教科版選修33 3.1晶體和非晶體 課件（31張） (1).ppt

第三章 1晶體和非晶體 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 知道固體分為晶體和非晶體兩大類 知道晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別 2 知道晶體分為單晶體和多晶體 3 了解固體材料在生活 生產(chǎn) 科學(xué)研究等方面的應(yīng)用 內(nèi)容索引 知識探究 題型探究 達(dá)標(biāo)檢測 知識探究 一 晶體和非晶體單晶體和多晶體 1 如圖1所示是日常生活中常見的幾種晶體和非晶體 晶體與非晶體在外觀上有什么不同 幾種常見的晶體 答案晶體有規(guī)則的幾何外形 非晶體無規(guī)則的幾何外形 答案 幾種常見的非晶體 圖1 2 在云母片和玻璃片上分別涂上一層很薄的石蠟 然后用燒熱的鋼針去接觸云母片及玻璃片的另一面 石蠟熔化 如圖2所示 那么你看到的現(xiàn)象及得出的結(jié)論是什么 答案玻璃片上石蠟的熔化區(qū)呈圓形 說明玻璃片沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能相同 云母片上石蠟的熔化區(qū)呈橢圓形 說明云母片沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能不相同 答案 圖2 對晶體和非晶體的理解 1 固體的分類 晶體 如 云母 明礬 食鹽 硫酸銅 蔗糖 味精等 非晶體 如 蜂蠟 松香 瀝青 橡膠等 2 晶體與非晶體的區(qū)別 石英 玻璃 沒有 各向同性 沒有 有 有 各向異性 沒有 有 各向同性 判斷下列說法的正誤 1 所有晶體都具有天然 規(guī)則的幾何外形 2 沒有固定熔點(diǎn)的固體一定是非晶體 3 物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的一定是非晶體 二 晶體的微觀結(jié)構(gòu)固體性質(zhì)的微觀解釋 1 單晶體具有規(guī)則的外形 物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向異性 而非晶體卻沒有規(guī)則的外形 并且物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向同性 產(chǎn)生這些不同的根本原因是什么呢 答案它們的微觀結(jié)構(gòu)不同 答案 2 金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的 但它們在硬度上差別很大 這說明什么問題 答案金剛石是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 原子間的作用力很強(qiáng) 所以金剛石的硬度大 石墨是層狀結(jié)構(gòu) 原子間的作用力較弱 所以石墨的硬度小 這說明組成物質(zhì)的微粒按照不同的規(guī)則在空間分布 會形成不同的晶體 答案 3 固體為什么有一定的體積和形狀 晶體為什么會表現(xiàn)各向異性 答案構(gòu)成固體 晶體或非晶體 的微粒排列非常緊密 微粒之間的引力很大 絕大多數(shù)粒子只在各自的平衡位置附近做小范圍的無規(guī)則振動 所以固體具有固定的形狀和體積 晶體在不同的方向上微粒排列的情況不同 所以晶體在不同的方向上會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì) 答案 1 固體具有一定體積和形狀的微觀解釋 1 微粒排列非常 2 微粒之間的引力 3 絕大多數(shù)粒子只在各自的附近做小范圍的無規(guī)則振動 2 晶體的微觀結(jié)構(gòu) 1 晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu) 組成晶體的分子 原子或離子等微粒的質(zhì)心在晶體內(nèi)部空間形成一個(gè)的 排列的結(jié)構(gòu) 緊密 很大 平衡位置 有規(guī)則 周期 2 晶體中物質(zhì)微粒間的相互作用 微粒的不足以克服它們的相互作用而遠(yuǎn)離 3 微粒的熱運(yùn)動表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的 4 同一種物質(zhì)微?？梢孕纬傻木w結(jié)構(gòu) 從而表現(xiàn)出不同的性質(zhì) 例如金剛石和石墨 很強(qiáng) 熱運(yùn)動 振動 不同 物理 判斷下列說法的正誤 1 同一種物質(zhì)只能形成一種晶體 2 有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體 3 金剛石是晶體 石墨是非晶體 題型探究 一 晶體和非晶體單晶體和多晶體 判斷晶體與非晶體 單晶體與多晶體的方法 1 區(qū)分晶體與非晶體的方法 看其有無確定的熔點(diǎn) 晶體具有確定的熔點(diǎn) 而非晶體沒有確定的熔點(diǎn) 僅從各向同性或者幾何形狀不能判斷某一固體是晶體還是非晶體 2 區(qū)分單晶體和多晶體的方法 看其是否具有各向異性 單晶體表現(xiàn)出各向異性 而多晶體表現(xiàn)出各向同性 例1下列關(guān)于晶體和非晶體的說法 正確的是a 所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性b 晶體一定有規(guī)則的幾何形狀 形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體c 大鹽粒磨成細(xì)鹽 就變成了非晶體d 所有的晶體都有確定的熔點(diǎn) 而非晶體沒有確定的熔點(diǎn) 答案 解析 解析只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性 故a錯 