2017粤教版高中物理选修(3-3)2.1-2.3《晶体的非晶体 晶体的微观结构 固体新材料》word学案.doc

1、学案 1 晶体和非晶体 学案 2 晶体的微观结构 学案 3 固体新材料 学习目标定位1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法，能说出单晶体和多晶体的区别. 2.了解晶体结构的认识过程，知道晶体内部结构的特点.3.了解材料科学技术的有关知识及 应用，体会它们的发展对人类生活、社会发展的影响 1晶体开始熔化时的温度称为熔点 2分子动理论的内容是：物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子 之间存在相互作用力 一、晶体和非晶体 1固体可以分为晶体和非晶体两类石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是 晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体 2单晶体具有确定的几何形状，多晶体和非

2、晶体没有确定的几何形状；晶体有确定的熔点， 非晶体没有确定的熔点 3晶体在不同方向不仅机械强度、导热性能不同，而且导电性能和对光的折射率等其他物 理性质也不一样这类现象称为各向异性非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这 叫做各向同性由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性 的 二、晶体的微观结构 1在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期 性 2有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，那是因为组成它们的微粒能够按照不同规 则在空间分布例如碳原子可以形成石墨和金刚石两种晶体 3同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，晶

3、体与非晶体在一定条 件下可以相互转化 三、固体新材料 1新材料的发展与新工艺、新技术密切相关 2新材料往往具有特殊性能，如超高强度、超高硬度、超塑性. 一、晶体和非晶体 问题设计 1观察玻璃、蜂蜡、塑料、盐粒、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？ 答案 玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，盐粒、蔗糖、石英有规则的几何外形 玻璃片 云母片 图 1 2在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻 璃片的另一面，石蜡熔化，如图 1 所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？ 答案 玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同云母片上 石蜡的熔化区呈椭

4、圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不同 要点提炼 晶体与非晶体的区别 比较内容 固体分类 宏观外形 物理性质 非晶体 没有确定的几何形状 没有固定熔点 导电、导热、光学性质表 现为各向同性 单晶体 有天然规则的形状 有确定的熔点 导热、导电、光学性质表 现为各向异性 晶体 多晶体 一个个小晶粒粘在一起， 没有确定的几何形状 有确定的熔点 导热、导电、光学等性质 表现为各向同性 延伸思考 金属物体没有固定、规则的几何外形，但它们都有确定的熔点，那么金属是晶体，还是非 晶体？ 答案 金属是多晶体，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，没有规则的几何外 形，在物理性质上表现为各向同性，但它们有

5、确定的熔点 二、晶体的微观结构 问题设计 1晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的外形，并 且物理性质方面表现为各向同性产生这些不同的根本原因是什么呢？ 答案 它们是由不同的微观结构所决定的 2金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？ 答案 金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大石墨是层状结构， 原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分 布，会形成不同的晶体 要点提炼 1组成晶体的微粒，按照一定的规则排列，具有空间上的周期性 2微观结构不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同 3

6、组成晶体的微粒的相互作用很强，它们只能在一定的平衡位置附近不停地做微小的振 动 延伸思考 天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体，这说明了什么？ 答案 有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 三、固体新材料 问题设计 1你对固体新材料有哪些了解？ 答案 (1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景 (2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关 (3)新材料往往具有特殊性能如超高强度、超高硬度、超塑性 (4)新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步 (5)硅是当前用途最广的半导体材料 2固体新材料未来的发展方向如何？ 答案 (1)新材料科学正向着研究各种复合材料、研究并开发纳米材料、

7、开发同时具有感知 外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展 (2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容 一、晶体和非晶体 例 1 (单选)下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是( ) A所有的晶体都表现为各向异性 B晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体 D所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 解析 只有单晶体才表现为各向异性，故 A 错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规 则的几何形状，金属属于多晶体，故 B 错；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体， 在放大镜

8、下能清楚地观察到，故 C 错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔 点，而非晶体没有确定的熔点，故 D 对 答案 D 针对训练 (单选)判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是( ) A根据外形判断 B根据导电性能判断 C根据各向异性或各向同性判断 D根据有无确定的熔点来判断 答案 D 例 2 (双选)如图 2 所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断下列说法正确的是( ) 图 2 A甲是晶体 B乙是晶体 C甲是非晶体 D乙是非晶体 解析 晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没 有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此

9、甲对应的是 晶体，乙对应的是非晶体 答案 AD 二、晶体的微观结构 例 3 (单选)下列说法不正确的是( ) A晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的 B有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C凡各向同性的物质一定是非晶体 D晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的 解析 晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D 正确；各向同性的 物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C 错误故选 C 项 答案 C 固体Error! 1(晶体和非晶体)(双选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( ) A食盐是正方体，而蜂蜡无规则形状

10、 B石墨可导电，沥青不能导电 C冰熔化时，温度保持不变；松香受热熔化时，温度持续升高 D金刚石密度大，石墨密度小 答案 AC 解析 单晶体有规则的几何外形，具有确定的熔点，而非晶体没有，据此知 A、C 正确 2(晶体和非晶体)(单选)如图 3 所示，曲线 M、 N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的 熔化过程，图中横轴表示时间 t，纵轴表示温度 T.从图中可以确定的是( ) 图 3 A晶体和非晶体均存在固定的熔点 T0 B曲线 M 的 bc 段表示固液共存状态 C曲线 M 的 ab 段、曲线 N 的 ef 段均表示固态 D曲线 M 的 cd 段、曲线 N 的 fg 段均表示液态 答案 B 解析

11、 晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，由题图可知，只有 B 选项正确 3(晶体的微观结构)(双选)晶体具有各向异性的特点是由于( ) A晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C晶体内部结构的无规则性 D晶体内部结构的有规则性 答案 AD 解析 晶体的各向异性取决于晶体内部结构的有规则性，即不同方向上物质微粒的排列情 况不同故正确答案为 A、D. 4(晶体的微观结构)(单选)下列关于金刚石与石墨的说法正确的是( ) A它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同 B它们的物理性质有很大的差异 C由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶体，石墨是非晶体 D金刚石是单晶体，石墨是多晶体 答案 B