高中物理 9.1 固體 9.2 液體課件 新人教選修33

1、2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三42021/8/11 星期三52021/8/11 星期三62021/8/11 星期三72021/8/11 星期三82021/8/11 星期三92021/8/11 星期三102021/8/11 星期三112021/8/11 星期三122021/8/11 星期三132021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15一、晶體和非晶體的比較及晶體的微觀結(jié)構(gòu)2021/8/11 星期三161.單晶體、多晶體及非晶體的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別固體可以分為晶體、非晶體兩大類，其中晶體又分為單晶體

2、和多晶體，其區(qū)別和聯(lián)系如下：2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18(2)聯(lián)系:在一定條件下,晶體可以變?yōu)榉蔷w,非晶體也可以變?yōu)榫w.2021/8/11 星期三192.正確理解單晶體的各向異性(1)在物理性質(zhì)上,單晶體具有各向異性,而非晶體則是各向同性的.單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同,也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性能時(shí)，測試結(jié)果不同.通常所說的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等.2021/8/11 星期三20(2)單晶體具有各向異性,并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性,舉例如下:云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)

3、出顯著的各向異性沿不同方向傳熱的快慢不同.方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性沿不同方向電阻率不同.立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性沿不同方向的彈性不同.方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性沿不同方向的折射率不同.2021/8/11 星期三213.晶體的微觀結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)(1)晶體微觀結(jié)構(gòu)組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地在空間排列,呈現(xiàn)周而復(fù)始的周期性.晶體內(nèi)部各微粒之間存在很強(qiáng)的相互作用力,結(jié)構(gòu)的不同、結(jié)構(gòu)距離的不同、作用力的大小也不同,微粒被相互的作用力約束在一定的位置上.微粒在各自的平衡位置附近做微小的振動(dòng).當(dāng)外界干擾強(qiáng)烈或溫度變化時(shí),結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化,周期性被破壞，晶體也可以

4、轉(zhuǎn)為非晶體.2021/8/11 星期三22(2)物理性質(zhì)晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀物理性質(zhì)，改變物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)從而改變物質(zhì)的屬性，如碳原子可以組成性質(zhì)差別很大的石墨和金剛石，有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化.2021/8/11 星期三23 晶體、非晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無固定的熔點(diǎn)，單晶體與多晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無規(guī)則外形及物理性質(zhì)是各向異性還是各向同性.2021/8/11 星期三24【典例1】(2020昆明高二檢測)關(guān)于晶體和非晶體,下列說法中正確的是( )A.有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B.晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的C.非晶體不可能轉(zhuǎn)化為晶體D.晶體有確定的熔點(diǎn),非晶體沒有確定

5、的熔點(diǎn) 【解題指導(dǎo)】解答本題可以按以下思路進(jìn)行:2021/8/11 星期三25【標(biāo)準(zhǔn)解答】選D.因?yàn)橥庑问欠褚?guī)則可以用人工的方法處理,所以選項(xiàng)A錯(cuò);多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的,B錯(cuò);實(shí)驗(yàn)證明非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以轉(zhuǎn)化為晶體,C錯(cuò);晶體與非晶體的區(qū)別表現(xiàn)在是否有確定的熔點(diǎn).答案為D.2021/8/11 星期三26【規(guī)律方法】 判斷晶體與非晶體的方法晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是晶體有確定的熔點(diǎn)，而非晶體無確定的熔點(diǎn)，由于多晶體和非晶體都是具有各向同性，沒有規(guī)則外形的特點(diǎn)，僅從各向同性或幾何形狀不能斷定某一固體是晶體還是非晶體.2021/8/11 星期三27【變式訓(xùn)練】下列說法正確的是( )A.

