人教版 高二物理 選修3-3 9.1 固體 課件(共17張PPT)

第九章 物態(tài)變化 9.1 固體固體 食鹽食鹽 硫酸銅硫酸銅 明礬明礬 云母云母 白糖白糖 石英石英 雪花雪花 鉆石鉆石 在日常生活中有兩組常見的物質(zhì)：兩類固體物質(zhì)的外表各有什在日常生活中有兩組常見的物質(zhì)：兩類固體物質(zhì)的外表各有什么特征？么特征？ 松香松香 瀝青瀝青 塑料塑料 石蠟石蠟 蜂蠟蜂蠟 橡膠橡膠 玻璃玻璃 一組形狀規(guī)則；一組形狀不規(guī)則。一組形狀規(guī)則；一組形狀不規(guī)則。 一、固體分為晶體和非晶體一、固體分為晶體和非晶體 1晶體：具有規(guī)則的幾何形狀晶體：具有規(guī)則的幾何形狀 幾種常見晶體的規(guī)則外形：幾種常見晶體的規(guī)則外形： 常見的晶體有：常見的晶體有： 石英、云母、明礬、食鹽、石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、糖、味精等硫酸銅、糖、味精等 立方體形立方體形 八面體八面體 六棱柱六棱柱 非晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀非晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀 常見的非晶體有：常見的非晶體有： 玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等橡膠等 現(xiàn)象現(xiàn)象: :熔化了的石蠟在云母片上呈橢圓形，而在玻璃片上呈圓熔化了的石蠟在云母片上呈橢圓形，而在玻璃片上呈圓形形 結(jié)論結(jié)論: :云母晶體在各個方向上的導(dǎo)熱性能不同，而非晶體玻璃云母晶體在各個方向上的導(dǎo)熱性能不同，而非晶體玻璃在各個方向上的導(dǎo)熱性能相同在各個方向上的導(dǎo)熱性能相同 3晶體和非晶體的差異晶體和非晶體的差異 （1）外形：）外形： 規(guī)則的幾何形狀規(guī)則的幾何形狀 沒有規(guī)則的幾何形狀。沒有規(guī)則的幾何形狀。 （2）物理性質(zhì)）物理性質(zhì) 各向異性：各向異性：晶體的物理性質(zhì)與晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)方向有關(guān) 晶體有一定的熔點(diǎn)晶體有一定的熔點(diǎn) 非晶體沒有一定的熔點(diǎn)非晶體沒有一定的熔點(diǎn) （3）熔點(diǎn)：）熔點(diǎn)： 各向同性：各向同性：非晶體的物理性質(zhì)在非晶體的物理性質(zhì)在各個方向是相同的各個方向是相同的 注意：注意：物理性質(zhì)包括物理性質(zhì)包括硬度、彈性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)硬度、彈性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光的折射性等，電性、光的折射性等，并不是每種晶體在各種物理并不是每種晶體在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性 云母導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性云母導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性 方鋁礦在導(dǎo)電性上表現(xiàn)顯著的各向異性方鋁礦在導(dǎo)電性上表現(xiàn)顯著的各向異性 方解石在光的折射上表現(xiàn)顯著的各向異性方解石在光的折射上表現(xiàn)顯著的各向異性 （4）晶體和非晶體間的轉(zhuǎn)化晶體和非晶體間的轉(zhuǎn)化 (1)一種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同一種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，例如水晶天然水晶是晶體，熔的形態(tài)出現(xiàn)，例如水晶天然水晶是晶體，熔化后再凝結(jié)就成了石英玻璃是非晶體，即一種化后再凝結(jié)就成了石英玻璃是非晶體，即一種物質(zhì)是晶體還是非晶體并不是絕對的物質(zhì)是晶體還是非晶體并不是絕對的 (2)許多非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為許多非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體晶體 (3)在冷卻得足夠快和冷卻到足夠低的溫度在冷卻得足夠快和冷卻到足夠低的溫度時，幾乎所有的材料都能成為非晶體時，幾乎所有的材料都能成為非晶體 二、單晶體和多晶體二、單晶體和多晶體 1單晶體：如果一個物體就是一個完整的晶體，這樣的晶體叫做單晶體單晶體：如果一個物體就是一個完整的晶體，這樣的晶體叫做單晶體 常見的單晶體：常見的單晶體： 雪花、食鹽小顆粒、單晶硅、單晶鍺等雪花、食鹽小顆粒、單晶硅、單晶鍺等 2多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體組成的，這樣的多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體組成的，這樣的物體叫做多晶體其中的小晶體叫做晶粒物體叫做多晶體其中的小晶體叫做晶粒 常見的金屬就是常見的金屬就是多晶體多晶體 制造各種晶體管集成電路只能用單晶體制造各種晶體管集成電路只能用單晶體( (單晶硅或單晶鍺單晶硅或單晶鍺) ) 注：（注：（1）多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀）多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀 （2）在物理性質(zhì)上各向同性（小晶粒是各向異性）在物理性質(zhì)上各向同性（小晶粒是各向異性） （3）有確定的熔點(diǎn)，這是區(qū)分晶體和非晶體的標(biāo)志）有確定的熔點(diǎn)，這是區(qū)分晶體和非晶體的標(biāo)志 三、晶體的微觀結(jié)構(gòu)三、晶體的微觀結(jié)構(gòu) 1、晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn): （1）組成晶體的物質(zhì)微粒（分子或原子、離子）依照一定的規(guī)律在空）組成晶體的物質(zhì)微粒（分子或原子、離子）依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列，間中整齊地排列，晶體中物質(zhì)微粒的相互作用很強(qiáng)晶體中物質(zhì)微粒的相互作用很強(qiáng),具有空間上的周期性。具有空間上的周期性。微粒的熱運(yùn)動不足以克服它們的相互作用而遠(yuǎn)離微粒的熱運(yùn)動表現(xiàn)為在微粒的熱運(yùn)動不足以克服它們的相互作用而遠(yuǎn)離微粒的熱運(yùn)動表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動一定的平衡位置附近不停地做微小的振動 M N 設(shè)每個離子間距離為設(shè)每個離子間距離為a a，相距，相距r r的兩個離子之間的兩個離子之間的相互作用力為的相互作用力為F=A/rF=A/r2 2， 則則M M點(diǎn)的受力為：點(diǎn)的受力為： F FM M=0.914A/a=0.914A/a2 2 N N點(diǎn)的受力為：點(diǎn)的受力為： F FN N=0.293A/a=0.293A/a2 2 由于由于F FM MFFN N，所以在巖鹽，所以在巖鹽受到敲擊時，在平行正方受到敲擊時，在平行正方行一邊的方向上容易斷裂行一邊的方向上容易斷裂 （2）有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成）有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體。那是因?yàn)榻M成它們的微不同的晶體。