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1、第二章第二章 气体、固体和液体气体、固体和液体学习目标学习目标1.结合生活实例分析结合生活实例分析,知道固体可分为晶体和非晶体两大类知道固体可分为晶体和非晶体两大类,知道它们知道它们物理性质的区别物理性质的区别;知道晶体分为单晶体和多晶体知道晶体分为单晶体和多晶体,知道它们物理性质的知道它们物理性质的异同异同;培养应用物理知识解决实际问题的能力培养应用物理知识解决实际问题的能力.2.通过情境探究通过情境探究,理解晶体的规则外形与晶体的微观结构有关理解晶体的规则外形与晶体的微观结构有关,能够从能够从微观的角度分析晶体内部结构及特性微观的角度分析晶体内部结构及特性,培养推理、分析与归纳能力培养推理
2、、分析与归纳能力.4固体固体知识点知识点一一 晶体和非晶体晶体和非晶体1.固体如何分类固体如何分类?答案答案:固体可分为晶体、非晶体两类固体可分为晶体、非晶体两类.晶体分为单晶体、多晶体晶体分为单晶体、多晶体.2.晶体与非晶体的区别是怎样的晶体与非晶体的区别是怎样的?单晶体与多晶体的区别是怎单晶体与多晶体的区别是怎样的样的?答案答案:晶体有确定的熔点和规则的外形晶体有确定的熔点和规则的外形;非晶体没有确定的熔化非晶体没有确定的熔化温度和规则的外形温度和规则的外形.单晶体的某些性质表现为各向异性单晶体的某些性质表现为各向异性;多晶体多晶体的某些性质表现为各向同性的某些性质表现为各向同性.知识点二
3、晶体的微观结构知识点二晶体的微观结构1.规则性规则性:晶体的原子晶体的原子(或分子、离子或分子、离子)都是按照一定的规则排列都是按照一定的规则排列的的,具有具有 上上的周期性的周期性.2.变变化化或或转转化化:在在不不同同条条件件下下,组组成成同同种种物物质质的的微微粒粒按按 照照 在在空间分布空间分布,能够生成不同的晶体能够生成不同的晶体,例如例如,石墨和金刚石墨和金刚石石.有些有些晶体晶体 可以可以转化为非晶体转化为非晶体,例如例如,天然石英天然石英是晶体是晶体,而熔化后再凝固成的石英玻璃就是非晶体而熔化后再凝固成的石英玻璃就是非晶体.有些非晶体有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体在一定
4、条件下也可以转化为晶体.空间空间不同规则不同规则在一定条件下在一定条件下小小试试身手身手判断下列说法的正误并和同学交流判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打正确的打“”,错误的错误的打打“”).).1.晶体有天然的、规则的几何形状晶体有天然的、规则的几何形状.()2.没有确定熔化温度的固体一定是非晶体没有确定熔化温度的固体一定是非晶体.()3.物理性质表现为各向同性的一定是非晶体物理性质表现为各向同性的一定是非晶体.()4.同一种物质只能形成一种晶体同一种物质只能形成一种晶体.()5.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体.()6.多晶体的物理性质表现为各向
5、异性多晶体的物理性质表现为各向异性.()7.铁块没有规则的几何形状铁块没有规则的几何形状,所以是非晶体所以是非晶体.()探究一探究一晶体和非晶体晶体和非晶体问题情境问题情境图甲和图甲和图图乙乙分别分别是是海波和石蜡在熔化过程中温度随加热时间海波和石蜡在熔化过程中温度随加热时间变化的变化的关关系系图图.1.固体可以分为哪两类固体可以分为哪两类?它们在外形上有何不同它们在外形上有何不同?甲甲乙乙答案答案:固体可以分为晶体和非晶体两类固体可以分为晶体和非晶体两类.晶体有天然的、规则晶体有天然的、规则的外形的外形,非晶体没有规则的外形非晶体没有规则的外形.答案答案:晶体晶体有确定的熔点有确定的熔点,非
6、晶体没有确定的熔化温度非晶体没有确定的熔化温度.2.晶体与非晶体在熔化过程中有怎样的规律晶体与非晶体在熔化过程中有怎样的规律?答案答案:玻璃片上石蜡熔化区域的形状呈圆形玻璃片上石蜡熔化区域的形状呈圆形,说明玻璃片沿各个说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同方向的导热性能相同.云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形,说明云母片沿各个方向的导热性能不相同说明云母片沿各个方向的导热性能不相同.3.分别分别把把熔化了的石蜡薄薄地涂在薄玻璃片和单层云母片上熔化了的石蜡薄薄地涂在薄玻璃片和单层云母片上,再将烙铁通电烧热再将烙铁通电烧热,然后用烙铁头分别接触玻璃片和云母片的然后用烙
