新教材同步辅导2023年高中物理第二章气体固体和液体2.4固体课件新人教版选择性必修第三册

第二章气体、固体和液体学习目标1.结合生活实例分析,知道固体可分为晶体和非晶体两大类,知道它们物理性质的区别;知道晶体分为单晶体和多晶体,知道它们物理性质的异同;培养应用物理知识解决实际问题的能力.2.通过情境探究,理解晶体的规则外形与晶体的微观结构有关,能够从微观的角度分析晶体内部结构及特性,培养推理、分析与归纳能力.4

固体知识点一

晶体和非晶体1.固体可以分为

和

两类.晶体又可以分为

晶体与

晶体.

晶体非晶体单多2.试列举生活中的晶体和非晶体.答案:石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精为晶体.玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶为非晶体.知识点二晶体的微观结构1.规则性:晶体的原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有

上的周期性.2.变化或转化:在不同条件下,组成同种物质的微粒按照

在空间分布,能够生成不同的晶体,例如,石墨和金刚石.有些晶体

可以转化为非晶体,例如,天然石英是晶体,而熔化后再凝固成的石英玻璃就是非晶体.有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体.空间不同规则在一定条件下小试身手判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”).1.晶体有天然的、规则的几何形状.()2.没有确定熔化温度的固体一定是非晶体.()3.物理性质表现为各向同性的一定是非晶体.()4.同一种物质只能形成一种晶体.()5.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体.()6.多晶体的物理性质表现为各向异性.()7.铁块没有规则的几何形状,所以是非晶体.()√√××√××探究一晶体和非晶体问题情境图甲和图乙分别是海波和石蜡在熔化过程中温度随加热时间变化的关系图.1.晶体和非晶体在外形上有何不同?甲乙答案:晶体有天然的、规则的外形,非晶体没有规则的外形.答案:晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔化温度.2.晶体与非晶体在熔化过程中有怎样的规律?答案:玻璃片上石蜡熔化区域的形状呈圆形,说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同.云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形,说明云母片沿各个方向的导热性能不相同.3.分别把熔化了的石蜡薄薄地涂在薄玻璃片和单层云母片上,再将烙铁通电烧热,然后用烙铁头分别接触玻璃片和云母片的背面.石蜡熔化区域形状的不同（如图所示）说明了什么?玻璃片云母片过程建构1.晶体和非晶体.项目宏观外形物理性质晶体单晶体有天然规则的几何形状(1)有确定的熔点(2)物理性质表现为各向异性多晶体没有确定的几何形状(1)有确定的熔点(2)物理性质表现为各向同性非晶体没有确定的几何形状(1)没有确定的熔化温度(2)物理性质表现为各向同性2.判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法.【典例1】(多选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是(

)A.可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体C.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,那么该球体一定是单晶体D.一块固体,若其各个方向的导热性相同,则这块固体可能是多晶体解析:判断固体是不是晶体的标准是看该固体是否有确定的熔点;多晶体和非晶体都各向同性,它们都没有确定的外形;单晶体表现出各向异性,且有规则的外形.C、D正确.答案:CD探究二晶体的微观结构问题情境下图是组成某单晶体的物质微粒在一个平面上的排列情况示意图.AB、AC、AD是沿不同方向所画的等长线段.1.通过组成单晶体的物质微粒的排列情况解释单晶体为什么具有各向异性的特征.答案:线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同.线段AB上物质微粒较多,线段AD上较少,线段AC上更少.在不同方向上物质微粒的排列情况不同,引起单晶体在不同方向上物理性质不同.2.晶体为什么具有确定的熔点?答案:把晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力,离开平衡位置,规则的排列被破坏,晶体开始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化.3.石墨和金刚石的微观结构如图所示,它们都是由碳原子构成的,但它们在硬度上差别很大,这说明什么问题?石墨的微观结构金刚石的微观结构答案:金刚石的微观结构是网状结构,原子间的作用力强,所以金刚石的硬度大.石墨的微观结构是层状结构,层与层之间距离较大,原子间的作用力比较弱,所以石墨的硬度小.这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布会形成不同的晶体.过程建构1.晶体内部微粒分布的特点.(1)晶体内部的微粒是按一定的规则排列着的,具有空间上的周期性.(2)同种元素的微粒能够按照不同规则在空间分布形成不同的物质.例如,碳原子按不同规则排列可形成石墨和金刚石.2.晶体内部微粒运动的特点.原子(或者分子、离子)并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动,它们都在不停地振动,结构图中所画的那些点是它们振动的平衡位置.3.物质构成晶体与非晶体的相对性.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,也就是说,物质是晶体还是非晶体,并不是绝对的.例如,天然石英是晶体,而熔化以后再凝固的石英玻璃就是非晶体.有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体.【典例2】(多选)下列说法正确的是 (