單晶體有規(guī)則的幾何形狀 而多晶體無規(guī)則的幾何形狀 金屬屬于多晶體 故b錯 大鹽粒磨成細(xì)鹽 細(xì)鹽仍是形狀規(guī)則的晶體 故c錯 晶體和非晶體的一個(gè)重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點(diǎn) 而非晶體沒有確定的熔點(diǎn) 故d對 a 甲 乙是非晶體 丙是晶體b 甲 丙是晶體 乙是非晶體c 甲 丙是非晶體 乙是晶體d 甲是非晶體 乙是多晶體 丙是單晶體 例2在甲 乙 丙三種固體薄片上涂上蠟 用燒熱的針接觸其背面一點(diǎn) 蠟熔化的范圍如圖3 a 所示 而甲 乙 丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖 b 所示 則 答案 解析 圖3 解析由題圖 a 知 甲 乙的導(dǎo)熱性呈各向同性 丙的導(dǎo)熱性呈各向異性 由題圖 b 知 甲 丙有固定的熔點(diǎn) 乙沒有固定的熔點(diǎn) 所以甲是多晶體 乙是非晶體 丙是單晶體 判斷晶體與非晶體的關(guān)鍵是看其有無確定的熔點(diǎn) 例3 多選 下列說法正確的是a 晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀 是因?yàn)槠湮镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的b 有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體 是因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)c 凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體d 晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的 解析晶體的外形 物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的 a b d正確 各向同性的物質(zhì)不一定是非晶體 也有可能是多晶體 c錯誤 答案 解析 二 晶體的微觀結(jié)構(gòu)固體性質(zhì)的微觀解釋 圖4 針對訓(xùn)練 多選 2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈 海姆和康斯坦丁 諾沃肖洛夫 以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究 他們通過透明膠帶對石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小 最終尋找到了厚度只有0 34nm的石墨烯 是碳的二維結(jié)構(gòu) 如圖4所示為石墨 石墨烯的微觀結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上信息和已學(xué)知識判斷 下列說法中正確的是a 石墨是晶體 石墨烯是非晶體b 石墨是單質(zhì) 石墨烯是化合物c 石墨 石墨烯與金剛石都是晶體d 他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的 答案 解析 解析石墨 石墨烯 金剛石都為晶體且都為單質(zhì) a b錯誤 c正確 兩位科學(xué)家是通過物理變化的方法獲得石墨烯的 d正確 故正確的答案為c d 達(dá)標(biāo)檢測 1 2 3 4 1 多選 關(guān)于晶體和非晶體 下列說法正確的是a 金剛石 食鹽 玻璃和水晶都是晶體b 晶體分子 或原子 離子 的排列是有規(guī)則的c 單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn) 非晶體沒有固定的熔點(diǎn)d 單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的 非晶體是各向同性的 答案 解析 解析金剛石 食鹽 水晶是晶體 玻璃是非晶體 選項(xiàng)a錯誤 單晶體具有各向異性 多晶體具有各向同性 選項(xiàng)d錯誤 晶體分子的排列是有規(guī)則的 且有固定的熔點(diǎn) 非晶體沒有固定的熔點(diǎn) 選項(xiàng)b c正確 1 2 3 4 2 多選 如圖5所示 acbd是一厚度均勻的由同一種材料構(gòu)成的圓板 ab和cd是互相垂直的兩條直徑 把圓板從圖示位置轉(zhuǎn)90 后電流表讀數(shù)發(fā)生了變化 兩種情況下都接觸良好 關(guān)于圓板 下列說法正確的是a 圓板是非晶體b 圓板是多晶體c 圓板是單晶體d 圓板沿各個(gè)方向?qū)щ娦阅懿煌?答案 圖5 1 2 3 4 3 多選 有關(guān)晶體的排列結(jié)構(gòu) 下列說法正確的有a 同種元素原子按不同結(jié)構(gòu)排列有相同的物理性質(zhì)b 同種元素原子按不同結(jié)構(gòu)排列有不同的物理性質(zhì)c 同種元素形成晶體只能有一種排列規(guī)律d 同種元素形成晶體可能有不同的排列規(guī)律 答案 解析 解析同種元素的原子可按不同規(guī)律在空間分布 如金剛石和石墨 形成不同的晶體 由于它們的微觀結(jié)構(gòu)不同 也就有不同的物理性質(zhì) 故選項(xiàng)b d正確 1 2 3 4 4 多選 下列關(guān)于晶體和非晶體 正確的說法是a 晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的 而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒排列是不規(guī)則的b 晶體內(nèi)部的微粒是靜止的 而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)