7、铁头分别接触玻璃片和云母片的背面背面.石蜡熔化区域形状的石蜡熔化区域形状的不不同同（如图所示）（如图所示）说说明了什么明了什么?玻璃片玻璃片云母片云母片过程建构过程建构1.晶体和非晶体晶体和非晶体.项目项目宏观外形宏观外形物理性质物理性质晶晶体体单晶体单晶体 有天然规则的几何形状有天然规则的几何形状(1)有确定的熔点有确定的熔点(2)物理性质表现为各向异性物理性质表现为各向异性多晶体多晶体 没有确定的几何形状没有确定的几何形状(1)有确定的熔点有确定的熔点(2)物理性质表现为各向同性物理性质表现为各向同性非晶体非晶体没有确定的几何形状没有确定的几何形状(1)没有确定的熔化温度没有确定的熔化温度
8、(2)物理性质表现为各向同性物理性质表现为各向同性2.判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法.【典例【典例1】(多选多选)关于晶体和非晶体关于晶体和非晶体,下列说法正确下列说法正确的是的是()A.可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B.一块均匀薄片一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体则此薄片一定是非晶体C.一个固体球一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同如果沿其各条直径方向的导电性不同,那么该那么该球体一定是单晶体球体一定是单
9、晶体D.一块固体一块固体,若其各个方向的导热性相同若其各个方向的导热性相同,则这块固体可能是则这块固体可能是多晶体多晶体解析解析:判断固体是不是晶体的标准是看该固体是否有确定的熔判断固体是不是晶体的标准是看该固体是否有确定的熔点点;多晶体和非晶体都各向同性多晶体和非晶体都各向同性,它们都没有确定的外形它们都没有确定的外形;单单晶晶体体表现出表现出各各向异性向异性,且有规则的外形且有规则的外形.C、D正确正确.答案答案:CD探究探究二晶体的微观结构二晶体的微观结构问题情境问题情境如图所示如图所示是是一个平面上组成单晶体的物质微粒的排列情况示一个平面上组成单晶体的物质微粒的排列情况示意图意图.AB
10、、AC、AD是沿不同方向所画的等长线段是沿不同方向所画的等长线段.1.通过组成单晶体的物质微粒的排列情况解释单晶体为什么通过组成单晶体的物质微粒的排列情况解释单晶体为什么具有各向异性的特征具有各向异性的特征.答案答案:线段线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同上物质微粒的数目不同.线段线段AB上物上物质微粒较多质微粒较多,线段线段AD上较少上较少,线段线段AC上更少上更少.在不同方向上物质在不同方向上物质微粒的排列情况不同微粒的排列情况不同,引起单晶体在不同方向上物理性质不同引起单晶体在不同方向上物理性质不同.2.晶体为什么具有确定的熔点晶体为什么具有确定的熔点?答案答案:把晶体加热到一定温
11、度时把晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能克一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力服微粒间的作用力,离开平衡位置离开平衡位置,规则的排列被破坏规则的排列被破坏,晶体开晶体开始熔化始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温温度不发生变化度不发生变化.3.石墨和金刚石的微观结构如图所示石墨和金刚石的微观结构如图所示,它们都是由碳原子构成它们都是由碳原子构成的的,但它们在硬度上差别很大但它们在硬度上差别很大,这说明什么问题这说明什么问题?石墨的微观结构石墨的微观结构金刚石的微观结构金刚石的微观结构答答案案:金金刚刚石石的的微微观观结结构
