2022-2022学年高中物理第3章固体液体与新材料1研究固体的性质精练含解析沪教版选修3-3.doc
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1、研究固体的性质1.知道什么是晶体,什么是非晶体2.知道晶体和非晶体在外形和物理性质上的区别(重点)3理解晶体微观结构不同是形成宏观差异的原因(难点)一、怎样区分晶体和非晶体固体可以分为晶体和非晶体两类石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体;玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体二、怎样区分单晶体和多晶体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;我们在初中已经学过,晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点;有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些晶体沿不同方向的光学性质不同,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,这叫做各向同性三、固体性质的微观解释11
2、982年,扫描隧道显微镜的问世,使人类第一次观察到原子在物质外表的排列状况在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照各自的规那么排列的,具有空间上的周期性2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那么在空间分布如碳原子如果按图甲那样排列,就成为石墨,而按图乙那样排列,就成为金刚石甲乙单晶体、多晶体、非晶体的比拟分类比拟晶体非晶体单晶体多晶体外形规那么不规那么不规那么熔点确定不确定物理性质各向异性通常各向同性各向同性原子排列有规那么每个晶体的排列无规那么无规那么形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的晶体,同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些非
3、晶体,在一定条件下也可转化为晶体典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香关于晶体和非晶体,以下说法中正确的选项是()A有规那么几何外形的固体一定是晶体B晶体在物理性质上一定是各向异性的C非晶体不可能转化为晶体D晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点思路点拨 解答此题可以按以下思路进行:x(晶体与非晶体的区别)判断是否为晶体)解析因为外形是否规那么可以用人工的方法处理,所以选项A错;多晶体在物理性质上是各向同性的,B错;实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体,C错;晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点,答案为D.答案D判断晶体与非晶体的方法晶体与非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔
4、点,而 非晶体无确定的熔点,由于多晶体和非晶体都是具有各向同性,没有规那么外形的特点,仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是晶体还是非晶体晶体微观结构的特点1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整齐地排列2晶体中物质微粒的相互作用很强,微粒的热运动缺乏以克服它们的相互作用而远离3微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动晶体的微观结构决定其宏观物理性质,改变物质的微观结构从而改变物质的属性,如碳原子可以组成性质差异很大的石墨和金刚石,有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化(多项选择)以下关于晶体空间点阵的说法,正确的选项是()A构成晶体空间点阵的物质微
5、粒,可以是分子,也可以是原子或离子B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显然,组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规那么热运动之中,物质微粒之间还存在相互作用力,晶体的物质微粒之所以能
6、构成空间点阵,是由于晶体中物质微粒之间的相互作用力很强,物质微粒的热运动缺乏以克服这种相互作用而彼此远离,所以选项B错误,选项A、C、D正确答案ACD解释固体宏观特征的方法(1)物质微粒的规那么排列决定了固体有规那么的几何形状、各向异性、熔点固定等性质(2)物质微粒的不规那么排列决定了固体没有规那么的几何外形、各向同性、熔点不固定等性质 用微观结构理论解释晶体的特性1对单晶体特性的解释(1)对各向异性的解释:如下图是一平面上晶体物质微粒的排列情况,从图中可以看出,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线段AB上物质微粒较多,线段AD上较少,线段AC上更少正因为在不同方
7、向上物质微粒的排列情况不同,才导致晶体在不同方向上物理性质不同(2)对熔点的解释:给晶体加热到一定温度时,一局部微粒有足够的动能,克服微粒间的作用力,离开平衡位置,使规那么的排列被破坏,晶体开始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规那么的排列,温度不发生变化2多晶体的微观结构及对其性质的解释:多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体(晶粒)组成的平常见到的各种金属材料都是多晶体把纯铁做成的样品放在显微镜下观察,可以看到它是由许许多多晶粒组成的晶粒有大有小,最小的只有105cm,最大的也不超过103cm.每个晶粒都是一个小单晶体,具有各向异性的物理性质和规那么的几何形状,因为大量晶粒杂乱无章地排
8、列,所以多晶体没有规那么的几何形状,也不显示各向异性它在不同方向的物理性质是相同的,即各向同性(多项选择)单晶体不同于非晶体,它具有规那么的几何外形,在不同方向上物理性质不同,而且具有一定的熔点,以下哪些说法可以用来解释晶体的上述特性()A组成单晶体的物质微粒,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单晶体在不同方向上物理性质不同,是由于不同方向上微粒数目不同,微粒间距离也不相同C单晶体在不同方向上物理性质不同,是由于不同方向上的物质微粒的性质不同D单晶体在熔化时吸收热量,全部用来瓦解单晶体的空间点阵,转化为分子势能,因此,单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
9、瓦解,单晶体完全变为液体后,继续加热,温度才会升高解析单晶体微粒构成的空间点阵是单晶体有规那么几何外形的原因,单晶体在物理性质上的各向异性是由于空间点阵中不同方向的微粒数目不同,微粒间距离也不相同晶体熔点的存在是由于晶体在熔化时要吸收热量用来瓦解空间点阵,增加分子势能熔化过程中分子热运动的平均动能不变,即温度不变只有当晶体全部转变为液体后温度才会升高,分子热运动的平均动能才会增加,所以单晶体也是如此应选项A、B、D正确答案ABD各种晶体都是按照一定的规那么排列的,具有空间上的周期性同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,晶体和非晶体可在一定条件下相互转化 随堂检测 1如下图,四块固体中
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