《物理 第二章 固體、液體和氣體 第一節(jié) 晶體的宏觀特征 第二節(jié) 晶體的微觀結構 第三節(jié) 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《物理 第二章 固體、液體和氣體 第一節(jié) 晶體的宏觀特征 第二節(jié) 晶體的微觀結構 第三節(jié) 固體新材料 粵教版選修3-3(31頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二章第一節(jié)晶體和非晶體第二節(jié)晶體的微觀結構第三節(jié)固體新材料目標定位1.能說出晶體和非晶體的特點及區(qū)分方法,能說出單晶體和多晶體的區(qū)別.2.了解晶體結構的認識過程,知道晶體內(nèi)部結構的特點.3.了解材料科學技術的有關知識及應用,體會它們的發(fā)展對人類生活、社會發(fā)展的影響.內(nèi)容索引知識探究題型探究達標檢測知識探究一、晶體和非晶體一、晶體和非晶體導學探究導學探究1.觀察玻璃、蜂蠟、塑料、食鹽、蔗糖、石英,比較它們的外形有何不同?答案答案答案玻璃、蜂蠟、塑料沒有規(guī)則的幾何外形,食鹽、蔗糖、石英有規(guī)則的幾何外形.答案2.在云母簿片和玻璃片上分別涂上一層很薄的石蠟,然后用燒熱的鋼針去接觸云母薄片及玻璃片的另
2、一面,石蠟熔化,如圖1所示,那么你看到的現(xiàn)象及得出的結論是什么?玻璃片 云母片圖1答案答案玻璃片上石蠟的熔化區(qū)呈圓形,說明玻璃片沿各個方向的導熱性能相同.云母薄片上石蠟的熔化區(qū)呈橢圓形,說明云母片沿各個方向的導熱性能不同.晶體與非晶體的區(qū)別知識梳理知識梳理比較內(nèi)容固體分類宏觀外形物理性質非晶體 (“有”或“沒有”)確定的幾何形狀 固定熔點導電、導熱、光學等性質表現(xiàn)為沒有沒有各向同性晶體單晶體 (“有”或“沒有”)天然規(guī)則的幾何形狀 確定的熔點導熱、導電、光學等性質表現(xiàn)為_多晶體一個個小晶粒粘在一起, _(“有”或“沒有”)確定的幾何形狀 確定的熔點導熱、導電、光學等性質表現(xiàn)為_有有沒有各向異性
3、各向同性有答案延伸思考延伸思考1.如何區(qū)分晶體和非晶體?如何區(qū)分單晶體和多晶體?答案答案有確定熔點的是晶體,沒有確定熔點的是非晶體.單晶體和多晶體雖都有確定的熔點,但還有兩點不同:其一,單晶體有天然規(guī)則的形狀,多晶體沒有;其二,單晶體物理性質上表現(xiàn)為各向異性,多晶體則表現(xiàn)為各向同性.答案2.金屬物體沒有固定、規(guī)則的幾何外形,但它們都有確定的熔點,那么金屬是晶體,還是非晶體?答案答案金屬是多晶體,多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的,沒有規(guī)則的幾何外形,在物理性質上表現(xiàn)為各向同性,但它們有確定的熔點.二、晶體的微觀結構二、晶體的微觀結構導學探究導學探究1.晶體具有規(guī)則的外形,物理性質方面表現(xiàn)
4、為各向異性,而非晶體卻沒有規(guī)則的外形,并且物理性質方面表現(xiàn)為各向同性.產(chǎn)生這些不同的根本原因是什么呢?答案答案答案它們的微觀結構不同.2.金剛石和石墨都是由碳原子構成的,但它們在硬度上差別很大,這說明什么問題?答案答案答案金剛石是網(wǎng)狀結構,原子間的作用力強,所以金剛石的硬度大.石墨是層狀結構,原子間的作用力弱,所以石墨的硬度小.這說明組成物質的微粒按照不同的規(guī)則在空間分布,會形成不同的晶體.1.組成晶體的微觀粒子(分子、原子或離子),按照一定的規(guī)律在空間整齊地排列.2.微觀結構不同,造成晶體與非晶體形狀和物理性質的不同.3.組成晶體的微粒的相互作用很強,它們只能在一定的 附近不停地做微小振動.