6、一個(gè)固體球，若沿各條直徑方向上的導(dǎo)電性能不同，則該球?yàn)閱尉wB.一塊固體，若是各個(gè)方向?qū)嵝阅芟嗤瑒t這個(gè)固體一定是非晶體C.一塊固體，若有確定的熔點(diǎn)，則該固體必定為晶體D.黃金可以切割加工成各種形狀，所以是非晶體2021/8/11 星期三28【解析】選A、C.只有晶體才有固定熔點(diǎn)，只有單晶體才具有各向異性，A、C對；多晶體和非晶體都具有各向同性，B錯(cuò)；黃金是晶體，切割后分子結(jié)構(gòu)不變，仍然是晶體，D錯(cuò).2021/8/11 星期三29 【變式備選】(2020濟(jì)南高二檢測)下列說法中正確的是( )A.金屬銅形狀各異,所以是非晶體B.同一種物質(zhì)只能形成一種晶體C.單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的D

7、.玻璃沒有確定的熔點(diǎn),也沒有規(guī)則的幾何形狀2021/8/11 星期三30【解析】選D.所有的金屬都是晶體,因而銅也是晶體,只是因?yàn)榻饘俣嗑w內(nèi)部小晶粒的排列雜亂無章,才使金屬?zèng)]有規(guī)則的幾何形狀,故A錯(cuò);同一種物質(zhì)可以形成多種晶體,如碳可以形成金剛石和石墨兩種晶體,故B錯(cuò)；單晶體的物理性質(zhì)各向異性是某些物理性質(zhì)各向異性,有些物理性質(zhì)各向同性,故C錯(cuò);玻璃是非晶體,因而沒有確定的熔點(diǎn)和規(guī)則的幾何形狀,D對.2021/8/11 星期三31二、液體的微觀結(jié)構(gòu)與表面張力2021/8/11 星期三321.液體的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀特性液體中的分子跟固體一樣是密集在一起的，液體分子的熱運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為在平衡位置附近

8、做微小的振動(dòng)，所以液體具有一定的體積，但液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)有規(guī)則地排列，這種區(qū)域是暫時(shí)形成的，邊界和大小隨時(shí)改變，有時(shí)瓦解，有時(shí)又重新形成.所以液體具有流動(dòng)性，液體由大量這種暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無章地分布著.無一定的形狀，分子的移動(dòng)比固體容易，所以擴(kuò)散比固體要快.2021/8/11 星期三332.液體表面張力的形成(1)分子間距特點(diǎn)：由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面分子分布比內(nèi)部分子稀疏.(2)分子力特點(diǎn)：液體內(nèi)部分子間引力、斥力基本上相等，而液體表面層分子之間距離較大，分子力表現(xiàn)為引力.(3)表面特性：表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面形成一層繃緊的膜.(4)表

9、面張力的方向：表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線.如圖所示.2021/8/11 星期三343.表面張力及其作用(1)表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小.而在體積相同的條件下，球形的表面積最小.例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在潔凈玻璃板上的水銀滴呈球形.(但由于受重力的影響，往往呈扁球形，在完全失重條件下才呈球形.)(2)表面張力的形成原因是表面層(液體跟空氣接觸的一個(gè)薄層)中分子間距離大，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力.(3)表面張力的大小除了跟邊界線長度有關(guān)外，還跟液體的種類、溫度有關(guān).2021/8/11 星期三35 表面張力使液面有收縮的趨勢,故往往會(huì)誤認(rèn)為收縮

10、后rr0.實(shí)質(zhì)上液體表面張力是液體表面層分子間距離大于分子間平衡距離r0時(shí)，表現(xiàn)出的分子間的吸引力.2021/8/11 星期三36【典例2】關(guān)于液體，下列說法正確的是( )A.液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，更接近氣體B.小液滴成球狀，說明液體有一定形狀和體積C.液面為凸形時(shí)表面張力使表面收縮，液面為凹形時(shí)表面張力使表面伸張D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快2021/8/11 星期三37 【解題指導(dǎo)】求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：2021/8/11 星期三38【標(biāo)準(zhǔn)解答】選D.液體性質(zhì)介于氣體和固體之間，更接近于固體，具有不易被壓縮，有一定體積，沒有一定形狀，擴(kuò)散比固體快等特點(diǎn)，A、B錯(cuò)，D對.無論液面為凸

11、面還是凹面，表面張力總是使表面收縮，C錯(cuò).2021/8/11 星期三39【變式訓(xùn)練】以下關(guān)于液體的說法正確的是( )A.非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看做是黏性極大的液體B.液體的物理性質(zhì)一般表現(xiàn)為各向同性C.硬幣能浮在水面上因?yàn)樗芨×Υ笥谥亓.表面張力是由于液體內(nèi)部分子對表面層分子的吸引所致2021/8/11 星期三40【解析】選A、B.非晶體結(jié)構(gòu)跟液體相似，一般表現(xiàn)為各向同性，A、B對；硬幣能浮在水面上是因?yàn)槭艿奖砻鎻埩Φ木壒剩皇歉×ψ饔玫慕Y(jié)果，C錯(cuò)；表面張力是由液體表面層內(nèi)分子相互吸引所致，D錯(cuò).2021/8/11 星期三41三、對浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象的分析2021/8/

