2022-2023学年粤教版选择性必修第三册 2.5-6晶体、新材料 教案

《晶体》、《新材料》教学设计教学目标：知道固体分为晶体与非晶体两类，知道晶体与非晶体的特点；知道空间点阵假说，能根据固体的微观结构解释晶体、非晶体的特点；知道液晶的主要性质及其在显示技术中的一些应用；知道什么是半导体材料，它具有哪些特点，它在生产生活中有哪些应用；认识到材料科学的研究与应用也会带来一系列问题，认识到人与自然是生命共同体，人类必须尊重自然，遵循自然规律。教学重点：晶体和非晶体的特点；晶体的微观结构。教学难点：晶体的微观结构；晶体物理特性的微观解释。教学方法：阅读，练习，讲授。课时安排：1课时情境引入：观察食盐颗粒和松香的外形，它们的外形各有怎样的特征？再用显微镜观察精盐和松香粉末的外形，两者有什么样的差别吗？食盐颗粒总是呈现立方体形，松香颗粒没有规则的几何形状。新课教学：晶体与非晶体阅读教材，回答下面问题：问题1：固体可以分为哪几类？问题2：晶体和非晶体有什么区别？问题3：晶体可以分为哪几类？它们有什么区别？问题:4：有什么方法可以判断哪种固体物质是晶体，哪种是非晶体？【观察与思考】观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状把石蜡薄薄地涂在薄玻璃片和单层云母片上，分别用烧热的钢针去接触玻璃片和云母片的背面。观察玻璃片和云母片石蜡熔化区域的形状。石蜡熔化区域形状的不同说明了什么？各向异性：单晶体在不同的方向上不仅导热性能不同，而且机械强度、导电性能和光的折射率等其他物理性质也不同，这类现象称为各向异性。各向同性：非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作各向同性。多晶体一般情况下是各向同性的。晶体的微观结构【思考问题】为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同？（1）1848年，法国物理学家布拉维提出空间点阵假说，认为晶体内部的微粒是有规则地排列着。（2）1912年，德国物理学家劳厄利用X射线进行晶体衍射实验证实假说。（3）1982年，人们用扫描隧道显微镜观察到物质表面原子的排列。【讨论与交流】如图所示是一个平面上晶体微粒排列的情况。请观察沿不同方向单位长度上微粒的数目是否相同，并思考引起晶体各向异性的原因。晶体和非晶体在适当条件下是可以转化的；组成晶体空间点阵的粒子可以是离子、原子、分子等不同粒子；液晶

阅读教材，回答下面问题：问题1：液晶是如何被发现的？问题2：液晶有些什么特性？

问题3：液晶为什么可以用来做显示器或显示屏？液晶：由固态向液态转化的中间态液体具有与晶体相似的性质，称为液态晶体，简称液晶。液晶的特点：既有液体的流动性，又具有晶体的某些各向异性。四、新材料1、半导体材料：导电能力介于导体与绝缘体之间。导电性能可通过掺杂来控制。应用举例：2、纳米材料：3、超材料：具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构的复合材料。练习：1、（单选）下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是（D）A.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，形状不规则的金属一定是非晶体C.大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点2、在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图(a)所示，而甲、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(b)所示，则（B）A.甲、乙是非晶体，丙是晶体B.甲、丙是晶体，乙是非晶体C.甲、丙是非晶体，乙是晶体D.甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体3、下列说法不正确的是（C）A.晶体具有天然规则的几何形状，是因为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体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C.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的微观结构决定的4、(多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二维结构.如图3所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是（CD）A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体B.石墨是单质，石墨烯