2.1 固体类型及微观结构（共21张PPT）课件 2024-2025学年高二物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

(共21张PPT)
第二章 固体与液体
第1节 固体类型及微观结构
人类对天然固体的加工和应用可追溯到远古的穴居时代，当时的原始人类就已能将石块磨制成简单器具，用于狩猎和农耕等活动。
随着社会发展和科技进步，固体在生产生活中的应用越来越广泛。我们用的笔、纸、家具，穿戴的衣帽，居住的房屋，行走的道路、桥梁等，都是用固体材料制作、建造而成的。
固体可分为哪些类型？其微观结构如何？
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
1．晶体：具有固定的熔点和沸点，其分子的空间排列有规律。
食盐（立方体）
明矾（八面体）
石英
（六面棱柱和2个六面棱锥）
食盐
硫酸铜
明矾
雪花
白糖
石英
云母
钻石
常见的晶体有:
石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花和金属等
（1）单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体。
单个晶体颗粒
例如：雪花、食盐小颗粒等。制造各种晶体管、集成电路只能用单晶体(单晶硅或单晶锗)。
（2）多晶体： 如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫做多晶体。
金属
粘在一起的糖块
常见的非晶体有：
玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等．
松香
沥青
2.非晶体：非晶体没有固定的熔点和沸点，其分子的空间排列没有规律。
玻璃
蜂蜡
橡胶
单晶体和非晶体不仅在外形上有区别，在物理性质上也不相同。
在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面,石蜡熔化, 那么你看到的现象及得出的结论是什么
研究云母片和玻璃板的导热性
玻璃片（圆形）
云母片（椭圆形）
玻璃（非晶体）在各个方向上导热性能是相同的
云母（晶体）在各个方向上导热性能是不同的
说明：
3.晶体和非晶体的差异
（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。
对于多晶体而言，小晶粒的排列是杂乱无章的，每个小晶粒各向异性的特征相互抵消，在各个方向上的物理性质几乎相同，表现为各向同性。
晶体与非晶体熔化过程示意图
（3）晶体具有固定的熔点和沸点，其分子的空间排列有规律；
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，其分子的空间排列没有规律。
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。
4.晶体与非晶体在一定的条件下还可相互转化
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
知识点二：固体的微观结构
2.同种物质微粒在不同的条件下有可能生成不同的晶体,虽然构成这些晶体的物质微粒都相同,但是由于它们的 不同,物理性质也不同。如金刚石、石墨都是由碳原子构成的晶体,但是它们的物理性质有很大差异。
排列形式
石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥下。石墨的层状结构决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润滑剂，也可以用来制作铅笔芯。
金刚石晶体中的每一个碳原子周围都有四个碳原子，它们彼此之间的距离相等，且有很强的相互作用力。金刚石是自然界中硬度最大的物质，可用来切割玻璃，能钻透坚硬的岩层。
3.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 增大,而分子平均动能不变,所以熔化过程中 不变,吸收的热量只转化成 。
分子势能
温度
分子势能
1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．有规则几何外形的固体一定是晶体
B．晶体在物理性质上一定是各向异性的
C．非晶体不可能转化为晶体
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
D
2．关于晶体和非晶体，说法正确的是（　　）
A．它们是由不同的空间点阵构成的
B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是无规则的
C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动的
D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，数量不等的是非晶体
B
3．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
B
4．在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（　　）
A．甲、乙为非晶体，丙是晶体
B．甲、乙为晶体，丙是非晶体
C．甲、丙为非晶体，乙是晶体
D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
D