高中物理 2.1-2.3晶体的非晶体 晶体的微观结构 固体新材料学案(含解析)粤教版选修3-3

1、第1课晶体和无定形学习计划2晶体的微观结构学习案例3固体新材料学习目标导向1。能说出晶体和非晶的特征和区别方法，也能说出单晶和多晶的区别。2.了解了解晶体结构的过程，了解晶体内部结构的特征。3.了解材料科学技术的相关知识和应用，认识其发展对人类生活和社会发展的影响。1.晶体开始熔化的温度称为熔点。2.分子运动理论的内容是，一个物体由大量的分子组成，这些分子不停地做不规则的运动，分子之间存在相互作用力。首先，晶体和无定形1.固体可分为晶体和无定形。应时、云母、明矾、盐、硫酸铜、蔗糖和味精是结晶的，而玻璃、蜂蜡、松香、沥青和橡胶是无定形的。2.单晶有确定的几何形状，而多晶和非晶晶体没有确定的几何形

2、状；晶体有明确的熔点，而无定形晶体没有明确的熔点。3.晶体不仅在机械强度和导热性方面不同，而且在其他物理特性方面也不同，如导电性和对光的折射率。这种现象被称为各向异性。无定形晶体的物理性质在所有方向上都是相同的，这被称为各向同性。多晶是各向同性的，因为许多单晶是随机结合的。二、晶体微观结构1.在所有种类的晶体中，原子(或分子、离子)按照一定的规则排列并具有空间周期性。2.一些物质可以在不同的条件下形成不同的晶体，因为它们的粒子可以按照不同的规则分布在空间中。例如，碳原子可以形成石墨和钻石晶体。3.同一种物质可能以两种不同的形式出现：晶态和非晶态，也就是说，晶态和非晶态在一定条件下可以相互转化。

3、第三，固体新材料1.新材料的开发与新工艺和新技术密切相关。2.新材料往往具有特殊的性能，如超高强度、超高硬度和超塑性。首先，晶体和无定形问题设计1.观察玻璃、蜂蜡、塑料、盐粒、蔗糖和应时，并比较它们的形状。玻璃、蜂蜡和塑料没有规则的几何形状，而盐粒、蔗糖和应时有规则的几何形状。玻璃云母片图12.在云母片和玻璃片上分别涂一薄层石蜡，然后用热钢针接触云母片和玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图1所示。你看到了什么现象，得出了什么结论？玻璃片上石蜡的熔化区是圆形的，这意味着玻璃片的导热系数在各个方向上是相同的，而云母片上石蜡的熔化区是椭圆形的，这意味着云母片的导热系数在各个方向上是不同的。改进的关键点晶体

4、和无定形的区别比较内容固体分类宏观外观有形财产非晶质体没有明确的几何图形没有固定的熔点电导率、热导率和光学性质是各向同性的透明的单晶具有自然规则的形状(1)具有确定的熔点热导率、电导率和光学性质是各向异性的多晶体小颗粒粘在一起，没有确定的几何形状(1)具有确定的熔点热导率、电导率和光学性质是各向同性的延伸思维金属物体没有固定和规则的几何形状，但它们都有明确的熔点。金属是结晶的还是无定形的？答案是金属是多晶的。多晶由许多无序的单晶组成。它们没有规则的几何形状，物理性质是各向同性的，但它们有明确的熔点。二、晶体微观结构问题设计1.晶体具有规则的形状和各向异性的物理性质，而非晶体没有规则的形状和各向

5、同性的物理性质。这些差异的根本原因是什么？答案是它们是由不同的微观结构决定的。2.金刚石和石墨都是由碳原子组成的，但是它们的硬度相差很大。这是什么意思？答案是钻石具有网状结构，原子间的作用力很强，所以钻石的硬度很高。石墨具有层状结构，原子间作用力较弱，因此石墨的硬度较低。这表明构成物质的粒子按照不同的规则分布在空间中，并且会形成不同的晶体。改进的关键点1.组成晶体的粒子按照一定的规则排列，具有空间周期性。2.不同的微观结构导致晶体和非晶体之间不同的形状和物理性质。3.组成晶体的粒子之间的相互作用非常强烈，它们只能在某个平衡位置附近产生微小的振动。延伸思维岩石晶体是晶体，但熔化后凝固的晶体是无定