5、知識梳理知識梳理平衡位置天然水晶是晶體,而熔化以后再凝固的水晶則是非晶體,這說明了什么?延伸思考延伸思考答案答案有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉化.答案1.你對固體新材料有哪些了解?答案答案(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)展與新工藝、新技術密切相關.(3)新材料往往具有特殊性能.如超高強度、超高硬度、超塑性.(4)新材料的研發(fā)及其應用,推動了人類文明和社會進步.(5)硅是當前用途最廣的半導體材料.三、固體新材料三、固體新材料導學探究導學探究答案2.固體新材料未來的發(fā)展方向如何?答案答案(1)新材料科學正向著研究各種復合材料、研究并開發(fā)納米材料、開發(fā)同時具有感知外
6、界環(huán)境或參數(shù)變化和驅動功能的機敏材料、研究開發(fā)生物醫(yī)學材料等方向發(fā)展.(2)新材料的制備工藝、檢測儀器和計算機應用也是今后新材料科學技術發(fā)展的重要內(nèi)容.答案題型探究例例1下列關于晶體和非晶體的說法,正確的是A.所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B.晶體一定有規(guī)則的幾何形狀,形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體C.大鹽粒磨成細鹽,就變成了非晶體D.所有的晶體都有確定的熔點,而非晶體沒有確定的熔點答案解析一、晶體和非晶體解析解析只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性,故A錯;單晶體有規(guī)則的幾何形狀,而多晶體無規(guī)則的幾何形狀,金屬屬于多晶體,故B錯;大鹽粒磨成細鹽,細鹽仍是形狀規(guī)則的晶體,在放大鏡下能清楚地觀察到,故C錯;晶體
7、和非晶體的一個重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點,而非晶體沒有確定的熔點,故D對.例例2在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟,用燒熱的針接觸其上一點,蠟熔化的范圍如圖2(a)所示,而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關系如圖(b)所示,則圖2A.甲、乙是非晶體,丙是晶體B.甲、丙是晶體,乙是非晶體C.甲、丙是非晶體,乙是晶體D.甲是非晶體,乙是多晶體,丙是單晶體答案解析解析解析由題圖(a)知,甲、乙的導熱性呈各向同性,丙的導熱性呈各向異性;由題圖(b)知,甲、丙有固定的熔點,乙沒有固定的熔點.所以甲是多晶體,乙是非晶體,丙是單晶體.解析解析晶體的外形、物理性質都是由晶體的微觀結構決定的,
8、A、B、D正確;各向同性的物質不一定是非晶體,多晶體也具有這樣的性質,C錯誤.例例3下列說法不正確的是A.晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀,是因為物質微粒是規(guī)則排列的B.有的物質能夠生成種類不同的幾種晶體,因為它們的物質微粒能夠形 成不同的空間結構C.凡各向同性的物質一定是非晶體D.晶體的各向異性是由晶體的微觀結構決定的二、晶體的微觀結構答案解析A.石墨是晶體,石墨烯是非晶體B.石墨是單質,石墨烯是化合物C.石墨、石墨烯與金剛石都是晶體D.他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的針對訓練針對訓練(多選)2010年諾貝爾物理學獎授予安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究.他們
9、通過透明膠帶對石墨進行反復的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小,最終尋找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯,是碳的二維結構.如圖3所示為石墨、石墨烯的微觀結構,根據(jù)以上信息和已學知識判斷,下列說法中正確的是圖3答案解析解析解析石墨、石墨烯、金剛石都為晶體且都為單質,A、B錯誤,C正確;兩位科學家是通過物理變化的方法獲得石墨烯的,D正確,故正確的答案為C、D.課堂要點小結課堂要點小結固體晶體單晶體物理性質各向異性有規(guī)則的幾何外形有確定的熔點多晶體物理性質各向同性有確定的熔點晶體的微觀結構非晶體無規(guī)則的幾何外形無確定的熔點物理性質各向同性固體新材料新材料的特征新材料的未來達標檢測A.食鹽是正方體,
10、而蜂蠟無規(guī)則形狀B.石墨可導電,瀝青不能導電C.冰熔化時,溫度保持不變;松香受熱熔化時,溫度持續(xù)升高D.金剛石密度大,石墨密度小1.(晶體和非晶體)(多選)下列哪些現(xiàn)象能說明晶體與非晶體的區(qū)別答案解析1234解析解析單晶體有規(guī)則的幾何外形,具有確定的熔點,而非晶體沒有,據(jù)此知A、C正確.A.單晶體 B.多晶體C.非晶體 D.金屬2.(晶體和非晶體)一塊厚度和密度都均勻分布的長方體被測樣品,長AB是寬AD的兩倍,如圖4所示.如果用多用電表的歐姆擋沿兩個對稱軸O1O1和O2O2方向測量,結果阻值均為R,則這塊樣品可能是答案解析1234圖4解析解析用多用電表的歐姆擋沿兩個對稱軸O1O1、O2O2方向
11、測量結果均相同,說明該物體沿O1O1和O2O2方向電阻率(即導電性能)不同,即表現(xiàn)出各向異性的物理性質,所以A正確.如果是普通金屬,可以分析出沿O1O1方向電阻比較大.1234A.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(nèi)部結構的無規(guī)則性D.晶體內(nèi)部結構的有規(guī)則性3.(晶體的微觀結構)(多選)晶體具有各向異性的特點是由于答案解析1234解析解析晶體的各向異性取決于晶體內(nèi)部結構的有規(guī)則性,即不同方向上物質微粒的排列情況不同.故正確答案為A、D.4.(晶體的微觀結構)下列關于金剛石與石墨的說法正確的是1234A.它們是同一種物質,只是內(nèi)部微粒的排列不同B.它們的物理性質有很大的差異C.由于它們內(nèi)部微粒排列規(guī)則不同,所以金剛石為晶體,石墨是非晶體D.金剛石是單晶體,石墨是多晶體答案