高中物理选修--固体.ppt

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1、固体物理学是一场奋战，强大的对手是自然.——约·惠勒材料科学—永恒的科技前沿超坚固超柔软超韧性超隐身超导电超导热世界上最大的飞机，苏联安-225，1988年首飞，米格25(狐蝠)：苏联，1964年首飞，最大飞行速度达3.0马赫，最大飞行高度30000米（双三），可在24000米高度上以2.8马赫的速度持续飞行，是目前世界上闯过“热障”（M2.5）的仅有的三种飞机之一（另两种是米格31和美国的SR-71）。一、晶体和非晶体固体分为晶体和非晶体晶体：如石英（水晶）、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、金属等.胆矾晶体明矾晶体石英晶体氯化钠晶体云母

2、晶体晶体：有确定的熔点；各向异性.（课本33页）有些晶体在热学性质上各向异性；有些晶体在光学性质上各向异性；有些晶体在力学性质上各向异性；有些晶体在电学性质上各向异性。1．单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体。单晶体都有规则的几何外形。例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。2．多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的单晶体堆积而成的，这样的物体叫做多晶体．多晶体没有确定的规则几何形状．单晶硅多晶硅一、晶体和非晶体固体分为晶体和非晶体非晶体：如玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶特点:没有规则的外形；没有确定的熔点；各向

3、同性.（课本33页）形状各异的玻璃制品蜂蜡松香沥青沥青铀矿固体种类比较项目晶体非晶体单晶体多晶体外观有规则的几何外观没有规则的几何外观没有规则的几何外观物理性质与方向关系各向异性各向同性各向同性有无熔点有有无固体是否有熔点，是区分晶体、非晶体的标志！晶体非晶体性质的微观解释组成晶体的物质微粒﹙分子、原子或离子﹚依照一定的规律在空间中排成整齐的行列，构成所谓空间点阵﹙晶体结构的周期性﹚结构。常见的空间点阵结构如课本34页图所示。晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离，因而形成了空间点阵的结构。微粒的热运动主要表现

4、为以结点为平衡位置不停地做微小的振动。有的物质微粒能够形成不同的空间点阵，因而这类物质能够生成种类不同的几种晶体。如碳原子的不同排列形成石墨和金刚石，如课本34页图所示。石墨烯晶体微粒的排列是有队形的，从不同方向进入所遇所见的是不同的，所以是各向异性的。非晶体微粒是没有队形任意排列的，从概率角度讲，大量微粒任意排列，从各个方向上看无任何特征，无法区分，所以是各向同性的。对于多晶体，虽然每个小晶粒内部是有队形的，但是大量的小晶粒是随机排列的，所以整个多晶体也是各向同性的。单晶体具有贯穿全体的一个点阵结构，多晶体则是多个单晶体堆积而成。固体熔化就是

5、要打破分子间的束缚，解放分子。在单晶体和多晶体中，当分子动能达到一定数值时就可以突破点阵力（分子力、各种化学键等）的束缚。由于单晶体、多晶体分子间具有固定的、完全一致的点阵结构，所以破坏点阵所需的动能是一定的，宏观表现就是熔化晶体所需的温度是一定的，所以，晶体有固定的熔点。对于非晶体，分子的排列完全没有顺序，距离也远近不同，各部分分子间的束缚力也不完全相同，所以各部分物质熔化所需的温度也不完全一样，宏观表现就是非晶体没有固定的熔点。单晶体多晶体非晶体有规则外形无规则外形无规则外形各向异性各向同性各向同性有固定熔点有固定熔点无固定熔点各向异性的

6、一定是晶体各向同性的未必是非晶体有固定熔点的一定是晶体没有固定熔点的一定是非晶体同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现.物质是晶体还是非晶体不是绝对的，在一定的条件下，晶体和非晶体可以互相转化.水晶——玻璃下列说法正确的是A．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B．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C．一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体D．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体AC下列说法中正确的是A．可以根据各向同性或各向异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

7、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，则该球一定是单晶体D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体C下列说法正确的是A．它们是由不同物质微粒组成的不同晶体B．它们是由相同物质微粒组成的不同晶体C．金刚石是晶体，石墨是非晶体D．金刚石比石墨原子间作用力大，金刚石有很大的硬度BD