高中物理 第九章 固体、液体和物态变化 1 固体互动课堂学案 新人教版选修3-3.doc

1 固体互动课堂疏导引导1.如何正确理解晶体的各向异性 在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的. 通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等.晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能时测量结果不同. 例如晶体在不同的方向还可以有不同的硬度、弹性、热膨胀性质、导电性能等. 需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性沿不同方向传热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性沿不同方向电阻率不同；立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性沿不同方向的弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性沿不同方向的折射率不同. 还应指出的是，只有晶体才会有各向异性的物理性质，多晶体与非晶体一样，物理性质是各向同性的.2.晶体微观结构假说（1）假说的根据：假说的提出是根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性.（2）实验证实，人们用x射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后，证实了这种假说是正确的.（3）微观结构理论的内容包括：组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）是依照一定的规律在空间中整齐地排列的.微粒的热运动特点表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动.3.如何用微观结构理论解释晶体的特性（1）对各向异性的微观解释图9-1-1 如图9-1-1所示，这是在一个平面上晶体微质微粒的排列情况.从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线ab、ac、ad上物质微粒的数目不同.直线ab上物质微粒较多，直线ad上较少，直线ac上更少.正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同.（2）对熔点的解释 给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能，克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化.（3）有的物质有几种晶体，如何解释？ 这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大不同.白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构.4.多晶体的微观结构及性质 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10-5 cm，最大的也不超过10-3 cm.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则的几何形状，因为晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶体没有规则的几何形状，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.多晶体和非晶体的主要区别是多晶体有确定的熔点，而非晶体没有.活学巧用1.下列说法中正确的是（ ）a.显示各向异性的物体必定是晶体 b.不显示各向异性的物体必定是非晶体c.具有确定熔点的物体必定是晶体 d.不具有确定熔点的物体必定是非晶体解析：非晶体和多晶体都显示各向同性，所以选项a对b错.晶体不论是单晶体还是多晶体都具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点.所以选项c、d都对.答案：acd2.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（ ）a.具有各向同性的物体一定没有明显的熔点b.晶体熔化时，温度不变，则内能也不变c.通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体d.晶体和非晶体在适当条件下可相互转化解析：多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，a错；晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故b错；金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，故选项c错；选项d对.答案：cd3.下列说法错误的是（ ）a.晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的b.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构c.凡各向同性的物质一定是非晶体d.晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的解析：晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，选项a、b、d正确.各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，选项c错误.答案：c4.如图9-1-2所示为食盐晶体结构示意图，食盐的晶体是由钠离子（图中）和氯离子（图中）组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的.已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3,阿伏加德罗常数为6.01023 mol-1，试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离.图9-1-2解析：1 mol 食盐中有na个氯离子和na个钠离子，离子总数为2na，因而摩尔体积v与摩尔质量m与物质密度的关系为：,所以一个离子所占的体积为.由图可知v0就是图中每四个离子所夹的正立方体的体积，此正方体的边长而最近的两个钠离子中心间的距离1.41=410-10 m.答案：410-10 m5.比较金刚石与石墨的结果是（ ）a.它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同b.它们的