12、11 星期三421.附著層內(nèi)分子受力情況液體和固體接觸時(shí)，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引.2.浸潤的成因當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí)，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密，附著層中分子之間表現(xiàn)為斥力，具有擴(kuò)展的趨勢，這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤固體.2021/8/11 星期三433.不浸潤的成因當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí)，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏，附著層中分子之間表現(xiàn)為引力，具有收縮的趨勢，這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤固體.4.毛細(xì)現(xiàn)象(1)兩種表現(xiàn)：浸潤液體在細(xì)管中上升及不浸潤液體在細(xì)管中下降.(2)產(chǎn)生原因毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都有關(guān)系.

13、2021/8/11 星期三44如圖所示， 甲是浸潤情況，此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形，因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔茫后w會(huì)受到一向上的作用力， 因而管內(nèi)液面要比管外高；乙是不浸潤情況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體受到一向下的力，因而管內(nèi)液面比管外低.2021/8/11 星期三45 同一種固體，對有些液體浸潤，對有些液體不浸潤，同一種液體，對一些固體是浸潤的，對另一些固體是不浸潤的.例如：水能浸潤玻璃，但不能浸潤石蠟，水銀不能浸潤玻璃，但能浸潤鉛.2021/8/11 星期三46【典例3】附著層里的液體分子比液體內(nèi)部稀疏的原因是( )A.附著層里液體分子間的斥力強(qiáng)B.附著層里液體分子間的引力強(qiáng)C.固體分子對

14、附著層里的液體分子的吸引比液體內(nèi)部分子的吸引弱D.固體分子對附著層里的液體分子的吸引比液體內(nèi)部分子的吸引強(qiáng)2021/8/11 星期三47 【解題指導(dǎo)】求解此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：2021/8/11 星期三48【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.附著層里的分子既受到固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引，如果受到的固體分子的吸引比較弱，附著層里的部分分子進(jìn)入液體內(nèi)部，從而使附著層的分子比液體內(nèi)部稀疏，所以C正確，A、D錯(cuò).對于B，雖然附著層分子稀疏，分子間的吸引強(qiáng)，這是附著層分子稀疏后的一個(gè)結(jié)果，并不是引起附著層分子稀疏的原因，因此B也錯(cuò).2021/8/11 星期三49【變式訓(xùn)練】關(guān)于浸潤和不浸潤及毛細(xì)現(xiàn)象，下列說

15、法中正確的是( )A.水銀是浸潤液體，水是不浸潤液體B.在內(nèi)徑小的容器里，如果液體能浸潤容器壁，則液面成凹形，且液體在容器內(nèi)上升C.如果固體分子對液體分子的引力較弱，就會(huì)形成浸潤現(xiàn)象D.兩管開口，內(nèi)徑不同的幾支細(xì)玻璃管豎直插入水中，管內(nèi)水柱高度相同2021/8/11 星期三50【解析】選B.液體對固體是否發(fā)生浸潤現(xiàn)象，是由液體和固體共同決定的，A錯(cuò)；如果液體浸潤容器壁就會(huì)形成凹面，且在容器中上升，B對；如果固體分子對液體表面層分子的引力大于液體內(nèi)部分子的引力，附著層內(nèi)的分子較密，分子力表現(xiàn)為斥力，會(huì)看到液體的浸潤現(xiàn)象，C錯(cuò)；內(nèi)徑不同的幾支細(xì)玻璃管，管內(nèi)水柱的高度不同，管越細(xì)，高度越高，毛細(xì)現(xiàn)象

