2.1 固体类型及微观结构(共22张PPT)

(共22张PPT)
第二章 固体与液体
第1节 固体类型及微观结构
观察食盐和松香外形，它们的外形各有怎样的特征？
再用显微镜观察精盐和松香粉末的外形，两者有什么差别？
食盐颗粒
松香
食盐颗粒总是呈现立方体形，松香颗粒没有规则的几何形状。
1.知道固体分为晶体和非晶体,掌握晶体和非晶体的区别。
2.了解晶体和非晶体的微观结构。
知识点一：晶体和非晶体
食盐
石英
蔗糖
明矾
（1）定义：具有固定的熔点和沸点，其分子的空间排列有规律。
1. 晶体：
几种常见的规则外形：食盐晶体呈正六面体形、明矾晶体呈八面体形、石英晶体的中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥等。
（2）常见的晶体：
石英
云母
硫酸铜
味精
雪花
黄铁矿晶体
（1）定义：没有固定的熔点和沸点，其分子的空间排列没有规律。
松香
沥青
蜂蜡
玻璃
2. 非晶体：
（2）常见的非晶体：
3. 晶体和非晶体的差异
玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形
云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形
表明云母沿不同方向的导热性能不同
表明玻璃沿各个方向的导热性能相同
晶体导热性的各向异性
实 验
观察玻璃和云母片上石蜡融化区域的形状
演示视频：观察方解石的双折射现象
把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象
o
e
双折射
（如方解石）
普通折射
（如玻璃等非晶体）
晶体导光性的各向异性
各向同性与各向异性
（1）晶体的各向异性：单晶体在各个方向上的力学、热学、电学、光学等物理性质不一定相同的现象。
（2）非晶体的各向同性：非晶体在导热、导电和光学性质等物理性质在不同的方向性质相同的现象。
4.单晶体与多晶体
(1)晶体可分为 和 两类。
(2)单晶体
①结构特点:具有 的几何形状,外形都是由若干个 围成的 。
②物理性质:某些物理性质表现为 ,有 的熔点。
(3)多晶体
①结构特点:没有规则的几何形状,都是由大量细微的单晶体 地排列在一起构成的。
②物理性质:物理性质上表现为 ,有 的熔点。
单晶体
多晶体
规则
平面
多面体
各向异性
固定
杂乱无章
各向同性
固定
5.晶体与非晶体熔化过程
晶体与非晶体熔化过程示意图
（1）晶体具有固定的熔点和沸点
在加热过程中先是温度升高，当温度达到熔点时晶体开始熔化，熔化过程中固态与液态共存，温度保持在熔点不变，直到晶体全部熔化为液体后，继续加热，液体温度才会再度升高，
（4）非晶体没有固定的熔点和沸点。
晶体与非晶体熔化过程示意图
在加热过程中随着温度的升高，它先是变软，然后逐渐由稠变稀，最终完全变为液体
如非晶态的玻璃经过加热冷却反复处理，可使其结构有序化，变为多晶体；传统的金属晶体经过急冷处理，可制得非晶态金属——金属玻璃。
6.晶体与非晶体在一定的条件下还可相互转化
项目 分类　　　 宏观外形 物理性质
非晶体 没有确定的 形状 ①没有固定熔点
②导电、导热、光学性质表现为各向同性.
晶 体 单晶体 有天然规则的形状 ①有确定的熔点(部分晶体)
②导热、导电、光学性质表现为各向异性（部分晶体）
多晶体 没有确定的形状. ①有确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为各向同性
石英(二氧化硅晶体)
1.微观结构
(1)单晶体:单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况是 的,所以单晶体在物理性质上表现为各向 。
(2)非晶体:非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本 ,所以非晶体在物理性质上表现为各向 。
不一样
异性
相同
同性
晶体结构
晶体模型
玻璃(二氧化硅非晶体)
知识点二：固体的微观结构
思考1：石墨和金刚石都是由碳原子组成的,为什么石墨很软,而金刚石却很坚硬呢
答案　金刚石中碳原子间的作用力很强,而石墨是层状结构,层与层之间距离较大,原子间的作用力比较弱,所以金刚石很坚硬,石墨却很松软。
答案　由晶体微粒的排列情况可知,沿不同方向单位长度上微粒的数目均不相同,正是这种不同,使晶体的物理性质表现为各向异性。
思考2：如图所示是一个平面上晶体微粒排列的情况。请观察沿不同方向单位长度上微粒的数目是否相同,并思考引起晶体各向异性的原因。
晶体各向异性的微观解释
2.晶体具有确定熔点的解释
晶体在熔化成液体的过程中,规则排列的分子之间的距离要增加,分子间的作用力表现为引力,外界提供的热量用来克服分子的引力做功,使分子势能增大,而分子平均动能不变,所以熔化过程中温度不变,吸收的热量只转化成分子势能。
1. (多选)下列说法中正确的是（ 　）
A．常见的金属材料都是多晶体
B．只有非晶体才显示各向同性
C．凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单晶体
D．多晶体不显示各向异性
ACD
2.甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状，对这两种薄片，下列说法中正确的是（　　）
A．甲的熔点一定高于乙的熔点
B．甲一定是晶体
C．乙一定是晶体
D．乙一定是非晶体
B
3.(多选)下列说法正确的是 （ ）
A.固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体是不可以相互转化的
B.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的
晶体
C.天然石英在某些性质上表现为各向异性,是由于组成该物质的微粒在空
间有规则地排列着
D.同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同
BC
4.(多选)2010年的诺贝尔物理学奖授予了安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。他们通过透明胶带对石墨进行反复地粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小,最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯,是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构,根据以上信息和已学知识判断,下列说法正确的是（ ）
A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体
B.石墨是单质,石墨烯是化合物
C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
CD