人教版高中物理选修3-3第九章 9.1固体(共28张PPT)

1、第九章第九章 物态变化物态变化 分子不停地做无规则运动，它们之间又存在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，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：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。固态、液态和气态。物理学又把固态和液态统称物理学又把固态和液态统称为为凝聚态。凝聚态。凝聚态物理学是当前物理学发展最迅凝聚态物理学是当前物理学发展最迅速的分支学科之一。速的分支学科之一。 固体和液体有一个共同的特点：它

2、们的分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，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。体都不易压缩，在微观结构上不像气体那样无序。常见的晶体有：常见的晶体有：等。等。食盐晶体食盐晶体石膏晶体石膏晶体雄黄晶体雄黄晶体常见的非晶体有：常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶青、橡胶等。等。沥青沥青蜂蜡蜂蜡松香松香 (1) (1)晶体都具有规则的几何形状晶体都具有规则的几何形状 食盐的晶体呈立方体形，明矾的

3、晶体呈食盐的晶体呈立方体形，明矾的晶体呈八面体形，石英的晶体中间是一个六面棱柱，八面体形，石英的晶体中间是一个六面棱柱，两端是六棱锥冬季的雪花，是水蒸气在空两端是六棱锥冬季的雪花，是水蒸气在空气中凝华时形成的冰的晶体，它们的形状虽气中凝华时形成的冰的晶体，它们的形状虽然不同，但一般是六角形的规则图案然不同，但一般是六角形的规则图案 (2) (2)非晶体则没有规则的几何形状非晶体则没有规则的几何形状制造各种晶体管、制造各种晶体管、集成电路只能用单晶体集成电路只能用单晶体( (单晶硅或单晶锗单晶硅或单晶锗) )显微镜下铝显微镜下铝- -锂锂- -锰锰合金的断裂面合金的断裂面单晶硅在微电子单晶硅在微

4、电子工业中应用广泛工业中应用广泛晶体与非晶体的区别晶体与非晶体的区别比较内容比较内容固体分类固体分类 宏观外形宏观外形物理性质物理性质非晶体非晶体没有没有确定确定的形状的形状 没有没有固定熔点固定熔点导电、导热、光学性质导电、导热、光学性质表现为表现为各向同性各向同性晶晶体体单晶体单晶体有有天然规天然规则的形状则的形状有有确定的确定的熔点熔点导热、导电、光学性质导热、导电、光学性质表现为表现为各向异性各向异性多晶体多晶体没有没有确定确定的形状的形状有有确定的熔点确定的熔点导热、导电、光学性质导热、导电、光学性质表现为表现为各向同性各向同性1 1微观结构理论的内容微观结构理论的内容2实验证实：人

5、们用实验证实：人们用X射线和电子显微镜对晶射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后，证实了这种假说是正体的内部结构进行研究后，证实了这种假说是正确的确的1982年，扫描隧道显微镜的问世，使人类年，扫描隧道显微镜的问世，使人类第一次观察到原子在物质表面的排列状况第一次观察到原子在物质表面的排列状况3 3用微观结构理论对单晶体特性的解释用微观结构理论对单晶体特性的解释食盐的晶体结构食盐的晶体结构直线直线AB上物质微粒较多，直线上物质微粒较多，直线AD上较少，上较少，直线直线AC上更少上更少正因为在不同方向上物正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的质微粒的排列情况不同，才引起晶体的

6、不同方向上物理性质的不同不同方向上物理性质的不同 如图表示在一个平面上晶体如图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况从图物质微粒的排列情况从图上可以看出，在沿不同方向上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线所画的等长直线ABAB、ACAC、ADAD上，物质微粒的数目不同上，物质微粒的数目不同各向异性的微观解释各向异性的微观解释 例如，碳原子如果按图甲那样排列就成例如，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为石墨，按图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用力较弱，沿着这

