高中物理(新教材)选修三课件1：2-4-固体 人教版

第二章气体、固体和液体2.4

固体学习目标1、知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体。2、知道各向异性现象和各向同性现象。3、掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别一、晶体和非晶体1.固体分类晶体非晶体单晶体：原子(分子、离子)周期性排列构成多晶体：许多单晶体杂乱无章地组合而成的2、常见的晶体石英云母明矾食盐味精硫酸铜常见的非晶体松香玻璃蜂蜡沥青橡胶特点：①形状：单晶体具有天然的规则外形，多晶体和非晶体无天然规则的几何形状。②熔点：晶体具有固定的熔点，非晶体无固定的熔点。③物理性质：单晶体某些物理性质各向异性，多晶体和非晶体物理性质表现为各向同性。各向异性：有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性。各向同性：非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作各向同性。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的。物理性质包括硬度、弹性、导热性、导电性、光的折射性等。单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，举例如下：①云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性②方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性

沿不同方向传热的快慢不同

沿不同方向的折射率不同

沿不同方向的弹性不同

沿不同方向电阻率不同单晶体、多晶体和非晶体的区别非晶体多晶体单晶体相同点：具有一定形状、体积，不易压缩不同点：单晶体有固定的熔点，各向异性；非晶体无固定的熔点，各向同性。相同点：有固定的熔点。不同点：单晶体有规则的形状，各向异性；多晶体没有确定的形状，各向同性。相同点：没有确定的形状，各向同性。不同点：多晶体有固定的熔点，非晶体无固定的熔点。二、晶体的微观结构德国物理学家M.von劳厄于1912年发现X射线在晶体中会发生衍射现象，推导出了晶体作为三维光栅的衍射方程，即劳厄方程，因此获得1914年的诺贝尔物理学奖。劳厄预言可以用X射线通过晶体得到的衍射图像确定晶体结构。布拉格父子在劳厄的基础上，成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构，并提出了作为晶体衍射基础的著名公式─布拉格定律，他们于1915年共同获得诺贝尔物理学奖。X射线结晶图谱二、晶体的微观结构德国物理学家M.von劳厄于1912年发现X射线在晶体中会发生衍射现象，推导出了晶体作为三维光栅的衍射方程，即劳厄方程，因此获得1914年的诺贝尔物理学奖。劳厄预言可以用X射线通过晶体得到的衍射图像确定晶体结构。布拉格父子在劳厄的基础上，成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构，并提出了作为晶体衍射基础的著名公式─布拉格定律，他们于1915年共同获得诺贝尔物理学奖。X射线结晶图谱1．微观结构理论的内容

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。例如实验晶体结构，如图所示。食盐晶体结构2.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。例如：石墨和金刚石的微观结构。石墨晶体结构金刚石晶体结构石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱，沿此方向容易将石墨剥离石墨的层状结构决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润滑剂，也可用来制作铅笔芯等。金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有极高的硬度能用来切割玻璃，如果把它安装在钻探机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内。说明：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，天然水晶是晶体，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。2.用晶体的微观结构解释晶体的特征(1)为什么晶体具有规则的几何外形？

由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的不同外形。(2)如何解释物理性质的各向异性呢？在不同方向上物质微粒的排列情况不同，引起晶体的不同方向上物理性质的不同。如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。跟踪练习1.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．单晶体具有规则的几何形状是由于它的微粒按一定规律排列C．多晶体有确定的熔点是因为物质微粒的有规则排列D．石墨的硬度与金刚石相比差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布ABC跟踪练习1.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．单晶体具有规则的几何形状是由于它的微粒按一定规律排列C．多晶体有确定的熔点是因为物质微粒的有规则排列D．石墨的硬度与金刚石相比差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布ABC2.下列说法中正确的是（）A.常见的金属材料都是多晶体B.只有非晶体才显示各向同性C.凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单晶体D.多晶体不显示各向异性ACD3.如图所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)，关于圆板，下列说法不正确的是()A．圆板的导电性能具有各向异性B．圆板是非晶体C．圆板是多晶体D．圆板是单晶体E．不知有无固定熔点，无法判定是晶体还是非晶体BCE4.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B备用工具&资料3.如图所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)，关于圆板，下列说法不正确的是()A．圆板的导电性能具有各向异性B．圆板是非晶体C．圆板是多晶体D．圆板是单晶体E．不知有无固定熔点，无法判定是晶体还是非晶体BCE跟踪练习1.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．单晶体具有规则的几何形状是由于它的微粒按一定规律排列C．多晶体有确定的熔点是因为物质微粒的有规则排列D．石墨的硬度与金刚石相比差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布ABC一、晶体和非晶体1.固体分类晶体非晶体单晶体：原子(分子、离子)周期性排列构成多晶体：许多单晶体杂乱无章地组合而成的常见的非晶体松香玻璃蜂蜡沥青橡胶特点：①形状：单晶体具有天然的规则外形，多晶体和非晶体无天然规则的几何形状。②熔点：晶体具有固定的熔点，非晶体无固定的熔点。③物理性质：单晶体某些物理性质各向异性，多晶体和非晶体物理性质表现为各向同性。各向异性：有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性。各向同性：非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作各向同性。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的。物理性质包括硬度、弹性、导热性、导电性、光的折射性等。二、晶体的微观结构德国物理学家M.von劳厄于1912年发现X射线在晶体中会发生衍