2019-2020年高中物理选修(3-3)2.1-2.3《晶体的非晶体 晶体的微观结构 固体新材料》word学案

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1、2019-2020年高中物理选修(3-3)2.1-2.3《晶体的非晶体晶体的微观结构固体新材料》word学案[学习目标定位]1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法,能说出单晶体和多晶体的区别.2.了解晶体结构的认识过程,知道晶体内部结构的特点.3.了解材料科学技术的有关知识及应用,体会它们的发展对人类生活、社会发展的影响.1.晶体开始熔化时的温度称为熔点.2.分子动理论的内容是:物体是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动,分子之间存在相互作用力.一、晶体和非晶体1.固体可以分为晶体和非晶体两类.石英、云母、明矾、

2、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是晶体,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体.2.单晶体具有确定的几何形状,多晶体和非晶体没有确定的几何形状;晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点.3.晶体在不同方向不仅机械强度、导热性能不同,而且导电性能和对光的折射率等其他物理性质也不一样.这类现象称为各向异性.非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫做各向同性.由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是各向同性的.二、晶体的微观结构1.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性.2.有

3、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.例如碳原子可以形成石墨和金刚石两种晶体.3.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,晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化.三、固体新材料1.新材料的发展与新工艺、新技术密切相关.2.新材料往往具有特殊性能,如超高强度、超高硬度、超塑性.一、晶体和非晶体[问题设计]1.观察玻璃、蜂蜡、塑料、盐粒、蔗糖、石英,比较它们的外形有何不同?答案 玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形,盐粒、蔗糖、石英有规则的几何外形.玻璃片 云母片

4、图12.在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面,石蜡熔化,如图1所示,那么你看到的现象及得出的结论是什么?答案 玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形,说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同.云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形,说明云母片沿各个方向的导热性能不同.[要点提炼]晶体与非晶体的区别  比较内容固体分类宏观外形物理性质非晶体没有确定的几何形状①没有固定熔点②导电、导热、光学性质表现为各向同性晶体单晶体有天然规则的形状①有确定的熔点②导热、导电、光学性质表现为各向异性多晶体一个个小晶粒

5、粘在一起,没有确定的几何形状①有确定的熔点②导热、导电、光学等性质表现为各向同性[延伸思考]金属物体没有固定、规则的几何外形,但它们都有确定的熔点,那么金属是晶体,还是非晶体?答案 金属是多晶体,多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的,没有规则的几何外形,在物理性质上表现为各向同性,但它们有确定的熔点.二、晶体的微观结构[问题设计]1.晶体具有规则的外形,物理性质方面表现为各向异性,而非晶体却没有规则的外形,并且物理性质方面表现为各向同性.产生这些不同的根本原因是什么呢?答案 它们是由不同的微观结构所决定的.2.金刚石

6、和石墨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?答案 金刚石是网状结构,原子间的作用力强,所以金刚石的硬度大.石墨是层状结构,原子间的作用力弱,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.[要点提炼]1.组成晶体的微粒,按照一定的规则排列,具有空间上的周期性.2.微观结构不同,造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同.3.组成晶体的微粒的相互作用很强,它们只能在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动.[延伸思考]天然水晶是晶体,而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体,这说明了什

7、么?答案 有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.三、固体新材料[问题设计]1.你对固体新材料有哪些了解?答案 (1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景.(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关.(3)新材料往往具有特殊性能.如超高强度、超高硬度、超塑性.(4)新材料的研发及其应用,推动了人类文明和社会进步.(5)硅是当前用途最广的半导体材料.2.固体新材料未来的发展方向如何?答案 (1)新材料科学正向着研究各种复合材料、研究并开发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料

8、等方向发展.(2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容.一、晶体和非晶体例1 (单选)下列关于晶体和非晶体的说法,正确的是(  )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

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