2.1 晶体和非晶体 课件 (3)

课件36张PPT。第1节 晶体和非晶体1.了解固体及其分类；了解晶体和非晶体的宏观特性.
2.能够区别晶体与非晶体的性质.
3.了解晶体和非晶体在生活和生产中的不同用途.
4.关注晶体学的新进展，了解科学技术与社会发展的相互关系. 重点：1.掌握晶体与非晶体的区别.
2.通过实验对比得出晶体与非晶体在物理性质方面的差别.
难点：正确区分多晶体和非晶体.一、固体及其分类
1.特性
(1)固体看得见、摸得着，容易察觉它的存在.
(2)固体有_____的外形，可根据需要进行加工处理.
2.分类固体____________晶体非晶体固定【想一想】在常见的固体物质中，如石英、云母、明矾、硫酸铜、蔗糖、松香、沥青、塑料，哪些是晶体，哪些是非晶体？
提示：石英、云母、明矾、硫酸铜、蔗糖是晶体，松香、沥青、塑料是非晶体.二、晶体的宏观特征______________单晶体晶体多晶体2.单晶体
(1)定义：具有_____的几何形状，外形都是由若干个_____围
成的_______.
(2)结构特点：大部分物质的单晶体都具有相同的_________，
_________、各相应平面间的夹角_________.
(3)三个宏观特性
①具有_____的几何形状.
②具有_________.
③有确定的_____.规则平面多面体基本形状表面个数恒定不变规则各向异性熔点3.多晶体
(1)定义：由小晶粒_________地排列，没有规则的几何形状的
晶体.
(2)三个宏观特性
①没有_____的几何形状.
②具有_________.
③有确定的_____.杂乱无章规则各向同性熔点【判一判】
(1)常见的金属材料都是单晶体. ( )
(2)晶体具有各向异性的特性. ( )
(3)凡是具有天然规则的几何形状的物体必定是单晶体. ( )
提示：(1)常见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体，(1)错误.
(2)单晶体具有各向异性的物理性质，而多晶体则表现为各向同性的物理性质，(2)错误.
(3)有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体，(3)正确.三、非晶体的宏观特征
非晶体的物理性质是_________，没有固定的_____.
【想一想】单晶体、多晶体与非晶体是绝对的吗？
提示：不是.有的材料在某种条件下是晶体，而在另一种条件
下则是非晶体.例如，把晶体硫加热熔化(温度不超过300摄氏
度)后再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再过一段时间
又会转化为晶体硫.各向同性熔点 单晶体、多晶体及非晶体的区别和联系
【探究导引】
固体分为晶体和非晶体，晶体又分为单晶体和多晶体，思考以
下问题：
(1)单晶体、多晶体和非晶体的区别是什么？
(2)如何将单晶体、多晶体和非晶体区分开呢？
【要点整合】
1.单晶体、多晶体及非晶体的区别没有确定
的形状①没有固定的熔点
②导电、导热、光学性质表现为各向同性单晶体多晶体有天然规
则的形状没有确定
的形状①有确定的熔点
②导电、导热、光学性质表现为各向异性①有确定的熔点
②导电、导热、光学性质表现为各向同性2.联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体.
3.晶体和非晶体的判断
(1)根据几何形状判断：单晶体具有规则的几何形状，非晶体没有规则的几何形状，但应注意由于多晶体是由多个单晶体粘合在一起所组成的晶体，从宏观形状上看，它也没有规则的几何形状，所以不要误以为多晶体是非晶体.(2)依据固体所表现出来的物理性质：单晶体在导热、导电等物理性质上表现为各向异性，而非晶体则表现为各向同性，但注意多晶体也表现为各向同性.
(3)依据固体是否具有固定的熔点：晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点.
【特别提醒】(1)若经过人为加工，非晶体和多晶体也可以有规则的形状.
(2)多晶体和非晶体都无规则的几何形状，在物理性质上都具有各向同性，其主要区别在于有无固定熔点.【典例1】(2012·济宁高二检测)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.晶体一定是有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C.大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体
D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
【思路点拨】根据晶体与非晶体，单晶体与多晶体的区别和联系分析此题.【规范解答】选D.只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大块塑料是非晶体，粉碎成形状规则的颗粒，依然是非晶体，C错；晶体和非晶体的一个重要区别是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点.故D对.【总结提升】区分晶体和非晶体、单晶体和多晶体的方法
区分晶体和非晶体的方法是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，仅从各向同性或几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体.区分单晶体和多晶体的方法是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.【变式训练】关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A.有规则的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.晶体熔化时具有固定的熔点
D.晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的【解析】选C、D.外形是否规则可以用人工的方法加工处理，故A选项错误；晶体分为单晶体和多晶体，而多晶体在物理性质上表现出各向同性，故B选项错误；晶体具有固定的熔点，这是区分晶体和非晶体的重要依据，故C选项正确；理论和实践证明非晶体和晶体在适当条件下可相互转化，故D选项正确.【变式备选】下列现象能说明晶体与非晶体的最本质区别的是
( )
A.食盐粒是立方体，蜂蜡无规则外形
B.云母各向异性，而玻璃各向同性
C.冰熔化时，温度保持不变，松香熔化时，温度不断升高
D.石墨可以导电，沥青不导电
【解析】选C.晶体与非晶体的最本质区别不是有无规则外形，也不是各向异性还是各向同性，最本质区别是有无确定的熔点，A、B、D错，C对. 正确理解单晶体的各向异性
【探究导引】
不同的单晶体具有不同的特性.例如，在不同方向上的物理性质有可能不相同.请思考以下问题：
(1)在不同方向上导电性能不同的晶体，其力学性质也一定不同吗？
(2)某一单晶体对各种物理性质都表现出各向异性吗？【要点整合】
1.在物理性质上,单晶体是各向异性的
(1)单晶体的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能时测试结果不同.