那是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布。例、粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布。例、石墨和金剛石的微觀結(jié)構(gòu)石墨和金剛石的微觀結(jié)構(gòu)。 (3)(3)晶體的各向異性也是由晶體的晶體的各向異性也是由晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的 右圖表示在一個平面上晶體物右圖表示在一個平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況從圖上可以看質(zhì)微粒的排列情況從圖上可以看出，在沿不同方向所畫的等長直線出，在沿不同方向所畫的等長直線ABAB、ACAC、ADAD上，物質(zhì)微粒的數(shù)目不上，物質(zhì)微粒的數(shù)目不同直線同直線ABAB上物質(zhì)微粒較多，直線上物質(zhì)微粒較多，直線ADAD上較少，直線上較少，直線ACAC上更少正因?yàn)樯细僬驗(yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(zhì)微粒的排列情況在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體的不同方向上物不同，才引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同理性質(zhì)的不同 關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是的是( ) A所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性 B晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體規(guī)則的金屬一定是非晶體 C大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體個顆粒即為一個單晶體 D所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)體沒有確定的熔點(diǎn) 【例題例題2】下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ） A.常見的金屬材料都是多晶體常見的金屬材料都是多晶體 B.只有非晶體才顯示各向同性只有非晶體才顯示各向同性 C.凡是具有規(guī)則天然幾何形狀的物體必凡是具有規(guī)則天然幾何形狀的物體必定是單晶體定是單晶體 D.多晶體不顯示各向異性多晶體不顯示各向異性 【例題例題3】下列說法錯誤的是下列說法錯誤的是( ) A.晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)闃?gòu)成晶體的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的為構(gòu)成晶體的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的 B.有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu) C.凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體 D.晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的定的 下列說法正確的是下列說法正確的是( ) A一個固體球一個固體球，若沿各條直徑方向上的若沿各條直徑方向上的導(dǎo)電性能不同導(dǎo)電性能不同，則該球?yàn)閱尉w則該球?yàn)閱尉w B一塊固體一塊固體，若是各個方向?qū)嵝阅芟嗳羰歉鱾€方向?qū)嵝阅芟嗤?，則這個固體一定是非晶體則這個固體一定是非晶體 C一塊固體一塊固體，若有確定的熔點(diǎn)若有確定的熔點(diǎn)，則該固則該固體必定為晶體體必定為晶體 D黃金可以切割加工成各種形狀黃金可以切割加工成各種形狀，所以所以是非晶體是非晶體 例例4 關(guān)于晶體和非晶體關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確下列說法中正確的是的是( ) A有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體 B晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的 C非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可能轉(zhuǎn)化為晶非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可能轉(zhuǎn)化為晶體體 D晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒有確定晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒有確定的熔點(diǎn)的熔點(diǎn) 例例5 晶體、非晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無固定的晶體、非晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無固定的熔熔點(diǎn)點(diǎn)，單晶體與多晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無規(guī)，單晶體與多晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無規(guī)則外形及物理性質(zhì)是各向異性還是各向同性則外形及物理性質(zhì)是各向異性還是各向同性 晶體在熔解過程中所吸收的熱量主要用于晶體在熔解過程中所吸收的熱量主要用于A破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子動能破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子動能 B破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能 C破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，同時增破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，同時增加分子動能加分子動能 D破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢能和分破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢能和分子動能子動能 晶體有固定的熔點(diǎn)，熔解過程吸收的熱量主要晶體有固定的熔點(diǎn)，熔解過程吸收的熱量主要用于破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，因溫度不變，所以分用于破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，因溫度不變，所以分子平均動能不變，吸收的熱量用于增加分子勢子平均動能不變，吸收的熱量用于增加分子勢能，內(nèi)能增加能，內(nèi)能增加. 在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖所示，而甲、針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖所示，則化的關(guān)系如圖所示，則( ) A甲是多晶體，乙是非晶體，丙是單晶體甲是多晶體，乙是非晶體，丙是單晶體 B甲、乙是非晶體，丙是晶體甲、乙是非晶體，丙是晶體 C甲、丙是非晶體，乙是晶體甲、丙是非晶體，乙是晶體 D甲、丙是多晶體，乙是晶體甲、丙是多晶體，乙是晶體 謝謝！