第二章 4　固体（课件+学案）

4　固　体 [定位·学习目标]　1.阅读教材,知道晶体、非晶体、单晶体和多晶体,了解各向异性、各向同性及晶体的微观结构,能解释相关的现象,形成物理观念。2.通过实验探究晶体与非晶体物理性质的差异,学会认真观察并与他人合作,提高实验技能,培养科学思维和科学探究精神。3.通过对晶体和非晶体的特点、同种物质不同条件下可能形成不同的两种形态的学习,培养科学态度与责任。 知识点一　晶体和非晶体 探究新知 1.固体分类 (1)我们常见的固体,有些是晶体,有些是非晶体。 (2)晶体又分为单晶体和多晶体。 2.特点 (1)单晶体有天然的、规则的几何形状,多晶体和非晶体没有规则的外形。 (2)晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。 (3)单晶体的导电、导热等物理性质表现为各向异性;非晶体与多晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,表现为各向同性。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形。(　×　) (2)具有确定熔点的固体一定是晶体。(　√　) (3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。(　×　) 知识点二　晶体的微观结构 探究新知 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。组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。 3.同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,物质是晶体还是非晶体,并不是绝对的。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。 新知检测 利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像,从而可以研究物质的构成规律。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像,通过观察、比较,可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的,具有一定的结构特征。 (1)构成这些材料的原子在物质表面排列有什么特点 (2)这几种材料是晶体还是非晶体 【答案】 (1)在确定方向上原子有规律地排列,在不同方向上原子的排列规律一般不同;原子排列具有一定的对称性。 (2)从题图中可以看出,这几种材料的原子排列均有一定的规则,具有晶体的特点,因此是晶体。 要点一　对晶体和非晶体的理解 要点归纳 1.单晶体、多晶体及非晶体的比较 项目 微观结构 宏观表现 外形 物理性质 晶 体 单晶体 组成物质的微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规则排列 有天然、 规则的　 几何形状　　　 存在 各向 异性 具有 确定的 熔点 多晶体 无数的晶体微粒(小晶粒)无规则排列组成 没有天然、规则的几何形状 各向 同性 非晶体 物质微粒无规则排列 没有确 定的熔 化温度 2.对单晶体的各向异性的理解 (1)在物理性质上,单晶体具有各向异性,而非晶体则是各向同性的。 ①各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同,也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性质时,测试结果不同。 ②通常所说的物理性质包括硬度、力学性能、导热性能、导电性能、光学性能、磁性等。 (2)单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体在各种物理性质上均表现出各向异性。 3.对多晶体和非晶体的各向同性的理解 (1)多晶体中小晶粒存在各向异性,但因其杂乱排列致使多晶体各向同性。 (2)非晶体中是物质微粒的杂乱排列致使各向同性。 典例研习 [例1] 在固体甲、乙、丙三种薄片上涂蜡,由烧热的针分别接触其上中间点,蜡熔化的范围如图a所示,而固体甲、乙、丙在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图b所示。下列说法正确的是(　　) [A] 固体甲、乙为非晶体,固体丙是晶体 [B] 固体甲、乙为晶体,固体丙是非晶体 [C] 固体甲不一定为多晶体,固体乙为非晶体,固体丙为单晶体 [D] 固体甲、乙、丙都有确定的熔点 【答案】 C 【解析】 根据用烧热的针接触甲、乙、丙三种固体薄片后石蜡的熔化情况,可知固体甲、乙各向同性,固体丙各向异性;题图b说明固体 ... ...