(2)通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等.2.单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性,举例如下:
(1)云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同，其他性质各向同性.
(2)方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同，其他性质各向同性.
(3)立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同，其他性质各向同性.
(4)方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同，其他性质各向同性.【特别提醒】(1)只有单晶体才会有各向异性的物理性质，多晶体与非晶体一样，物理性质是各向同性的.
(2)某种晶体可能只有某种或某几种物理性质各向异性，其他物理性质则各向同性.【典例2】关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )
A.可以根据各向同性或各向异性来区分晶体和非晶体
B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体
D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体【思路点拨】在物理性质上表现为各向异性的固体，则一定是单晶体；各向同性，则可能是非晶体、多晶体，也可能是单晶体，因为单晶体的某些(个)物理性质具有各向异性，而另外某些(个)物理性质却具有各向同性.
【规范解答】选C.多晶体和非晶体都表现为各向同性，只有单晶体表现为各向异性，所以A、B错，C对.晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有单晶体的物理性质都表现各向异性，换言之，某一物理性质表现为各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以D错.【变式训练】如图所示，ABCD是一厚度
均匀的由同一种微粒构成的圆形板.AB
和CD是互相垂直的两条直径，把圆形板
从图示位置转90°后电流表读数发生了
变化(两种情况下都接触良好).关于圆
形板下列说法正确的是( )
A.圆形板是非晶体
B.圆形板是多晶体
C.圆形板是单晶体
D.圆形板在各个方向导电性不同【解析】选C、D.由题图知，两种情况下长度相同，横截面积相同，但两种情况下电流表的读数发生了变化，即电流表的读数不相同，说明了圆形板在各个方向上导电性不同，表现出各向异性，所以圆形板是单晶体，故C、D正确，A、B错误.【温馨提示】对固体加热，其温度会变化，但晶体和非晶体的变化情况不同，对于它们的变化规律，可以用熔化曲线进行描述.【典例】图甲、乙是两种不同
物质的熔化曲线，根据曲线，
你认为下列说法中正确的是
( )
A.甲是一种晶体的熔化曲线
B.乙是一种晶体的熔化曲线
C.甲是一种非晶体的熔化曲线
D.乙是一种非晶体的熔化曲线【思路点拨】晶体有一个与非晶体最明显的区别，就是在晶体熔化过程中温度不变.
【规范解答】选A、D.晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此甲对应的是晶体，乙对应的是非晶体.晶体和非晶体在熔化过程中的异同点
1.相同点
(1)都是从固态变成液态的过程.
(2)在熔化过程中都需要吸热.
2.不同点
(1)晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点.即晶体升高到一定温度时，才能熔化；非晶体随着温度的不断升高，逐渐由固态变成液态.(2)晶体在熔化过程中，虽然持续吸热，但温度保持不变，直到晶体全部熔化为液态后温度才继续升高；非晶体在熔化过程中也要吸热，同时温度不断升高.
(3)晶体和非晶体的熔化图象不同.如图所示，晶体的熔化图象中有一段温度不变的过程，而非晶体的熔化图象是温度连续变化的图象.【案例展示】(2011·福建高
考)如图所示，曲线M、N分别
表示晶体和非晶体在一定压强
下的熔化过程，图中横轴表示
时间t，纵轴表示温度T，从图
中可以确定的是( )
A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B.曲线M的bc段表示固液共存状态
C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态【规范解答】选B.由图象可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B对；N表示非晶体，没有固定的熔点，A错；由于非晶体没有一定的熔点，是逐步熔化的，因此C、D错.记不清晶体和非晶体的特性，误认为晶
体和非晶体都有固定的熔点，实际上，
非晶体没有固定的熔点 将晶体和非晶体的熔化过程相混淆,曲线
M的ab段表示固态，误认为曲线N的ef段
也是固态.实际上ef段不一定全部是固态 不清楚晶体和非晶体的熔化过程，曲线M
的cd段表示液态，就误认为曲线N的fg段
也表示液态.实际上fg段不一定全部是液态 【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：