16、越明顯，D錯(cuò).2021/8/11 星期三51【典例】(2020西寧高二檢測)如圖所示，在培養(yǎng)皿內(nèi)注入清水，讓兩根細(xì)木桿相互平行地浮在水面上，再在細(xì)木桿之間輕輕地滴入幾滴酒精，細(xì)木桿會(huì)“自動(dòng)”散開，請你解釋這一現(xiàn)象.2021/8/11 星期三52【解題指導(dǎo)】2021/8/11 星期三53【標(biāo)準(zhǔn)解答】漂浮在水面上的細(xì)木桿,原來在水平方向上兩邊受到大小相等、方向相反的表面張力作用,細(xì)木桿處于平衡狀態(tài),滴入酒精后,細(xì)木桿之間液體的表面張力減小,使得內(nèi)側(cè)的表面張力比外側(cè)的小,細(xì)木桿就散開了. 2021/8/11 星期三54一、選擇題1.如圖所示，四塊固體中，屬于晶體的是( )【解析】選B.石英為晶體，橡

17、膠、魔方(木)、塑料為非晶體.2021/8/11 星期三552.(2020宜昌高二檢測)把某薄片一面涂上一層石蠟，然后用燒熱的鋼針接觸它的反面，熔化了的石蠟呈橢圓形，那么，這薄片是( )A.非晶體 B.多晶體C.單晶體 D.無法判斷【解析】選C.只有單晶體具有各向異性，故C選項(xiàng)正確.2021/8/11 星期三563.(2020福建高考)如圖所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程，圖中橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度T，從圖中可以確定的是( )A.晶體和非晶體均存在固定的熔點(diǎn)T0B.曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)C.曲線M的ab段、曲線N的ef段均表示固態(tài)D.曲線M的cd段、曲線

18、N的fg段均表示液態(tài)2021/8/11 星期三57【解析】選B.由圖象可知曲線M表示晶體，bc段表示晶體熔化過程，處于固液共存狀態(tài)，B對；N表示非晶體，沒有固定的熔點(diǎn)，A錯(cuò)；由于非晶體沒有一定的熔點(diǎn)而是逐步熔化，因此C、D錯(cuò).2021/8/11 星期三584.晶體具有各向異性是由于( )A.晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同B.晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同C.晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性D.晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無規(guī)則性【解析】選B、C.晶體內(nèi)部的微粒是有規(guī)則排列的，從而使它在不同方向上的物質(zhì)微粒排列情況不同，引起晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同.2021/8/11 星期三595.(2020山東

19、高考)人類對物質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí)是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是( )A液晶的分子勢能與體積有關(guān)B晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大D露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用2021/8/11 星期三60【解析】選A、D.液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特殊物質(zhì)，其分子間的作用力較強(qiáng)，在體積發(fā)生變化時(shí)需要考慮分子間力的作用，分子勢能和體積有關(guān)，A正確.晶體分為單晶體和多晶體，單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，B錯(cuò)誤.溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，但不是每一個(gè)分子動(dòng)能都增大，C錯(cuò)誤.露珠由于受到表面張力的作用，表面積有收縮到最小的趨勢即呈球形

20、，D正確.2021/8/11 星期三616.液體表面具有收縮趨勢的原因是( )A.液體可以流動(dòng)B.液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離C.與液面接觸的容器壁的分子對液體表面分子有吸引力D.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離2021/8/11 星期三62【解析】選D.由于液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以表面層分子間的相互作用表現(xiàn)為引力；這種引力使液體表面層的相鄰部分之間具有相互吸引的力(即表面張力).表面張力使液體表面具有收縮的趨勢.2021/8/11 星期三637.我們在河邊會(huì)發(fā)現(xiàn)有些小昆蟲能靜止于水面上,這是因?yàn)? )A.小昆蟲的重力可忽略B.小昆蟲的重力與浮力平衡C.小昆蟲的重力與表面張力平衡D.表面張力使水面收縮成“彈性薄膜”，對小昆蟲產(chǎn)生一個(gè)向上的支持力，小昆蟲的重力和支持力平衡【解析】選D.小昆蟲靜止在水面上是因?yàn)樾±ハx所受的合外力為零；表面張力不是作用于小昆蟲上的力，而是作用于液體表面層中的力.2021/8/11 星期三64 【方法技巧】利用表面張力分析問題的技巧應(yīng)用表面張力分析問題時(shí)應(yīng)明確以下三點(diǎn)：(1)表面張力的實(shí)質(zhì)是液體表面層內(nèi)各部分之間的相互吸引力，是分子力的宏觀體現(xiàn).(2)需要注意的是,表面張力作用于液體的表面層,并不是作用于液面上