第二章氣體、固體和液體2.4固體目錄CONTENTS1

學習目標2

新課導(dǎo)入3

新課講解4

典例分析5

當堂小練1.知道晶體和非晶體的特點及區(qū)分方法.2.知道單晶體和多晶體的區(qū)別.3.了解晶體的微觀結(jié)構(gòu)．學習目標

食鹽顆?？偸浅尸F(xiàn)立方體形，松香顆粒沒有規(guī)則的幾何形狀。觀察食鹽顆粒和松香的外形，它們的外形各有怎樣的特征？再用顯微鏡觀察精鹽和松香粉末的外形，兩者有什么樣的差別嗎？新課導(dǎo)入食鹽顆?？偸浅尸F(xiàn)立方體形，松香顆粒沒有規(guī)則的幾何形狀。固體、液體、氣體的性質(zhì)是什么？

形狀流動性體積形狀固體不流動固定固定液體流動固定隨容器形狀改變而改變（不固定）氣體流動不固定不固定本節(jié)課我們就對固體進行探究(1)生活中常見的固體:(2)玻璃蜂蠟塑料石英白糖食鹽一組沒規(guī)則形狀；另一組有規(guī)則形狀.上圖是在日常生活中有兩組常見的物質(zhì)：一組是玻璃、蜂蠟、硬塑料等；另一組是鹽粒、砂糖、石英.兩類固體物質(zhì)的外表各有什么特征？01晶體和非晶體02單晶體和多晶體03目錄晶體的微觀結(jié)構(gòu)新課講解01晶體和非晶體氣體、固體和液體1．晶體：具有規(guī)則的幾何形狀．

食鹽（立方體）明礬（八面體）石英（六面棱柱和2個六面棱錐）由此可知：（1）常見的晶體有:食鹽晶體明礬晶體石英晶體雪花常見的晶體石英云母明礬食鹽味精硫酸銅食鹽硫酸銅明礬雪花白糖石英云母鉆石2．非晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀．常見的非晶體有：玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等．松香瀝青常見的非晶體松香玻璃蜂蠟瀝青橡膠實驗觀察玻璃和云母片上石蠟熔化區(qū)域的形狀觀察玻璃和云母片上石蠟熔化區(qū)域的形狀玻璃片云母片（圓形）（橢圓形）玻璃（非晶體）在各個方向上導(dǎo)熱性能是相同的云母（晶體）在各個方向上導(dǎo)熱性能是不同的說明：把光分解為兩束光而沿不同方向折射，形成雙折射現(xiàn)象晶體導(dǎo)光性的各向異性oe雙折射

（如方解石）普通折射

（如玻璃等非晶體）觀察方解石晶體是各向異性思考與討論常見的金屬沒有規(guī)則的形狀，但具有確定的熔點。它們是晶體還是非晶體?

從金屬的顯微圖樣中可以看到，它是由許多細小的晶粒組成的。每個晶粒都是一個小的單晶體。但是，由于這些小的單晶體的取向雜亂無章，所以金屬沒有確定的幾何形狀。晶體和非晶體有哪些差異？外形熔點固體（立方體）（八面體）（六面棱柱和2個六面棱錐）松香瀝青玻璃食鹽明礬石英有固定熔點無固定熔點晶體非晶體3．晶體和非晶體的差異（1）外形上：晶體有規(guī)則的幾何形狀；非晶體則沒有規(guī)則的幾何形狀.（2）物理性質(zhì)上：①云母導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性②而有些晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方鋁礦③有些晶體在光的折射上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方解石．晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)（這種特性叫各向異性）晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點．（3）熔點：非晶體的物理性質(zhì)在各個方向是相同的（這種特性叫各向同性）非晶體具有各向同性.晶體具有各向異性，但并不是每種晶體在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性．(1)一種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn):