)A.晶体具有天然规则的几何形状,是因为其物质微粒是规则排列的B.有的物质能够形成种类不同的几种晶体,因为组成它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C.凡是具有各向同性的物质一定是非晶体D.单晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的答案:

ABD解析:晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的,A、B、D正确.具有各向同性的物质不一定是非晶体,也有可能是多晶体,C错误.固体微观结构特点决定其物理性质(1)组成物质的微粒规则排列决定了固体有规则的几何形状、各向异性、有确定熔点等性质.(2)组成物质的微粒不规则排列决定了固体没有规则的几何形状、各向同性、无确定熔化温度等性质.【典例3】如图所示,食盐(NaCl)的晶体是由钠离子和氯离子组成的.这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上,都是等距离地交错排列着的.已知食盐的摩尔质量为58.5g/mol,食盐的密度是2.2g/cm3,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1.在食盐晶体中两相距最近的钠离子的平衡位置的距离最接近 (

)A.3.0×10-8cm

B.3.5×10-8cmC.4.0×10-8cmD.5.0×10-8cm

答案:C课堂评价1.(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有(

)A.食盐在熔化过程中温度保持不变,说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性,是因为组成该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同,是因为组成它们的物质微粒排列结构不同答案:AD解析:若物质是晶体,则熔化过程中,温度保持不变,A正确.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形是晶体各向异性的表现,说明云母片是晶体,B错误.天然石英表现为各向异性,是因为组成该物质的微粒在空间的排列规则,C错误.组成石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同,导致了它们的物理性质不同,D正确.2.(多选)水立方像一个透明的蓝色“冰块”,透过外墙内部设施尽收眼底,这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫作ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)的膜材料,这种膜材料属于非晶体,则它具有的特性是(

)A.在物理性质上具有各向同性B.在物理性质上具有各向异性C.具有确定的熔点D.没有确定的熔化温度答案:AD解析:因为这种材料属于非晶体,所以在物理性质上具有各向同性,没有确定的熔化温度,选项A、D正确.3.(多选)有关晶体的微观结构,下列说法正确的有(

)A.同种元素的原子按不同结构排列,有相同的物理性质B.同种元素的原子按不同结构排列,有不同的物理性质C.同种元素的原子形成晶体只能有一种排列规律D.同种元素的原子形成晶体可能有不同的排列规律答案:BD解析:同种元素的原子可以按不同结构排列,形成不同的物质,不同物质的物理性质不同,例如,由碳原子组成的石墨和金刚石,其密度、硬度、导热性、导电性和光学性质等都有很大的差别,所以B、D正确,A、C错误.4.(多选)下列关于晶体空间点阵的说法,正确的是 (

)A.构成晶体空间点阵的物质微粒,可以是分子,也可以是原子或离子B.组成晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵,是由于物质微粒之间相互作用很强,所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动C.所谓空间点阵与空间点阵的结点,都是抽象的概念;结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置;物质微粒在结点附近的微小振动就是热运动D.相同的物质微粒,可以构成不同的空间点阵,也就是同一种物质能够生成不同的晶体,从而能够具有不同的物理性质答案:ACD解析:组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子,这些物质微粒也就是分子动理论所说的分子;组成晶体的物质微粒在做永不停息的无规则运动,但同时物质微粒之间还存在相互作用;晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵,是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强;物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用,而在平衡位置附近做永不停息的微小振动.只有B错误.5.(2023·广东深圳)下列说法正确的是

(

)A.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点B.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性C.单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性D.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体答案:C解析:单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,A错误;单晶体具有各向异性,而多晶体表现为各向同性,B错误;单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空