固体课件-高二下学期物理人教版选择性

第二章气体、固体和液体第4节

固体观察食盐颗粒和松香的外形，它们的外形各有怎样的特征？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。(1)生活中常见的固体:(2)玻璃蜂蜡塑料石英白糖食盐1．晶体：具有规则的几何形状食盐（立方体）明矾（八面体）石英（六面棱柱和2个六面棱锥）由此可知：（1）常见的晶体有:石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花和金属等（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．常见的晶体石英云母明矾食盐味精硫酸铜2．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．松香沥青常见的非晶体松香玻璃蜂蜡沥青橡胶实验观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状玻璃片云母片（圆形）（椭圆形）玻璃（非晶体）在各个方向上导热性能是相同的云母（晶体）在各个方向上导热性能是不同的说明：观察方解石晶体是各向异性思考与讨论常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点。它们是晶体还是非晶体?从金属的显微图样中可以看到，它是由许多细小的晶粒组成的。每个晶粒都是一个小的单晶体。但是，由于这些小的单晶体的取向杂乱无章，所以金属没有确定的几何形状。固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体和非晶体的标志．晶体与非晶体在一定的条件下可以转化温度时间固态固液共存液态T0硬软流动晶体呈现出很多特殊的宏观性质（外形规则、有固定熔点、各向异性等）猜一猜：晶体在微观结构上可能有什么特点？探索客观世界的一般方法：由表及里、由现象到本质17-19世纪的假说：晶体内部的微粒是按各自的规则排列着的。间接探测德国物理学家劳厄食盐晶体结构德国物理学家M.von劳厄于1912年发现X射线在晶体中会发生衍射现象，推导出了晶体作为三维光栅的衍射方程，即劳厄方程，因此获得1914年的诺贝尔物理学奖。劳厄预言可以用X射线通过晶体得到的衍射图像确定晶体结构。布拉格父子在劳厄的基础上，成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构，并提出了作为晶体衍射基础的著名公式─布拉格定律，他们于1915年共同获得诺贝尔物理学奖。X射线结晶图谱20世纪70年代，通过电子显微镜观察到钍、铀原子的像1982年，扫描隧道显微镜问世，观察到原子在物质表面的排列状况下图表示在一个平面内晶体物质微粒的排列情况．AB=AC=AD。想一想：这个图能解释晶体的什么宏观特性？直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．如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AB、AC、AD上，物质微粒的数目不同．各向异性的微观解释线段AB上物质微粒较多，AD上较少，AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．该图表示在一个平面内晶体物质微粒的排列情况．AB=AC=AD。从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上，物质微粒的数目不同．单晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的。二、晶体的微观结构有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体,那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。二、晶体的微观结构天然石英晶体石英玻璃非晶体

同种物质也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。二、晶体的微观结构1.（多选）下列说法中正确的是（

）

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非晶体和多晶体都表现为各向同性ACD固体晶体非晶体多晶体单晶体有规则的几何形状有确定的熔点某些物理性质各向异性无规则的几何形状有确定的熔点物理性质各向同性无规则的几何形状无确定的熔点物理性质各向同性总结组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性。晶体的微观结构：第二章气体、固体和液体第5节

液体

在杯子中盛满清水。将曲别针一枚一枚依次放入杯中，比一比看谁放入的曲别针数量最多，而杯中的水不会溢出。你能解释这一现象吗?1.把一条细棉线的两端系在铁环上，要使棉线处于略为松驰的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里、再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破棉线某一側的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化。现象：细棉线绷紧了。结论：液体表面有收缩的趋势。一、液体的表面张力2.把一个棉线图系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的。用烧热的针刺破棉图里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化。结论：液体表面有收缩的趋势。现象：棉线圈被拉紧了一、液体的表面张力一、液体的表面张力液体的表面和内部不一样与空气接触的薄层表面层：蒸发现象：液体表面的汽化表面的液体分子变少（稀疏）分子间距增大，分子间作用力表现为引力液体表面绷紧收缩液体内部r略小于r0斥力定义：使液体表面绷紧的力叫作液体的表面张力。作用效果：使液体表面绷紧、收缩方向：与液面相切，垂直于分界线一、液体的表面张力人为画的一条分界线

某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫浸润.如：水浸润玻璃.玻璃试管中的水面玻璃试管中的水银面二、浸润和不浸润某种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润.如：水银不浸润玻璃.二、浸润和不浸润一般来说，化学性质相近的液体和固体之间可以浸润。而性质相差较大的就不浸润。一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关。水浸润玻璃，不浸润石蜡水银浸润铅，不浸润玻璃二、浸润和不浸润附着层固体分子的吸引力大于液体内部分子的吸引附着层内分子比液体内部密集（r<r0）附着层分子相互排斥附着层有扩展趋势二、浸润和不浸润液体浸润固体

固体分子对附着层内的分子吸引力大于液体分子间的分子吸引力，表现为浸润。附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜附着层固体分子的吸引力小于液体内部分子的吸引附着层内分子比液体内部稀疏（r>r0）附着层分子相互吸引附着层有收缩趋势二、浸润和不浸润液体不浸润固体固体分子对附着层内液体分子吸引力小于液体分子间的吸引力，表现为不浸润。附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜浸润液体在毛细管里上升后，形成凹液面不浸润液体在毛细管里下降后，形成凸液面毛细现象：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下

降的现象，叫做毛细现象。能发生毛细现象的细管，叫做毛细管。三、毛细现象当管中液体上升到一定高度时，管内高为h的液体所受重力与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。mg由于液体浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向上的拉力，这个力使管中液体向上运动。毛细现象的产生原因：①液体浸润管壁FFmg=F合三、毛细现象F压力差FF由于液体不浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向下的拉力，这个力使管中液体向下运动。当管中液体下降到一定深度时，管内外高度差为h，管内外的压力差与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。三、毛细现象①液体不浸润管壁将内径不同、两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中，观察细玻璃管中液面的高度；再将另一组内径不同、两端开口的塑料管竖直插入水中，观察塑料管中液面的高度。三、毛细现象实验结果表明，洁净细玻璃管内的液面比水面高；塑料管内的液面比水面低。三、毛细现象毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。酒精灯农民锄地应用：三、毛细现象土壤里有很多毛细管保持水分→破坏毛细管应用：三、毛细现象四、液晶液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列的性质。（既不是液体，也不是晶体）有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。液晶具有光学各向异性构成液晶的分子为有机分子，大多为棒状，由于这种长棒状的分子结构，使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互平行排列。【例题1】关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A.液体的表面张力使表面层内液体分子间的平均距离小于r0B.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C.产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D.液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现解析：D与气体接触的液体表面层内分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，A、C错误；表面张力的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，B错误；液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现，D正确。【例题2】水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将发生上升或下降现象，现把粗细不同的三根毛细管插入水和水银中，液柱如图所示，其中正确的现象应是()水银对玻璃是不浸润液体，不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体分子间距较大(大于r0)，此时附着层内的分子间相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下降，故不浸润液体在毛细管内下降，而且毛细管越细，不浸润液体在毛细管内下降的高度越大，故A、C错误．水对玻璃是浸润液体，浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大，液体分子间距较小(小于r0)，分子相互作用表现为斥力，液面呈现扩展的趋势，即在毛细管内上升，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内上升的高度越大，故B错误，D正确。解析：DABC