6、形的。这是什么意思？一些晶体和无定形晶体在某些条件下可以相互转化。第三，固体新材料问题设计1.你对新的固体材料了解多少？回答(1)新材料具有优异的性能和广阔的应用前景。(2)新材料的开发与新工艺、新技术密切相关。(3)新材料往往具有特殊的性能，如超高强度、超高硬度和超塑性。(4)新材料的开发和应用促进了人类文明和社会进步。(5)硅是目前应用最广泛的半导体材料。2.固体新材料的未来发展方向是什么？答(1)新材料科学正朝着研究各种复合材料、研究和开发纳米材料、开发对外界环境或参数变化具有传感和驱动功能的智能材料、研究和开发生物医学材料的方向发展。(2)新材料的制备技术、测试仪器和计算机应用也是新材

7、料科学技术未来发展的重要内容。首先，晶体和无定形例1(单项选择)以下关于晶体和无定形的陈述是正确的()A.所有晶体都是各向异性的B.晶体必须有规则的几何形状，不规则形状的金属必须是无定形的C.当大盐颗粒被磨成细盐时，它们就变成了无定形的D.所有的晶体都有明确的熔点，但非晶体没有明确的熔点分析上，只有单晶是各向异性的，所以a是错的；单晶具有规则的几何形状，而多晶具有不规则的几何形状。金属属于多晶，所以B是错的；大的盐颗粒被磨成细盐，这仍然是一种形状规则的晶体，在放大镜下可以清楚地观察到，所以c是错的；晶体和非晶的一个重要区别是晶体有明确的熔点，而非晶体没有明确的熔点，所以d是对的。答案D根据训练

8、(单项选择)，判断一种物质是结晶还是无定形的可靠方法是()A.根据形状判断B.根据电导率判断C.根据各向异性或各向同性来判断d .根据是否有明确的熔点来判断答案D例2(双重选择)是两种不同物质的熔化曲线，如图2所示。根据曲线，下列说法是正确的()图2A.a是水晶。硼是一种晶体C.a是无定形的。丁.乙是无定形的在熔化过程中，分析晶体持续吸热，但温度保持不变(温度对应于熔点)，而非晶晶体没有确定的熔点。在持续加热的情况下，无定形晶体首先软化，然后熔化，但是温度持续上升。因此，甲对应晶体，乙对应无定形晶体。回答广告二、晶体微观结构示例3(单选项)以下陈述不正确()A.晶体具有自然和规则的几何形状，因

9、为材料颗粒是规则排列的B.一些物质可以生成几种晶体，因为它们的物质颗粒可以形成不同的空间结构C.所有各向同性的物质都必须是无定形的D.晶体的各向异性由晶体的内部结构决定晶体的形状和物理性质是由晶体的微观结构决定的，A、B和D是正确的；各向同性的物质不一定是无定形的，但是多晶也有这样的性质，C是错误的，所以选择C项。答案三固体1.(晶体和非晶)(双重选择)下列哪种现象可以解释晶体和非晶的区别()A.盐是立方体，而蜂蜡的形状不规则解析单晶有规则的几何形状和确定的熔点，但非晶体没有，所以我们知道A和C是正确的。2.(晶体和非晶)(单一选择)如图3所示，曲线M和N分别代表晶体和非晶在一定压力下的熔化过程。横轴表示时间T，纵轴表示温度T。从图中可以确定()图3A.晶体和无定形晶体都具有固定的熔点T0B.曲线M的bc段代表固液共存状态C.曲线m的ab部分和曲线n的ef部分都代表固态D.曲线M的临界截面和曲线N的临界截面都代表液态回答乙分析晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点。从标题图中可以看出，只有选项B是正确的。3.(晶体的微观结构)(双重选择)晶体的各向异性是由于()A.材料颗粒在晶体不同方向的排列是不同的B.材料颗粒在晶体不同方向的排列是相同的C.晶体内部结构不规则D.晶体内部结构的规律性回答广告晶体的解析各向异性取决于晶体内部结构