辽宁省大连市高中物理 第9章 固体、液体和物态变化 9.1 固体课件 新人教版选修33.ppt

这是一些生活中常见的固体 导入新课 蜡烛 石蜡 硫酸铜 我们平常所见的固体可以分为哪几类 它们的外表各自有什么特征 第九章物态变化 第一节固体 1 知识与能力 知道固体分为晶体和非晶体两大类 知道晶体和非晶体在外形以及物理性质上的不同 知道晶体的种类分为单晶体和多晶体两大类 了解一些固体材料在科研 生产 生活中应用 教学目标 2 过程与方法 了解科学家研究固体微观结构的科学方法 3 情感态度与价值观 领悟科学探究中的实验的思想 培养科学价值观 留心观察生活 热爱生活 教学重难点 了解晶体与非晶体在物理特性的差异能正确了解晶体的微观结构 重点 从宏观的晶体结构去解释宏观外形与物理性质的差异 难点 本节导航 一 晶体与非晶体二 单晶体和多晶体三 晶体的微观结构 一 晶体与非晶体固体可以分为晶体和非晶体两类在常见的固态物质中 石英 云母 明矾 食盐 硫酸铜 糖 味精等都是晶体 玻璃 蜂蜡 松香 沥青 橡胶等都是非晶体 图示 你能给它们分类吗 1 晶体 非晶体的外形差异 1 晶体都具有规则的几何形状 食盐的晶体呈立方体形 明矾的晶体呈八面体形 石英的晶体中间是一个六面棱柱 两端是六棱锥 冬季的雪花 是水蒸气在空气中凝华时形成的冰的晶体 它们的形状虽然不同 但一般是六角形的规则图案 非晶体则没有规则的几何形状 2 晶体有一定的熔点 非晶体没有一定的熔点 晶体的物理性质与方向有关 这种特性叫做各向异性 非晶体的各种物理性质 在各个方向上都是相同的 所以是各向同性的 2 物理性质的差异 把溶化了的蜂蜡薄薄地涂在薄玻璃片上 把一枝缝衣针烧热然后用针尖接触蜂蜡层的背面 不要移动针 观察蜂蜡融化区域的形状 蜂蜡融熔化区域的形状 图甲 图乙 将玻璃片换成单层云母 再做以上实验观察蜂蜡熔化区域的形状 图乙 云母晶体在各个方向上的导热性能不同 而非晶体玻璃在各个方向上的导热性能相同 实验结论 二 单晶体和多晶体 1 晶体又可以分为单晶体和多晶体 2 如果一个物体就是一个完整的晶体 例如雪花 食盐小颗粒等 这样的晶体就叫做单晶体 制造各种晶体管集成电路只能用单晶体 单晶硅或单晶锗 3 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 这样的物体就叫做多晶体 由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐 就是多晶体 其中的小晶体叫做晶粒 多晶体没有规则的几何形状 也不显示各向异性 但是同单晶体一样 仍有确定的熔点 三 晶体的微观结构 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中整齐地排列 晶体中物质微粒的相互作用很强 具有空间上的周期性 微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离 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 食盐的晶体结构示意图 食盐的晶体是由钠离子na 和氯离子ci 组成的 它们等距离 交错地排列在三组相互垂直的平行线上 因而食盐具有正立方体的外形 1 晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释 食盐晶体结构 2 晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的 下图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况 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 有的物质能够生成种类不同的几种晶体 是因为它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构 石墨 石墨的密度小 金刚石的密度大 石墨能导电 金刚石不能导电 一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 也就是一种物质是晶体还是非晶体 并不是绝对的 小补充 例如 天然水晶是晶体 而熔化以后再凝结的水晶 即石英玻璃 就是非晶体 许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体 人们在研究中还发现 在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时 几乎所有的材料都能成为非晶体 课堂小结 固体分为晶体和非晶体 单晶体有规则的几何形状 显示各向异性 多晶体虽无上述特性 但与单晶体一样具有 确定的熔点 晶体的宏观性质是由它的结构决定的 物体是晶体还是非晶体并不是绝对的 注意哦 高考链接 1 2007年高考海南化学卷 24 nacl的晶胞如图 每个nacl晶胞中含有的na 离子和cl 离子的数目分别是 a 14 13 b 1 1 c 4 4 d 6 6 c 根据共用电子对求解即可 2 北京 某物质有以下性质 是电解质 溶解时有化学键的破坏 熔化时没有化学键的破坏 则该物质固态时属于 a 原子晶体b 离子晶体c 分子晶体d 金属晶体 d 解析 熔化时没有化学键的破坏只能为原子晶体或金属晶体 又溶于水化学键破坏 因而只能是金属晶体 北京 最近发现一种由钛 ti 原子和碳原子构成的气态团簇分子 分子模型如图所示 其中圆圈表示钛原子 黑点表示碳原子 则它的化学式为 a ticb ti4c7c til3c14d til4c13 点拨 根据晶体结构 看共价键被多少对公用 a 课堂练习 1 关于晶体和非晶体 下列说法中正确是 a 单晶体具有各向异性b 多晶体也具有各向异性c 非晶体的各种物理性质 在各个方向上都是相同的d 晶体的各种物理性质 在各个方向上都是不同的 a 2 下列固体中全是由晶体组成的是 a 石英 云母 明矾 食盐 雪花 铜b 石英 玻璃 云母 铜c 食盐 雪花 云母 硫酸铜 松香d 蜂蜡 松香 橡胶 沥青 3 非晶体的各种物理性质 在各个方向上都是的 所以是的 a 相同 各向同性 4 制做晶体管 集成电路只能用 单晶体 5 比较一下晶体和非晶体主要有哪些不同 晶体都具有规则的几何形状非晶体则没有规则的几何形状 晶体有一定的熔点 非晶体没有一定的熔点 有些晶体有各向异性 非晶体都是各向同性的 6 一种水合碳酸钙矿物ikaite 温度达到8oc即分解为方解石和水 该矿物晶体中的ca2 离子被氧原子包围 2个氧原子来自同一个碳酸根离子 其余6个氧原子来自6个水分子 它的单斜晶胞的参数为 a 887pm b 823pm c 1102pm 110 2 密度d 1 83gcm 3 z 4通过计算得出这种晶体的化学式 ikaite晶胞体积 v abcsin 8 87 8 23 11 02 10 24cm3 sin110 2 7 55 10 22cm3设晶胞中含有n个水分子 晶胞的质量 m 4 100 18n na g 晶体密度 d m v 4 100 18n 6 02 1023 7 55 10 22 gcm 3 1 83gcm 3100 18n 208n 6该晶体的化学式为caco3 6h2o 解析 7 某种固体制成的均匀薄片 将其一个表面涂上一层很薄的石腊 然后用烧热的钢针去接触其表面 发现石腊熔化区域呈圆形 由此可判定该薄片一定是非晶体 这种说法是否正确 为什么 这种说法是错误的 这是因为虽然实验现象是石腊熔化区域呈圆形 说明该薄片在导热性能方面表现为各向同性 但表现出各向同性的固体有两类 即非晶体和多晶体 所以不能断定该薄片是非晶体 其实 即使是单晶体 在导热性能方面也可能是各向同性 教材习题答案 1 犯了 以偏盖全 的错误 并不是所有的晶体在导热方面均是各向异性 另外对于所有的多晶体并不存在导热的各向异性 2 在每一个小立方