7、个方向容易把石墨一层层地剥下下石墨的层状结构石墨的层状结构决定了它的质地松软，可以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用来制作粉状润滑剂，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，石有很大的硬度，可以用来切割玻璃如果把它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装在钻探机的钻头上，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，金刚石不能导电电，金刚石不能导电例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再例如，天然水晶是晶体，而熔化

8、以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体。凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体。小结小结: :1外形上外形上:具有规则的几何形状，具有规则的几何形状，非晶体非晶体则没有则没有规则的几何形状。规则的几何形状。物理性质上：晶体物理性质上：晶体各向异性各向异性,非晶体非晶体各向同性。各向同性。2 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 多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点. 多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性34 关于晶体和非晶体，下列说法正确关于晶体和非晶体，下列说法正确的

9、是的是()A所有的晶体都表现为各向异性所有的晶体都表现为各向异性B晶体一定有规则的几何形状，形状不晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体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，而非晶所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点体没有确定的熔点【例题【例题2】下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）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.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.凡是具有规则天然几何形状的物体必凡是具有规则天然几何形

10、状的物体必定是单晶体定是单晶体D.多晶体不显示各向异性多晶体不显示各向异性【例题【例题3】下列说法错误的是下列说法错误的是()A.晶体具有天然规则的几何形状，是因晶体具有天然规则的几何形状，是因为构成晶体的物质微粒是规则排列的为构成晶体的物质微粒是规则排列的B.有的物质能够生成种类不同的几种晶有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构的空间结构C.凡各向同性的物质一定是非晶体凡各向同性的物质一定是非晶体D.晶体的各向异性是由晶体内部结构决晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的定的下列说法正确的是下列说法正确的是()A一个固体球，

11、若沿各条直径方向上的一个固体球，若沿各条直径方向上的导电性能不同，则该球为单晶体导电性能不同，则该球为单晶体B一块固体，若是各个方向导热性能相一块固体，若是各个方向导热性能相同，则这个固体一定是非晶体同，则这个固体一定是非晶体C一块固体，若有确定的熔点，则该固一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体体必定为晶体D黄金可以切割加工成各种形状，所以黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体是非晶体 关于晶体和非晶体，下列说法中正确关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是的是()A有规则的几何外形的固体一定是晶体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晶体在物理性质上一定是各

12、向异性的C非晶体在适当的条件下可能转化为晶非晶体在适当的条件下可能转化为晶体体D晶体有确定的熔点，非晶体没有确定晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点的熔点 晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于A破坏空间点阵结构，增加分子动能破坏空间点阵结构，增加分子动能B破坏空间点阵结构，增加分子势能破坏空间点阵结构，增加分子势能C破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能加分子动能D破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能子动能在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的在甲、乙、丙三种

13、固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示，而甲、针接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示，则化的关系如图所示，则()A甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体B甲、乙是非晶体，丙是晶体甲、乙是非晶体，丙是晶体C甲、丙是非晶体，乙是晶体甲、丙是非晶体，乙是晶体D甲、丙是多晶体，乙是晶体甲、丙是多晶体，乙是晶体对熔点的解释对熔点的解释给晶体加热到一定温度时，一部分微粒给晶体加热到一定温度时，一部分微粒具有足够大的动能克服微粒间的相互作具有足够大的

14、动能克服微粒间的相互作用，离开振动的平衡位置，使规则的排用，离开振动的平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列吸收的热量全部用来破坏规则的排列( (从从能量角度来看是增加了分子势能能量角度来看是增加了分子势能) )，温度，温度并不发生变化并不发生变化多晶体的微观结构及对其性质的解释多晶体的微观结构及对其性质的解释多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体( (晶晶粒粒) )组成的平常见到的各种金属材料都是多晶组成的平常见到的各种金属材料都是多晶体把纯铁做成的样品放在显微镜下观察，可以体把纯铁做成的样品放在显微镜下观察，可以看到它是由许许多多晶粒组成的晶粒有大有小，看到它是由许许多多晶粒组成的晶粒有大有小，最小的只有最小的只有101