(共15张PPT)
4.固体
第二章 气体、固体和液体
人教版 物理 选择性必修第三册
一、晶体和非晶体
1.固体可以分为 晶体 和 非晶体 两类。食盐、蔗糖等是 晶体 ,玻璃、橡胶等是 非晶体 。
2.单晶体具有 规则 的几何形状,多晶体和非晶体没有 规则 的几何形状,晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。
基础认识
3.有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些晶体沿不同方向的光学性质不同,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,这叫作 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。
微思考1金属是晶体,金属具有各向同性还是各向异性
提示:金属是多晶体,多晶体具有各向同性。
二、 晶体的微观结构
1.规则性。
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.变化或转化。
在不同条件下,同种物质的微粒按照 不同规则 在空间排列,可以生成不同的晶体,例如石墨和金刚石;有些晶体在一定条件下可以转化为 非晶体 ,例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。
3.原子(或者分子、离子)并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动,它们时刻都在不停地振动,结构图中所画的那些点,是它们振动的 平衡位置 。
微思考2从微观结构上看,多晶体为什么呈现各向同性
提示:多晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同,因此物理性质上表现为各向同性。
微训练关于石墨和金刚石的区别,下面说法正确的是( )
A.石墨和金刚石是同种物质微粒组成的空间结构相同的晶体
B.金刚石晶体结构紧密,所以质地坚硬;石墨晶体是层状结构,所以质地松软
C.石墨与金刚石是不同的物质微粒组成的不同晶体
D.石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
答案:B
典例剖析
右图为一透明的正方体物块,下列说法正确的是( )
A.由于该物块有规则形状,所以它一定为晶体
B.由于该物块透明,所以它一定为晶体
C.若该物块为绝缘体,则它一定为非晶体
D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化,
且熔化的过程中温度保持不变,则它一定为晶体
答案:D
一 晶体和非晶体
重难突破
规律总结 判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
1.区分晶体与非晶体的方法:看其有无确定的熔点,晶体具有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点,仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。
2.区分单晶体和多晶体的方法:看其是否具有各向异性,单晶体表现出各向异性,而多晶体表现出各向同性。
学以致用
辨别物质是晶体还是非晶体,比较可靠的方法是( )
A.从外形来判断
B.从各向异性或各向同性来判断
C.从导电性能来判断
D.从是否具有确定的熔点来判断
答案:D
典例剖析
(多选)晶体不同于非晶体,它具有规则的几何外形,在不同方向上物理性质不同,而且具有一定的熔点,下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性( )
A.组成晶体的物质微粒,在空间按一定的规律排成整齐的行列,构成特定的空间点阵
B.晶体在不同方向上物理性质不同,是因为不同方向上微粒数目不同,微粒间距不同
二 晶体的微观结构
C.晶体在不同方向上物理性质不同,是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D.晶体在熔化时吸收热量,全部用来瓦解晶体的空间点阵,转化为分子间势能,因此,晶体在熔化过程中保持一定的温度不变,只有空间点阵完全被瓦解,晶体完全变为液体后,继续加热,温度才会升高
答案:ABD
很多晶体都是由相同的物质微粒组成的,例如,金刚石和石墨都是由碳原子组成的,不同方向上物质微粒完全一样,可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同引起的,而是粒子的数目和粒子间距不相同造成的,故选项A、B正确,C错误。晶体在熔化时吸收热量,全部用来瓦解晶体的空间点阵,转化为分子间势能,因此,晶体在熔化过程中保持一定的温度不变,故选项D正确。
规律总结 晶体各向异性的原因
1.单晶体物理性质的不同取决于其微观结构,单晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列着,有规则的几何外形,在物理性质上表现为各向异性。
2.多晶体是由许许多多晶粒组成的,晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着,无规则的几何外形,多晶体在物理性质上表现为各向同性。
学以致用
某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒( )
A.在空间的排列不规则
B.在空间按一定的规则排列
C.数目较多的缘故
D.数目较少的缘故
答案:B
再 见