1、 1 / 4教学课题: 第一节 固 体教学目标 知识与能力1知道固体可分为晶体和非晶体两大类,了解它们在物理性质上的差别。2知道晶体分子或离子按一定的空间点阵排列。知道晶体可分为单晶体和多晶体,通常说的晶体及性质是指单晶体,多晶体的性质与非晶体类似。3能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。 重点、难点:1.晶体与非晶体的区别;晶体与多晶体的区别2.晶体的微观结构教学过程:引入: 分子不停地做无规则运动,它们之间又存在相互作用力。分子力的作用使分子聚集在一起,分子的无规则运动又使它们分散开来。这两种作用相反的因素决定了分子的三种不同的聚集状态:固态、液态和气态。物理学又把固态和液态统称为凝
2、聚态。 凝聚态物理学是当前物理学发展最迅速的分支学科之一。 固体和液体有一个共同的特点:它们的分子间的距离跟分子本身的大小具有相同的数量级,因而分子间有较强的相互作用,这使得固体和液体都不易压缩,在微观结构上不像气体那样无序。 固体、液体、气体的性质是什么?形状 流动性 体积 形状 固体 不流动 固定 固定 液体 流动 固定 随容器形状 改变而改变(不固定) 气体 流动 不固定 不固定 所以本节课我们就对固体进行探究一、单晶体和非晶体 1、单晶体:具有规则的几何形状 (1)常见的晶体有:石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等。 (2)几种常见晶体的规则外形: 食盐晶体:呈立方体形 明矾晶体
3、:呈八面体形 石英晶体:中间是一个六棱柱,两端呈六棱锥 雪花:是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体,一般为六角形的规则图案 2 / 4、非晶体:没有规则的几何形状 常见的非晶体有:玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。3、单晶体和非晶体的差异(1)外形上:单晶体有规则的几何形状;非晶体则没有规则的几何形状。 (3)熔点:晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点。 (2)物理性质上:单晶体的物理性质与方向有关(这种特性叫各向异性) ,非晶体的物理性质在各个方向是相同的(这种特性叫各向同性) 。 晶体具有各向异性,但并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性。 云母导热性上表现出显著的各向异性;方铝矿晶体
4、在导电性上表现出显著的各 向异性;方解石晶体在光的折射上表现出显著的各向异性。 4、晶体和非晶体间的转化(1)一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。例如水晶:天然水晶是晶体,熔化后再凝结的水晶(石英玻璃)就是非晶体,即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的。(2)许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体(3) 在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时,几乎所有的材料都能成为非晶体。 二、单晶体和多晶体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。 常见的单晶体:雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。 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
5、做多晶体。其中的小晶体叫做晶粒,常见的金属就是多晶体。 3、多晶体的特性:(1)没有规则的几何形状(2)在物理性质上各向同性(同非晶体) (但每一晶粒内部都是各向异性的)(3)有确定的熔点 4、多晶体和非晶体比较 (1)相同点:没有规则的几何形状;一些物理性质都表现为各向同性。(2)不同点:多晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点。固体是否有确定的熔点,可作为区分晶体和非晶体的标志。二、晶体的微观结构1、各种晶体内部的微粒是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性。2、组成同一物质的微粒,如果按照不同规则在空间分布,可以生成不同的晶体。3 / 4如碳原子按不同规则排列,可以成为石墨,也可以成为
6、金刚石。3、固体微粒的热运动表现为在平衡位置附近做微小振动(1)由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的,表现在外形上具有规则的几何形状,且不同类型的晶体结构,决定了各种晶体的不同外形。所以食盐晶体呈立方体形,明矾晶体呈八面体等。(2)在不同方向上物质微粒的排列情况不同,才引起晶体的不同方向上物理性质的不同。所以才有晶体的各向异性。4、用晶体的微观结构解释晶体的特征 三、固体材料在生活,生产,科学,研究等方面的应用练习: 1、下列说法中正确的是(ACD) 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
7、常见的金属:金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体,选项 A 正确因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性,所以选项 B 错误,这项 D 正确有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体,选项 C 正确该题的正确答案为 ACD2、利用晶体结构,可以用来解释(ABD )A、晶体有规则的几何外形,非晶体没有规则的几何外形。B、晶体有一定的熔点,非晶体没有熔点C、晶体的导电性能比非晶体好D、单晶体的各向异性3、关于石墨与金刚石的区别,下列说法正确的是( BD )A、它们是由不同物质微粒组成的不同晶体B、它们是由相同物质微粒组成的不同晶体C、金刚石是晶体,石墨是非晶体4 / 4D、金刚石比石墨原子间作用力大,金刚石有很大的硬度小结:1、固体可分为晶体和非晶体两大类 。 2、晶体和非晶体在外形与物理性质上的差别。 3、晶体可分为单晶体和多晶体,通常说的晶体及性质是指单晶体,多晶体的性质与非晶体类似。 4、固体材料在生活,生产,科学,研究等方面的应用。作业:P36(1、2、3)