12、构是是网网状状结结构构,原原子子间间的的作作用用力力强强,所所以以金金刚刚石石的的硬硬度度大大.石石墨墨的的微微观观结结构构是是层层状状结结构构,层层与与层层之之间间距距离离较较大大,原原子子间间的的作作用用力力比比较较弱弱,所所以以石石墨墨的的硬硬度度小小.这这说说明明组组成成物物质质的的微微粒粒按按照照不不同同的的规规则则在在空空间间分分布布会会形形成成不不同同的的晶晶体体.过程建构过程建构1.晶体内部微粒分布的特点晶体内部微粒分布的特点.(1)晶体内部的微粒是按一定的规则排列着的晶体内部的微粒是按一定的规则排列着的,具有空间上的周具有空间上的周期性期性.(2)同种元素的微粒能够按照不同规
13、则在空间分布形成不同的同种元素的微粒能够按照不同规则在空间分布形成不同的物质物质.例如例如,碳原子按不同规则排列可形成石墨和金刚石碳原子按不同规则排列可形成石墨和金刚石.2.晶体内部微粒运动的特点晶体内部微粒运动的特点.原子原子(或者分子、离子或者分子、离子)并不是像结构图上所画的那些点一样静并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动止不动,它们都在不停地振动它们都在不停地振动,结构图中所画的那些点是它们振结构图中所画的那些点是它们振动的平衡位置动的平衡位置.3.物质构成晶体与非晶体的相对性物质构成晶体与非晶体的相对性.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现同种物质可能以晶体和非晶体两种不
14、同的形态出现,也就是说也就是说,物质是晶体还是非晶体物质是晶体还是非晶体,并不是绝对的并不是绝对的.例如例如,天然石英是晶体天然石英是晶体,而熔化以后再凝固的水晶而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃即石英玻璃)就是非晶体就是非晶体.有些非晶有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体体在一定条件下也可以转化为晶体.【典例【典例2】(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.晶体具有天然规则的几何形状晶体具有天然规则的几何形状,是因为其物质微粒是规则排是因为其物质微粒是规则排列的列的B.有的物质能够形成种类不同的几种晶体有的物质能够形成种类不同的几种晶体,因为组成它们的物因为组成它们的物质微粒能
15、够形成不同的空间结构质微粒能够形成不同的空间结构C.凡是具有各向同性的物质一定是非晶体凡是具有各向同性的物质一定是非晶体D.单晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的单晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的答案答案:ABD解析解析:晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的,A、B、D正确正确.具有各向同性的物质不一定是非晶体具有各向同性的物质不一定是非晶体,也有可能是也有可能是多晶体多晶体,C错误错误.固体微观结构特点决定其物理性质固体微观结构特点决定其物理性质(1)组成物质的微粒规则排列决定了固体有规则的几何形组成物质的微粒规则排列决定了固体有规
16、则的几何形状、各向异性、有确定熔点等性质状、各向异性、有确定熔点等性质.(2)组成物质的微粒不规则排列决定了固体没有规则的几组成物质的微粒不规则排列决定了固体没有规则的几何形状、各向同性、无确定熔化温度等性质何形状、各向同性、无确定熔化温度等性质.【典例【典例3】如图所示】如图所示,食盐食盐(NaCl)的晶体是由钠离子和氯离子的晶体是由钠离子和氯离子组成的组成的.这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上,都是等都是等距离地交错排列着的距离地交错排列着的.已知食盐的摩尔质量为已知食盐的摩尔质量为58.5 g/mol,食盐食盐的密度是的密度是2.2 g/cm3,阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为6.01023 mol-1.在食盐晶在食盐晶体中两相距最近的钠离子的平衡位置的距离最接近体中两相距最近的钠离子的平衡位置的距离最接近()A.3.010-8 cmB.3.510-8 cmC.4.010-8 cmD.5.010-8 cm答案答案:C课堂评价课堂评价1.(多选多选)对下列几种固体物质的认识对下列几种固体物质的认识,正确正确的的有有()A.食盐在熔化过程中温
