【高中物理】固体 课件 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptx

2.4 2.4 固体固体人教版（2019）高中物理选择性必修三雪雪花花石石英英金刚石金刚石一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体 1晶体：具有规则的几何形状晶体：具有规则的几何形状 石英（水晶）晶体冰晶晶体常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等 松香松香沥青沥青蜡烛蜡烛2非晶体：没有规则的几何形状非晶体：没有规则的几何形状晶体晶体有有确定确定的熔点，非晶体的熔点，非晶体没有没有确定确定的熔点的熔点观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状玻璃片玻璃片云母片云母片（圆形）（圆形）（椭圆形）（椭圆形）玻璃（非晶体）在玻璃（非晶体）在各个方向各个方向上上导热性导热性能是能是相同相同的的云母（晶体）在云母（晶体）在各个方向各个方向上上导热性导热性能是能是不同不同的的说明：说明：实验晶体导光性的各向异性实验3晶体和非晶体的差异晶体和非晶体的差异（1）外形上：）外形上：晶体有规则的几何形状；非晶体则没有规则的几何形状晶体有规则的几何形状；非晶体则没有规则的几何形状.（2）物理性质上：）物理性质上：云母云母导热性导热性上表现出显著的各向异性，上表现出显著的各向异性，晶体晶体的物理性质在各个方向不同（的物理性质在各个方向不同（这种特性叫这种特性叫各向异性各向异性）晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点（3）熔点：）熔点：非晶体的物理性质在各个方向是相同的（这种特性叫非晶体的物理性质在各个方向是相同的（这种特性叫各向同性各向同性）非晶体具有各向同性非晶体具有各向同性.晶体具有各向异性，但并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性晶体具有各向异性，但并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性 甲甲 玻璃片玻璃片乙乙 云母片云母片而有些晶体在而有些晶体在导电性导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，上表现出显著的各向异性，如方铝矿，有些晶体在有些晶体在光的折射光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石上表现出显著的各向异性，如方解石(1)一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现:4晶体和非晶体间的转化晶体和非晶体间的转化(2)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化天然天然水晶水晶石英石英玻璃玻璃熔化、凝固熔化、凝固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?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：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 例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等例如：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小晶体组成的，这多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这 样的物体叫做多晶体其中的小晶体叫做晶粒样的物体叫做多晶体其中的小晶体叫做晶粒 食盐食盐石英石英明矾明矾多多晶晶体体没没有有规则的的几几何何形形状状 各向同性各向同性 有有确确定定的的熔熔点点 固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志二、单晶体和多晶体二、单晶体和多晶体 单晶体有天然的晶体有天然的规则几何形状几何形状 某些物理性某些物理性质呈呈现各向异性各向异性 有有确确定定的的熔熔点点固固体体晶体：晶体：非晶体：非晶体：多晶体多晶体单晶体单晶体有（天然）规则的几何形状有（天然）规则的几何形状有确定的熔点有确定的熔点某些物理性质（导电、导热、光学性质）某些物理性质（导电、导热、光学性质）可表现为可表现为各向异性各向异性无规则的几何形状无规则的几何形状导电、导热、光学性质表现为导电、导热、光学性质表现为各向同性各向同性无确定的熔点无确定的熔点区分区分晶体和非晶体的晶体和非晶体的标志：固体标志：固体是否有确定的是否有确定的熔点熔点温度温度时间时间固态固态固液共存固液共存液态液态T T0 0硬硬软软流动流动具有规则几何形状的固体不一定是晶体具有规则几何形状的固体不一定是晶体例如例如：有规则形状的蜡烛不是晶体，而是非晶体。：有规则形状的蜡烛不是晶体，而是非晶体。思考：为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同呢？思考：为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同呢？组成晶体的物质微粒（分子、原子和离子）是按照一定的规律在组成晶体的物质微粒（分子、原子和离子）是按照一定的规律在空间整齐排列的空间整齐排列的 1、晶体微观结构的、晶体微观结构的特点特点:（1）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）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，具有空间上的中整齐地排列，具有空间上的周期性周期性.三、晶体的微观结构三、晶体的微观结构（2）一种一种物质物质在不同条件下能够在不同条件下能够生成多种不同生成多种不同的晶体的晶体。那那是因为组成它们的微粒能够按照是因为组成它们的微粒能够按照不同规则不同规则在空间分布在空间分布.例例:石墨和金刚石的微观结构石墨和金刚石的微观结构.（3）微粒的热运动表现为在一定的）微粒的热运动表现为在一定的平衡位置平衡位置附近不停地做微小的振动附近不停地做微小的振动.2、用晶体的微观结构解释晶体的特征、用晶体的微观结构解释晶体的特征 （1）为什么晶体具有规则的几何外形？）为什么晶体具有规则的几何外形？由于由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的不同外形体的不同外形.（2）如何解释物理性质的各向异性呢？）如何解释物理性质的各向异性呢？晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同（3）熔点为什么固定？）熔点为什么固定？晶体晶体溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化.非晶体非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液体，温度不断升高熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液体，温度不断升高.温度温度时间时间固态固态固液共存固液共存液态液态T0硬硬软软流动流动【典例】辨别物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是()A.从外形来判断B.从各向异性或各向同性来判断C.从导电性能来判断D.从是否具有确定的熔点来判断D1.如图所示，ACBD是一块厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90后电流表示数发生了变化（两种情况下都接触良好），关于圆板，下列说法正确的是()A.圆板是非晶体B.圆板是多晶体C.圆板是单晶体D.不知有无固定熔点,无法判定是晶体还是非晶体【典例】（多选）晶体不同于非晶体，它具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有确定的熔点，下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性()A.组成晶体的物质微粒，在空间按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵B.晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上微粒数目不同，微粒间距不同C.晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上的物质微粒的性质不同D.晶体在熔化时吸收的热量，全部用来瓦解晶体的空间点阵，转化为分子势能，因此，晶体在熔化过程中保持一定的温度不变，只有空间点阵完全被瓦解，晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高1.（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()A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体B.石墨是单质，石墨烯是化合物C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的CD2.固、液、气是物质存在的常见三种状态，下列关于固体和液体的说法正确的是（）A.天然石英是晶体，熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶体B.黄金可以做成各种不同造型的首饰，是多晶体C.一定质量的晶体在熔化过程中，其温度不变，内能保持不变D.有规则外形的物体是晶体，没有确定几何外形的物体是非晶体E、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