人教版高中物理选修33课件晶体与非晶体

1、空白演示在此输入您的封面副标题晶体与非晶体雪花金刚石冰糖石墨水晶石思考什么是晶体？什么是非晶体？晶体有什么特点和性质？晶体和非晶体的本质区别是什么？概念晶体：晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。非晶体：是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但不具有长程有序。 2、晶体有三个特征：(1)晶体有整齐规则的几何外形；(2)晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；(3)晶体有各向异性的特点。 分类 离子晶体：一般由活泼金属和活泼非金属元素组成，大多的盐（除ALCL3外，它是分子晶体），强碱、金属氧化物。特例：

2、NH4CL（氯化铵）是由非金属组成的离子晶体原子晶体：高中阶段记住有单质硅，碳化硅，金刚石，石英。分子晶体：由共价键组成，主要包括 气态氢化物 ，含氧酸 ，非金属氧化物。金属晶体 ：金属单质。由金属阳离子与自由移动的电子组成。 3、晶体与非晶体的本质差异说明：晶体自范性的本质：是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。自范性微观结构晶体有（能自发呈现多面体外形）原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有（不能自发呈现多面体外形）原子排列相对无序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的排列的微粒的热运动特点表现为在一定的平衡位置附近

3、不停地做微小的振动。多晶体和单晶体单个的晶体颗粒是单晶体，由许多单晶体杂乱无章地组合在一起是多晶体，多晶体具有各向同性。4一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。有的物质有几种晶体，是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构天然水晶球里的玛瑙和水晶玛瑙和水晶都是SiO2的晶体，不同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。玛瑙水晶石英玻璃观察思考请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：水晶石 重点突破晶体各向异性的微观解释在物理性质上，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

4、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 重点突破 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

5、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，证实了微观结构是正确的对各向异性的微观解释：如图所示，这是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 【1】晶体具有各向异性是由于（ ）A晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相

6、同C晶体内部结构的无规则性D晶体内部结构的有规则性【2】下列说法中正确的是 ( )A黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体B同一种物质只能形成一种晶体C单晶体的所有物理性质都是各向异性的D玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状3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蜡，然后用烧热的钢针去接触其反面，发现石蜡熔化区域呈圆形由此可断定该薄片（ ）A一定是非晶体 B一定是单晶体C一定是多晶体 D不一定是非晶体4一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图所示若用多用电表沿两对称轴O1O1，和O2O2，测其电阻阻值均为R，则这块样品可能是( )A单晶体 B多晶体

7、 C非晶体 D金属5由同种物质微粒组成但空间点阵不同的两种晶体，这两种晶体一定是：（ ）A物理性质相同，化学性质不相同B物理性质不相同，化学性质相同C物理性质相同，化学性质相同D物理性质不相同，化学性质不相同6、下图是金刚石、石墨、C60的结构示意图，它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异其原因是（）A构成它们的原子大小不同B构成它们的原子数目不同 C金刚石、石墨、C60由不同种原子构成 D金刚石、石墨、C60里碳原子的排列不同 二:晶胞晶体粒子在空间中有规则的排列，这些点的总和叫做晶格，任何晶格都可以看作某个最小部分在三维空间中无限重复的产物，这一最小部分叫做晶胞。由晶胞的特征可以将晶体分

8、为七个晶系：立方晶系、四方晶系、六方晶系、菱形晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系。 三种典型立方晶胞结构简单立方体心立方面心立方(二):晶胞中原子个数的计算体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/412437685122134请看:1体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4(二): 晶胞中粒子个数计算规律晶胞顶角 棱上 面上 中心立方体 1/8 1/4 1/2 1顶角棱上面上 石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为_个、占有的碳碳键数为_个。练习二： 各4个绿色：8 = 4或8 1/8+61/2 = 4灰色：12 +1

9、=4各1/2个 练习: 1: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?课 堂 练 习 题1.钛酸钡的热稳定性好, 介电常数高,在小型变 压器、话筒和扩音器 中都有应用。其晶体 的结构示意图如右图 所示。则它的化学式 为（ ） A.BaTi8O12 B. BaTi4O6 C. BaTi2O4 D. BaTiO3BaTiO课堂小结晶体定义及特点单晶体、多晶体、非晶体的区别晶胞中所含原子的计算石墨能变金刚石？1938年学者罗西尼通过热力学计算，奠定了合成金刚石的理论基础，算出要使石墨变成金刚石，至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以，到50-60年代建成了能达到上述条件的仪器装置。石墨

10、在5-6万大气压（5-6）103MPa）及摄氏1000至2000度高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，可使石墨转变成金刚石。 目前世界上已有十几个国家（包括我国）均合成出了金刚石。但这种金刚石因为颗粒很细，主要用途是做磨料，用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前，世界金刚石的消费中，80的人造金刚石主要是用于工业，它的产量也远远超过天然金刚石的产量。 一般在以下条件下形成 1.最常见，自然条件下，石墨在地层中受地层高压和高温，形成金刚石。这种方式形成的金刚石纯度高、颗粒大，但是属于矿资源，开采成本高，产量有限，价格昂贵。2.工业生产，通过高温、高压和催化剂的作用下生成。因为人造环境中要制备石墨转化为金刚石所需的高温高压非常困难，所以现有一般通过爆炸法制备。这种方法制备的金刚石，纯度低、颗粒小，但是产量高，价格低廉。 3.研究中的人造法。通过激光加热，二氧化碳还原法制备。这种方法正在研究，已经取得一部分进展，但是还没有引入工业生产。这种方法制备的金刚石纯度高、产量极高、价格