆中含有石墨成分 利用的是石墨的潤滑作用 石墨具有層狀結(jié)構(gòu) 層與層之間容易脫落 因而起到潤滑作用 核心要點(diǎn)突破 一 晶體和非晶體1 晶體和非晶體的區(qū)別 1 在外形上 晶體具有規(guī)則的幾何形狀 而非晶體則沒有 食鹽晶體 明礬晶體 石英晶體的形狀雖然各不相同 但都有規(guī)則的幾何形狀 有些晶體可以具有多種不同的幾何形狀 例如雪花可以有多種不同的幾何形狀 非晶體則沒有規(guī)則的幾何形狀 2 在物理性質(zhì)上 晶體具有各向異性 而非晶體則是各向同性的 物理性質(zhì)包括彈性 硬度 導(dǎo)熱性能 導(dǎo)電性能 光的折射性能等 晶體的各向異性是指晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同 例如晶體在不同的方向上可以有不同的硬度 彈性 導(dǎo)熱性能 導(dǎo)電性能等 3 晶體有確定的熔點(diǎn) 非晶體沒有確定的熔點(diǎn) 晶體在熔化過程中 加熱但溫度保持不變 直到晶體全部熔化成液體后溫度才繼續(xù)升高 非晶體在熔化過程中 加熱時(shí)其溫度不斷升高 非晶體慢慢變軟 直到熔化成液態(tài) 2 單晶體與多晶體 1 區(qū)別 單晶體是一個(gè)完整的晶體 如雪花 食鹽小顆粒 多晶體是由很多小晶體 稱為晶粒 雜亂無章地排列組成的 如常見金屬材料鋁 鋰 錳合金 單晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性 而多晶體在物理性質(zhì)上則表現(xiàn)為各向同性 2 相同點(diǎn) 多晶體與單晶體都有一定的熔點(diǎn) 3 多晶體與非晶體 1 相同點(diǎn) 都沒有規(guī)則的幾何形狀 并且在物理性質(zhì)上都是各向同性的 2 區(qū)別 多晶體有固定的熔點(diǎn) 而非晶體則沒有固定的熔點(diǎn) 4 晶體和非晶體的相對(duì)性同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn) 也就是說 物質(zhì)是晶體還是非晶體 并不是絕對(duì)的 例如 天然水晶是晶體 而熔化以后再凝固的水晶 即石英琉璃 就是非晶體 有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體 特別提醒 晶體的規(guī)則幾何外形是天然形成的 將一單晶體顆粒弄碎成很多小的顆粒 每個(gè)小顆粒仍然具有規(guī)則的幾何外形 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 單選 下列說法中 不正確的是 A 顯示各向異性的物體必定是晶體B 不顯示各向異性的物體必定是非晶體C 具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體D 不具有確定熔點(diǎn)的物體必定是非晶體 解析 選B 晶體具有各向異性 非晶體具有各向同性 所以只要是各向異性者必為晶體 A項(xiàng)正確 但多晶體對(duì)外不顯示各向異性 而顯示各向同性 所以不顯示各向異性的物體不一定是非晶體 故B項(xiàng)錯(cuò)誤 無論是單晶體還是多晶體均有確定的熔點(diǎn) 非晶體沒有確定的熔點(diǎn) 故C D項(xiàng)正確 故答案應(yīng)選B 二 晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1 晶體的微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1 組成晶體的物質(zhì)微粒 分子或原子 離子 依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列 2 晶體中物質(zhì)微粒的相互作用很強(qiáng) 微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們的相互作用力而遠(yuǎn)離 3 微粒的熱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動(dòng) 2 晶體表現(xiàn)為各向異性的原因晶體的各向異性是指晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同 也就是沿不同方向去測試晶體的物理性能時(shí)測量結(jié)果不同 需要注意的是 晶體具有各向異性 并不是說每一種晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性 用微觀結(jié)構(gòu)理論解釋晶體的特性 圖2 1 1如圖2 1 1所示 這是在一個(gè)平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況 從圖上可以看出 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 因?yàn)榫w在沿不同的方向上 物質(zhì)微粒的數(shù)目不同 即在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同 從而引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同 課堂互動(dòng)講練 雙選 關(guān)于晶體和非晶體 下列說法正確的是 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 晶體熔化時(shí)具有一定的熔點(diǎn)D 晶體和非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下是可以相互轉(zhuǎn)化的 精講精析 因?yàn)橥庑问欠褚?guī)則可以用人工的方法處理 所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的 因?yàn)榫w可分為單晶體和多晶體 而多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的 所以選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的 因?yàn)榫w在物理性質(zhì)上的重要特征之一是具有一定的熔點(diǎn) 所以選項(xiàng)C正確 理論和實(shí)驗(yàn)都證明非晶體是不穩(wěn)定狀態(tài) 在適當(dāng)?shù)臈l件下會(huì)變成晶體 因此D正確 答案 CD 方法總結(jié) 判斷固體是否為晶體的方法是依據(jù)晶體與非晶體是否存在固定的熔點(diǎn) 單晶體與多晶體是否存在天然的幾何外形 部分物理性質(zhì)是否有各向異性加以分析判斷 單選 下列說法中正確的是 A 可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體B 一塊均勻薄片 沿各個(gè)方向?qū)λ┘永?發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣 則此薄片一定是非晶體C 一個(gè)固體球 如果沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性不同 則該球一定是單晶體D 一塊晶體 若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同 則一定是多晶體 精講精析 物理性質(zhì)上各向異性 則一定是單晶體 各向同性 則可能是非晶體 多晶體 也可能是單晶體 因?yàn)閱尉w的某些 個(gè) 物理性質(zhì)具有各向異性 而另外某些物理性質(zhì)卻具有各向同性 多晶體和非晶體都顯示各向同性 只有單晶體顯示各向異性 所以A錯(cuò) B也錯(cuò) C對(duì) 晶體具有各向異性的特性 僅是指某些物理性質(zhì) 并不是所有的物理性質(zhì)都是各向異性的 換言之 某一物理性質(zhì)顯示各向同性 并不意味著該物質(zhì)一定不是單晶體 所以D錯(cuò) 答案 C 方法總結(jié) 1 由物理性質(zhì)的各向異性可以判定一定是單晶體 2 單純從物理性質(zhì)的各向同性上不能區(qū)別是多晶體還是非晶體 要進(jìn)一步區(qū)分 還要看物體是否有固定的熔點(diǎn) 雙選 下列敘述中錯(cuò)誤的是 A 晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點(diǎn)陣排列B 單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)律排列C 非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點(diǎn)D 石墨的硬度與金剛石差得多 是由于它的微粒沒有按空間點(diǎn)陣分布 思路點(diǎn)撥 結(jié)合晶體和非晶體的特性及影響其特性的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行思考判斷 自主解答 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)不同 也正是由于它的微粒按一定規(guī)律排列 使單晶體具有規(guī)則的幾何形狀 石墨與金剛石的硬度相差甚遠(yuǎn)是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同 石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟 而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強(qiáng) 所以金剛石有很大的硬度 答案 CD 變式訓(xùn)練 雙選 晶體表現(xiàn)出各向異性是由于 A 晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同B 晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同C 晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無規(guī)則性D 晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性解析 選AD 組成晶體的物質(zhì)微粒是有規(guī)則排列的 由于在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同 造成晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同 選項(xiàng)A D正確 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全