例如水晶:天然水晶是晶體，熔化后再凝結(jié)的水晶（石英玻璃）就是非晶體，即一種物質(zhì)是晶體還是非晶體并不是絕對的．4．晶體和非晶體間的轉(zhuǎn)化(2)許多非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體．(3)在冷卻得足夠快和冷卻到足夠低的溫度時，幾乎所有的材料都能成為非晶體．天然水晶是晶體石英玻璃是非晶體熔化后再凝固石英等晶體漫長的地址年代火山玻璃（火山噴發(fā)出來的熔巖，迅速冷卻來不及結(jié)晶而形成的一種玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)巖石）02單晶體和多晶體氣體、固體和液體思考：多晶體與非晶體有哪些相同點和不同點？固體晶體：非晶體：多晶體單晶體有（天然）規(guī)則的幾何形狀有確定的熔點某些物理性質(zhì)（導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學性質(zhì)）可表現(xiàn)為各向異性無規(guī)則的幾何形狀導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性無（天然）規(guī)則的幾何形狀無確定的熔點導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性總結(jié)固體是否有確定的熔點，可作為區(qū)分晶體和非晶體的標志．溫度時間固態(tài)固液共存液態(tài)T0硬軟流動具有規(guī)則幾何形狀的固體不一定是晶體．例如：有規(guī)則形狀的蠟燭不是晶體，而是非晶體。知識深化判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法03晶體的微觀結(jié)構(gòu)氣體、固體和液體晶體呈現(xiàn)出很多特殊的宏觀性質(zhì)（外形規(guī)則、有固定熔點、各向異性等）猜一猜：晶體在微觀結(jié)構(gòu)上可能有什么特點？探索客觀世界的一般方法：由表及里、由現(xiàn)象到本質(zhì)17-19世紀的假說：晶體內(nèi)部的微粒是按各自的規(guī)則排列著的。間接探測德國物理學家勞厄食鹽晶體結(jié)構(gòu)德國物理學家M.von勞厄于1912年發(fā)現(xiàn)X射線在晶體中會發(fā)生衍射現(xiàn)象，推導(dǎo)出了晶體作為三維光柵的衍射方程，即勞厄方程，因此獲得1914年的諾貝爾物理學獎。勞厄預(yù)言可以用X射線通過晶體得到的衍射圖像確定晶體結(jié)構(gòu)。布拉格父子在勞厄的基礎(chǔ)上，成功地測定了NaCl、KCl等的晶體結(jié)構(gòu)，并提出了作為晶體衍射基礎(chǔ)的著名公式─布拉格定律，他們于1915年共同獲得諾貝爾物理學獎。X射線結(jié)晶圖譜20世紀70年代，通過電子顯微鏡觀察到釷、鈾原子的像1982年，掃描隧道顯微鏡問世，觀察到原子在物質(zhì)表面的排列狀況下圖表示在一個平面內(nèi)晶體物質(zhì)微粒的排列情況．AB=AC=AD。想一想：這個圖能解釋晶體的什么宏觀特性？直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少．正因為在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同．如圖表示在一個平面上晶體物質(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．各向異性的微觀解釋AB=AC=ADABCD石墨金剛石注意：模型圖里的點只是微粒做震動的平衡位置。2.用晶體的微觀結(jié)構(gòu)解釋晶體的特征（1）為什么晶體具有規(guī)則的幾何外形？

由于晶體的物質(zhì)微粒是按照一定的規(guī)則在空間中整齊地排列的，表現(xiàn)在外形上具有規(guī)則的幾何形狀，且不同類型的晶體結(jié)構(gòu)，決定了各種晶體的不同外形。（2）如何解釋物理性質(zhì)的各向異性呢？在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同。（3）晶體的熔點為什么固定？晶體溶化時，吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化。非晶體熔化時，先變軟，然后變成粘滯性很大的液體，溫度不斷升高。說一說：他們有哪些物理特性？可能有哪些用途？為什么？石墨石墨的密度小，金剛石的密度大；石墨能導(dǎo)電，金剛石不能導(dǎo)電。金剛石石墨質(zhì)地松軟，粉狀潤滑劑，制作鉛筆心．金剛石有很大的硬度，可以用來切割玻璃體驗：石墨的潤滑作用鉛芯的主要成分是石墨，請利用手邊的材料，設(shè)計實驗體驗石墨的潤滑作用。人造衛(wèi)星的拋物面天線碳族新材料石墨烯碳納米管富勒烯C60富勒烯C6012個正五邊形20個正六邊形你能根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)判斷這種材料可能的特點嗎？“輕而抗壓”碳族新材料石墨烯富勒烯碳納米管碳原子組成的六角形蜂巢晶格的納米材料，具有非常優(yōu)異的光學、力學、電學特征碳族新材料——石墨烯硬薄透光性好導(dǎo)熱系數(shù)高可彎曲石墨烯晶體管室溫下石墨烯載流子遷移率高，受溫度和摻雜影響小，超高頻率柔性顯示屏石墨烯良好的電導(dǎo)性、透光性及柔性，使它在透明導(dǎo)電方面極具優(yōu)勢。柔性光伏電池板石墨烯與硅結(jié)合的新型太陽能電池。超輕型飛機材料石墨烯的厚度是頭發(fā)絲的20萬分之一,強度是鋼的200倍，是目前最輕最薄、最強的材料。石墨烯功能涂料石墨烯運用于涂料，可增強防腐、耐磨、散熱等功能。廣泛運用于船舶、車輛、橋梁、日常用具等。石墨烯具有六邊形的晶格結(jié)構(gòu)單層厚度僅為0.335nm。『判一判』(1)鐵塊沒有規(guī)則的幾何形狀，所以是非晶體。 (

