人教选修3-3物理课件9.1固体 (共17张PPT)

1、第九章第九章 固体、液体和物态变化固体、液体和物态变化高中物理选修高中物理选修3 33 3第一节 固体固体晶体晶体非晶体非晶体多晶体多晶体单晶体单晶体各向同性各向异性（1 1）晶体晶体都具有都具有确定的熔点确定的熔点，这是晶体的标志。，这是晶体的标志。（2 2）单晶体单晶体具有具有确定的几何外形确定的几何外形，而多晶体和非，而多晶体和非晶体没有。晶体没有。1 1晶体：具有规则的几何形状晶体：具有规则的几何形状（1 1）常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫）常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等酸铜、糖、味精等（2 2）几种常见晶体的规则外形：）几种常见晶体的规则外形：食盐

2、食盐的晶体呈立方体形；的晶体呈立方体形；明矾明矾的晶体呈八面体形；的晶体呈八面体形；石英石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；雪花雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为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六角形的规则图案一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体、非晶体：没有规则的几何形状、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、常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等橡胶等 松香沥青沥青3 3晶体和非晶体的差异晶体和非晶体的差异（1 1）在外形上在外形上：晶体具有规则的几何形状，非晶：晶体具有规则的几

3、何形状，非晶体没有规则的几何形状体没有规则的几何形状（2 2）在物理性质上在物理性质上：晶体的物理性质与方向有关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（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）各个方向是相同的（这种特性叫各向同性）注意： 晶体具有各向异性，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，而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石 晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点4 4晶体和非晶体间的转化晶体和非晶体间的转化一种物质可

4、能以晶体和非晶体两种不同的形态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是晶体还是非晶体并不是绝对的许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几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乎所有的材料都能成为非晶体 二、单晶体和多晶体二、单晶体和多晶体1 1单晶体：单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的如果

5、一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体晶体叫做单晶体 例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等2 2多晶体：多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的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其中的小晶体叫小晶体组成的，这样的物体叫做多晶体其中的小晶体叫做晶粒做晶粒（1 1）多晶体没有规则的几何形状）多晶体没有规则的几何形状 （2 2）多晶体）多晶体 不显示各向异性（每一晶粒内部都是不显示各向异性（每一晶粒内部都是各向异性的）各向异性的）有确定的熔点有确定的熔点 固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标固

6、体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志志3 3多晶体和非晶体比较多晶体和非晶体比较 （1 1）多晶体和非晶体都没有规则的几何形状）多晶体和非晶体都没有规则的几何形状（2 2）多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔）多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点点（3 3）多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各）多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性向同性 晶体和非晶体在外形和物理性质上存在那么晶体和非晶体在外形和物理性质上存在那么多的差异，这是为什么呢？多的差异，这是为什么呢？ 1. 1.组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一定的规律在

7、空间中整齐地排列、晶体中物质微粒的相互作定的规律在空间中整齐地排列、晶体中物质微粒的相互作用很强用很强, ,具有空间上的周期性微粒的热运动不足以克服具有空间上的周期性微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离微粒的热运动表现为在一定的平它们的相互作用而远离微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动衡位置附近不停地做微小的振动食盐的晶体结构示意图食盐的晶体结构示意图 食盐的晶体是由钠离子食盐的晶体是由钠离子nana+ +和氯离子和氯离子cici组成的，它们组成的，它们等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上，因而食等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上，因而食盐具有正立方体的

8、外形盐具有正立方体的外形(1)(1)晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释(2)(2)晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的 下图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况从下图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线abab、acac、adad上，物质微粒的数目不同直线上，物质微粒的数目不同直线abab上物质微粒较多，直线上物质微粒较多，直线adad上较少，直线上较少，直线acac上更少正因为在不同方向上物质微粒上更少正因

9、为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同2.2.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构为它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构 例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按图例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按图乙那样排列就成为金刚石乙那样排列就成为金刚石 石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较石墨是层状结构，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弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥

10、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，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心也可以用来制作铅笔心 金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，可以用来切割玻璃如果把它装在钻探机的大的硬度，可以用来切割玻璃如果把它装在钻探机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内钻头上，能够钻入坚硬的岩石内 石墨的密度小，金刚石的密度大；石墨能导电，金石墨的密度小，金刚石的密度大；石墨能导电，金刚石不能导电刚石不能导电下列说法下列说法中正确的是（中正确的是（ ）a a常见的金属材料都是多晶体常见的金属材料都是多晶体b b只有非晶体才显示各向同性只有非晶体才显示各向同性c c凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单晶体晶体d d多晶体不显示各向异性多晶体不显示各向异性解析：常见的金属：金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都解析：常见的金属：金、银