《高二物理課件 2.1《晶體和非晶體》2.2《晶體的微觀結構》2.3《固體新材料》（粵教版選修3-3）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高二物理課件 2.1《晶體和非晶體》2.2《晶體的微觀結構》2.3《固體新材料》（粵教版選修3-3）（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 第一節(jié)晶體和非晶體第二節(jié)晶體的微觀結構第三節(jié)固體新材料 課標定位 學習目標 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上的區(qū)別 2 知道晶體內部的物質微粒是按照一定規(guī)律在空間整齊排列的 3 知道晶體外形的規(guī)則性及其物理性質的各向異性 4 了解固體新材料的基本特征 重點難點 1 晶體和非晶體的區(qū)別及物理性質 2 晶體的微觀結構 課前自主學案 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 機械強度 導熱性能 導電性質等物理性質 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 也就是說 多晶體具有 幾何形狀 熔點 保持不變 不 各向異性 幾何形狀 熔點 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 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 增加 各向同性 非晶體 相互轉化 二 晶體的微觀結構1 晶體的微觀結構假說的內容 晶體內部的微粒是 地排列的 2 假說提出的依據(jù) 晶體外形的 和物理性質的 3 實驗驗證 人們用 和電子顯微鏡對晶體的內部結構進行研究后證實了晶體的內部粒子有規(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 微觀結構理論的內容 1 組成晶體的物質微粒 原子 分子或離子 在空間排成陣列 呈現(xiàn)周而復始的 說明晶體的微觀結構具有 特點 2 晶體內部各微粒之間存在著很強的 微粒只能在 附近做微小振動 有序結構 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 在物理性質上表現(xiàn)為各向異性 非晶體在不同直線上微粒的個數(shù) 說明沿不同方向 及 情況基本相同 在物理性質上表現(xiàn)為各向同性 3 同一種物質在 形成不同的晶體 微粒的 微粒的個數(shù) 微粒的排列 物質結構 大致相等 微粒排列 物質結構 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用前景 2 新材料的發(fā)展與 密切相關 3 新材料往往具有 如超高強度 超高硬度 超塑性 4 新材料的研發(fā)和應用推動了人類文明和社會的進步 5 是當前用途最廣的半導體材料 新工藝 新技術 特殊性能 硅 2 新材料的未來 1 新材料科學正向著研究各種 例如復合金屬材料 復合陶瓷材料 復合高分子材料 研究并開發(fā) 開發(fā)同時具有感知外界環(huán)境或參數(shù)變化和驅動功能的 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技術發(fā)展的重要內容 復合材料 納米材料 機敏材料 生物醫(yī)學材料 制備工藝 檢測儀器 計算機應用 思考感悟家庭 學?；驒C關的門鎖常用 碰鎖 然而使用一段時間后 鎖舌就會變澀而不易被碰 造成鎖門困難 這時 你可以用鉛筆在鎖舌上研磨幾下 碰鎖 便開關自如了 而且可以維持幾個月之久 你知道其中的道理嗎 提示 因為鉛筆中含有石墨成分 利用的是石墨的潤滑作用 石墨具有層狀結構 層與層之間容易脫落 因而起到潤滑作用 核心要點突破 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 在物理性質上 晶體具有各向異性 而非晶體則是各向同性的 物理性質包括彈性 硬度 導熱性能 導電性能 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不同 例如晶體在不同的方向上可以有不同的硬度 彈性 導熱性能 導電性能等 3 晶體有確定的熔點 非晶體沒有確定的熔點 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 單晶體在物理性質上表現(xiàn)為各向異性 而多晶體在物理性質上則表現(xiàn)為各向同性 2 相同點 多晶體與單晶體都有一定的熔點 3 多晶體與非晶體 1 相同點 都沒有規(guī)則的幾何形狀 并且在物理性質上都是各向同性的 2 區(qū)別 多晶體有固定的熔點 而非晶體則沒有固定的熔點 4 晶體和非晶體的相對性同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn) 也就是說 物質是晶體還是非晶體 并不是絕對的 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 每個小顆粒仍然具有規(guī)則的幾何外形 即時應用 即時突破 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 具有確定熔點的物體必定是晶體D 不具有確定熔點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項正確 但多晶體對外不顯示各向異性 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項錯誤 無論是單晶體還是多晶體均有確定的熔點 非晶體沒有確定的熔點 故C D項正確 故答案應選B 二 晶體的結構和性質1 晶體的微觀結構的特點 1 組成晶體的物質微粒 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 晶體中物質微粒的相互作用很強 微粒的熱運動不足以克服它們的相互作用力而遠離 3 微粒的熱運動表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動 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不同 也就是沿不同方向去測試晶體的物理性能時測量結果不同 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上表現(xiàn)出各向異性 用微觀結構理論解釋晶體的特性 圖2 1 1如圖2 1 1所示 這是在一個平面上晶體物質微粒的排列情況 從圖上可以看出 在沿不同方向所畫的等長直線AB AC AD上物質微粒的數(shù)目不同 直線AB上物質微粒較多 直線AD上較少 直線AC上更少 因為晶體在沿不同的方向上 物質微粒的數(shù)目不同 即在不同方向上物質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的不同 課堂互動講練 雙選 關于晶體和非晶體 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 晶體在物理性質上一定是各向異性的C 晶體熔化時具有一定的熔點D 晶體和非晶體在適當?shù)臈l件下是可以相互轉化的 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是錯誤的 因為晶體可分為單晶體和多晶體 而多晶體在物理性質上是各向同性的 所以選項B也是錯誤的 因為晶體在物理性質上的重要特征之一是具有一定的熔點 所以選項C正確 理論和實驗都證明非晶體是不穩(wěn)定狀態(tài) 在適當?shù)臈l件下會變成晶體 因此D正確 答案 CD 方法總結 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 單晶體與多晶體是否存在天然的幾何外形 部分物理性質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 沿各個方向對它施加拉力 發(fā)現(xiàn)其強度一樣 則此薄片一定是非晶體C 一個固體球 如果沿其各條直徑方向的導電性不同 則該球一定是單晶體D 一塊晶體 若其各個方向的導熱性相同 則一定是多晶體 精講精析 物理性質上各向異性 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 因為單晶體的某些 個 物理性質具有各向異性 而另外某些物理性質卻具有各向同性 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 B也錯 C對 晶體具有各向異性的特性 僅是指某些物理性質 并不是所有的物理性質都是各向異性的 換言之 某一物理性質顯示各向同性 并不意味著該物質一定不是單晶體 所以D錯 答案 C 方法總結 1 由物理性質的各向異性可以判定一定是單晶體 2 單純從物理性質的各向同性上不能區(qū)別是多晶體還是非晶體 要進一步區(qū)分 還要看物體是否有固定的熔點 雙選 下列敘述中錯誤的是 A 晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點陣排列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陣分布 思路點撥 結合晶體和非晶體的特性及影響其特性的微觀結構特點進行思考判斷 自主解答 晶體內部微粒排列的空間結構決定著晶體的物理性質不同 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是由于它們內部微粒的排列結構不同 石墨的層狀結構決定了它的質地柔軟 而金剛石的網(wǎng)狀結構決定了其中碳原子間的作用力很強 所以金剛石有很大的硬度 答案 CD 變式訓練 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微粒的排列情況不同B 晶體在不同方向上物質微粒的排列情況相同C 晶體內部結構的無規(guī)則性D 晶體內部結構的有規(guī)則性解析 選AD 組成晶體的物質微粒是有規(guī)則排列的 由于在不同方向上物質微粒的排列情況不同 造成晶體在不同方向上的物理性質不同 選項A D正確 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全