固体（高中物理教学课件）完整版5

04.固体图片区问题：分子动理论基本内容是什么：答：物体是由大量分子组成的，分子在永不信息地作无规则运动，分子间存在着相互作用力。问题：物质有几种形态？答：由于分子间隙不同，一般认为物质分成三种状态：固态，液态，气态（等离子态、液晶态）。问题：它们有什么特征？形态流动性体积形状固体不流动固定固定液体流动固定随容器形状改变而改变（不固定）气体流动不固定不固定食盐颗粒总是呈现立方体形，松香颗粒没有规则的几何形状。食盐松香固体分晶体和非晶体1.晶体：具有天然的、规则的几何形状的固体。常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花等食盐晶体是正六面体形明矾晶体总是八面体形天然石英晶体（俗称水晶）的中间是一个六棱柱，两端是六棱锥一.晶体与非晶体石英云母明矾食盐一.晶体与非晶体硫酸铜蔗糖味精雪花一.晶体与非晶体2.非晶体：没有规则几何形状的固体。常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等一.晶体与非晶体蔗糖是晶体，有确定的形状，但受潮后粘在一起的糖块就没有确定的形状了，不过在显微镜下观察的糖块仍然是由一个个晶体小颗粒组成的。故晶体又分单晶体和多晶体。1.单晶体：单个的晶体颗粒，有规则的几何外形2.多晶体：大量单晶体杂乱无章地组合而成，没有规则的几何外形蔗糖糖块显微镜下的糖块二.单晶体与多晶体二.单晶体与多晶体单晶体不一定很小，工业上也可以把单晶硅做得很大，从理论上看，面积越大，组件的转换效率越大，成本越低。金属是多晶体，没有确定的形状，从金属的显微图样中可以看到，它是由许多细小的晶粒组成的。单晶体：有规则的几何外形多晶体：没有规则的几何外形非晶体：没有规则的几何外形形状是否规则不能做为晶体和非晶体的判断依据。二.单晶体与多晶体实验结果：玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形，表明玻璃沿各个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，表明云母沿不同方向的导热性能不同。1.各向异性：沿不同方向的某些物理性质（可能是热学、电学、光学性质）不同2.各向同性：各个方向的所有物理性质都相同单晶体：各向异性多晶体：各向同性非晶体：各向同性各向同性或者各向异性不能做为晶体和非晶体的判断依据。思考：某物体导热性能上出现各向同性，一定是多晶体或者非晶体吗？三.各向异性与各向同性问题：那如何区分晶体与非晶体呢？答：晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点有无确定的熔点是晶体和非晶体的判断依据问题：为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同？四.晶体、非晶体的熔点1.人类对晶体微观结构的认识：17-19世纪假说：晶体内部的微粒是按各自的规则排列着的20世纪初证实：通过X射线在晶体上衍射的实验，假说得到证实20世纪70年代观察像：用电子显微镜观察到了铀、钍原子的像1982年观察原子：用扫描隧道显微镜观察到物质表面原子的排列2.晶体的微观结构：在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。①在确定方向上分子排列有规律—有规则外形②在不同方向上分子的排列规律一般不同，分子间受力情况也不同—各向异性；③分子排列具有空间周期性；注意：所有分子围绕平衡位置振动五.晶体的微观结构五.晶体的微观结构食盐晶体中氯离子和钠离子分布的示意图是一种立方结构，所以食盐晶体是正方形的有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。

碳原子按上图排列，依次成为石墨，金刚石，石墨烯，足球烯。3.晶体与非晶体的转化：同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。例如，天然石英是晶体，而熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）就是非晶体。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。水晶石英玻璃五.晶体的微观结构分类晶体非晶体单晶体多晶体外形有规则的几何外形没有规则的几何外形物理性质各向同、异性某一物理性质各向异性所有物理性质各向同性熔点有固定熔点无固定熔点微观结构分子在空间排列有规则由单晶体杂乱无章组合而成分子在空间排列无规则例1.下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是(

)A.所有的晶体都表现为各向异性B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C.大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体D.所有晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点例2.(多选)下列叙述中正确的是(

)A.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B.晶体具有天然规则的几何外形是由于它的微粒按一定的规则排列C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D.石墨和金刚石相比，硬度很小，这是由于石墨的微粒没有按空间点阵排列DAB例3.(多选)下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是(

)A.构成晶体空间点阵的微粒，可以是分子，也可以是原子或离子B.晶体的微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中微粒之间相互作用很强，所有微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动C.所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的微粒做永不停息的微小振动的平衡位置；微粒在结点附近的微小振动，就是热运动D.相同的微粒，可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质ACD例4.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法可能正确的是(

)A.甲、乙为非晶体，丙是晶体B.甲、乙为晶体，丙是非晶体C.甲、丙为非晶体，乙是晶体D.甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体D例5.食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子空间分布的示意图表示，图中相邻离子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中心的距离，除了知道食盐的密度ρ为2.17×103kg/m3外，还要知道哪些数据？请用字母表示这些已知数据，推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。提示：图中最小立方体的个数与离子数目相等。解：取1molNaCl，算出摩尔体积，该体积应该等于2摩尔离子的总体积，每个离子所占空间为a3例6.内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。如图表示了岩盐晶体的平面结构：粉红点为氯离子，灰点为钠离子，如果把它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形，作分界线AA1，使它平行于正方形的对角线，作分界线BB1，使它平行于正方形的一边。在两线的左侧各取一个钠离子M和N，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用。例6.（1）如果F表示两个相邻离子之间