)(2)晶體具有確定的熔點。 (

)(3)具有各向同性的固體一定是非晶體。 (

)(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 (

)(5)玻璃沒有確定的熔點，也沒有規(guī)則的幾何形狀。 (

)(6)晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運動著的。 (

)(7)晶體一定有規(guī)則的幾何形狀。(

)(8)有規(guī)則幾何形狀的固體一定是晶體。(

)(9)常見的金屬是多晶體。

(

)(10)常見的金屬是晶體。

(

)×√×√√×××√√【例題1】下列說法正確的是(

)A.一個固體球，若沿各條直徑方向上的導(dǎo)電性能不同，則該球為單晶體B.一塊固體，若是各個方向?qū)嵝阅芟嗤?，則這個固體一定是非晶體C.一塊固體，若有確定的熔點，則該固體必定為晶體D.黃金可以切割加工成各種形狀，所以是非晶體

只有單晶體才有各向異性,A項正確；多晶體和非晶體都具有各向同性，B項錯誤；只有晶體才有固定熔點，C項正確；黃金是晶體，切割后分子結(jié)構(gòu)不變，仍然是晶體，D項錯誤。解析：AC典例分析【例題2】晶體在熔解過程中所吸收的熱量主要用于（）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

晶體有固定的熔點，熔解過程吸收的熱量主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)。因為溫度不變，所以分子平均動能不變，吸收的熱量用于增加分子勢能，內(nèi)能增加。解析：B解析：【例題3】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3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(jié)果阻值均為R，則這塊樣品可能是()A.單晶體 B.多晶體C.非晶體 D.普通金屬

用多用電表的歐姆擋沿兩個對稱軸O1O1′、O2O2′方向測量結(jié)果均相同，說明該樣品沿O1O1′和O2O2′方向電阻率(即導(dǎo)電性能)不同，即物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，A正確，B、C錯誤。如果是普通金屬，可以分析出沿O1O1′方向電阻比較大，D錯誤.A【例題4】晶體內(nèi)部的分子有序排列為如圖所示的空間點陣(圖中的小黑點表示晶體分子)，圖中AB、AC、AD為等長的三條線段.下列說法正確的是（）A.A處的晶體分子可以沿三條線方向發(fā)生定向移動B.三條線段上晶體分子的數(shù)目相同，表明晶體的物理性質(zhì)是各向同性的C.三條線段上晶體分子的數(shù)目不同，表明晶體的物理性質(zhì)是各向異性的D.以上說法均不正確解析：

晶體中的分子只在平衡位置附近振動，不會沿三條線方向發(fā)生定向移動，故A錯誤；三條線段上晶體分子的數(shù)目不同，表明晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，故B、D錯誤，C正確。C晶體有固定的熔點，熔解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，所以分子平均動能不變，吸收的熱量用于增加分子勢能，內(nèi)能增加.對熔點的解釋給晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒具有足夠大的動能克服微粒間的相互作用，離開振動的平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔解，熔解時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列(從能量角度來看是增加了分子勢能)，溫度并不發(fā)生變化．多晶體的微觀結(jié)構(gòu)及對其性質(zhì)的解釋多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體(晶粒)組成的．平常見到的各種金屬材料都是多晶體．把純鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察，可以看到它是由許許多多晶粒組成的．晶粒有大有小，最小的只有10－5cm，最大的也不超過10－3cm.每個晶粒都是一個小單晶體，具有各向異性的物理性質(zhì)和規(guī)則的幾何形狀，因為大量晶粒的雜亂無章地排列，所以多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，也不顯示各向異性．它在不同方向的物理性質(zhì)是相同的，即各向同性．多晶體的微觀結(jié)構(gòu)及對其性質(zhì)的解釋多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體(晶粒)組成的．平常見到的各種金屬材料都是多晶體．把純鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察，可以看到它是由許許多多晶粒組成的．晶粒有大有小，最小的只有10－5cm，最大的也不超過10－3cm.每個晶粒都是一個小單晶體，具有各向異性的物理性質(zhì)和規(guī)則的幾何形狀，因為大量晶粒的雜亂無章地排列，所以多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，也不顯示各向異性．它在不同方向的物理性質(zhì)是相同的，即各向同性．想一想：在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點，石蠟熔化的范圍分別如圖(a)、(b)、(c)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(guān)系如圖(d)所示。則由此可判斷出甲為________，乙為________，丙為________。(填“單晶體”、“多晶體”或“非晶體”)

多晶體非晶體單晶體解析：晶體具有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點。單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性，多晶體的物理性質(zhì)具有各向同性。學以致用·隨堂檢測全達標1．如圖所示，四塊固體中屬于非晶體的是(

)答案：D解析：明礬、石英、冰塊為晶體，塑料為非晶體．2．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下