2019-2020年高中物理 第2章 第2、3節(jié) 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 固體新材料學案 粵教版選修3-3.doc
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2019-2020年高中物理 第2章 第2、3節(jié) 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 固體新材料學案 粵教版選修3-3 1.了解固體的微觀結(jié)構(gòu). 2.知道晶體和非晶體在物理性質(zhì)上的差別,是由于它們內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列不同造成的. 3.了解新材料的基本特征及材料科學技術(shù)的有關知識及應用,體會它們的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展的影響. 4.知道半導體的一些特點,了解半導體技術(shù)在生活、生產(chǎn)中的應用.初步了解納米材料的特性,關注納米材料的研究和應用. 1.人們根據(jù)晶體外形的規(guī)則性和物理性質(zhì)的各向異性提出了一種假說,認為晶體內(nèi)部的微粒是有規(guī)則地排列著.后來人們應用X射線對晶體結(jié)構(gòu)進行研究,證實了這種假說的正確性. 2.從微觀的角度看,組成晶體的微觀粒子按一定的規(guī)律在空間整齊排列.物質(zhì)微粒間有很強的相互作用,微粒的熱運動不能克服它們的相互作用而遠離,表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近做微小振動. 3.晶體的外形規(guī)則可以用物質(zhì)微粒的規(guī)則排列來解釋,晶體的各向異性是因為在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同而引起的,另外,晶體有確定的熔點也可以由晶體物質(zhì)粒子的規(guī)則排列得到解釋. 4.有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體.這是因為組成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布.如碳原子如果按如圖甲所示那樣排列,就成為石墨,而按如圖乙所示那樣排列,就成為金剛石. 5.新材料的研發(fā)及其應用,推動了人類文明和社會進步,半導體材料是支撐現(xiàn)代文明社會的最重要的材料之一,磁存儲材料的發(fā)展推動了磁記錄技術(shù)的進步,使電子計算機的微型化成為可能. 6.新材料的制備是今后新材料科學技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一,例如:利用空間失重條件進行晶體生長,利用強磁場、強沖擊波、超高壓、超高真空以及強制冷等手段制備特殊性能的新材料. 1.關于晶體和非晶體的下列說法中,正確的是(D) A.凡是晶體,都具有確定的幾何外形 B.金屬整體表現(xiàn)為各向同性,故金屬是非晶體 C.化學成分相同的物質(zhì),只能生成同一晶體 D.晶體的各向異性是由于組成晶體的微粒呈現(xiàn)有序排列的結(jié)果 2.晶體具有各向異性的特點是由于(A) 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.單晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)有規(guī)則性,多晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)無規(guī)則性 D.晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)有規(guī)則性 3.晶體在熔化過程中所吸收的熱量,主要用于(B) A.破壞空間點陣結(jié)構(gòu),增加分子動能 B.破壞空間點陣結(jié)構(gòu),增加分子勢能 C.破壞空間點陣結(jié)構(gòu),增加分子勢能,同時增加分子動能 D.破壞空間點陣結(jié)構(gòu),但不增加分子勢能和分子動能 解析:晶體有固定的熔點,熔化過程吸收的熱量主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu),因溫度不變,所以分子動能不變,吸收的熱量用于增加分子勢能,內(nèi)能增加,所以選項B正確. 4.關于晶體和非晶體,正確的說法是(B) A.它們的微觀結(jié)構(gòu)相同 B.單晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列,而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不規(guī)則地排列 C.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是靜止的,而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運動著的 D.在物質(zhì)內(nèi)部的各個平面上,微粒數(shù)相等的是晶體,微粒數(shù)不相等的是非晶體 解析:晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)是有規(guī)則的,而非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)是無規(guī)則的,A錯誤,B正確.物質(zhì)微粒都是永不停息地運動著的,C錯誤.從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)看,D也錯誤. 5.關于新材料的開發(fā)與應用和技術(shù)產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)進步的關系不正確的是(D) A.半導體材料的工業(yè)化生產(chǎn),促進了當前計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展 B.高溫高強度的結(jié)構(gòu)材料,為宇航工業(yè)奠定了基礎 C.低消耗的光導纖維是現(xiàn)代光纖通信的重要材料 D.在遠古時代,人們就已經(jīng)開始利用半導體制造電器了 解析:在人類歷史上,曾經(jīng)歷了石器時代、青銅器時代和鐵器時代,不同材料的應用體現(xiàn)了不同的生產(chǎn)力水平.遠古時代,人們選擇石器做工具,它是當時自然界中最硬的材料了.20世紀下半葉進入新技術(shù)革命時代,新材料成為各個高技術(shù)領域發(fā)展的突破口;半導體材料的工業(yè)化生產(chǎn),大力促進了計算機技術(shù)的發(fā)展;高溫高強度的結(jié)構(gòu)材料,為宇航工業(yè)奠定了基礎;低消耗的光導纖維,是現(xiàn)代光纖通信的重要材料.故D選項不正確. 6.納米晶體材料在現(xiàn)代科技和國防中具有重要的應用.下列關于晶體的說法正確的是(C) A.晶體內(nèi)的微觀粒子在永不停息地做無規(guī)則熱運動 B.晶體內(nèi)的微觀粒子間的相互作用很強,使各粒子緊緊地靠在一起 C.晶體的微觀粒子在不同方向上排列情況不同 D.晶體的微觀粒子在空間排列上沒有順序,無法預測 解析:晶體內(nèi)微觀粒子的排列具有周期性. 7.下列說法中不正確的是(C) 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:物質(zhì)微粒微觀上是規(guī)則排列的,因此宏觀上體現(xiàn)為規(guī)則的幾何形狀,A選項正確;碳原子能夠生成石墨和金剛石等不同的晶體,因為碳原子形成了不同的空間結(jié)構(gòu),B選項正確;非晶體和多晶體都具有各向同性,C選項錯誤;晶體的各向異性是由于晶體內(nèi)部微粒的空間排列有序,由晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定,D選項正確. 8.石墨和金剛石性質(zhì)有很大差異,是由于(D) A.石墨是各向異性的,而金剛石是各向同性的 B.它們的化學成分不同 C.它們都是各向同性的 D.它們的物質(zhì)微粒按不同的規(guī)則排列 解析:石墨具有層狀結(jié)構(gòu),每層中碳原子呈六邊形結(jié)構(gòu);金剛石中碳原子呈正四面體結(jié)構(gòu),不同的結(jié)構(gòu)決定了它們的性質(zhì)不同. 9.家庭、學校等有關的門鎖常用“碰鎖”,然而,這種鎖使用一段時間后,鎖舌就會變澀而不易被碰入,造成關門困難.這時,你可以用鉛筆在鎖舌上摩擦幾下,碰鎖便開關自如如初,并且可以持續(xù)幾個月之久.請你動手試一試,并回答其中的道理. 答案:石墨由于具有層狀結(jié)構(gòu),層與層之間結(jié)合不是很緊密,層與層之間易脫落,故能起到潤滑作用.在鎖舌上用鉛筆摩擦幾下,碰鎖便開關自如如初,也是根據(jù)這個道理.- 配套講稿:
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