2019高中物理第九章1固體教學(xué)案含解析新人教版.docx

1固體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是晶體和非晶體、單晶體和多晶體. 2.知道晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別. (重點(diǎn))3.用晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)解釋晶體外形的規(guī)則性和物理性質(zhì)的各向異性(難點(diǎn))知識(shí)點(diǎn)一晶體和非晶體1分類固體可以分為晶體和非晶體兩類石英、云母、明礬、食鹽、味精、蔗糖等是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體2區(qū)別分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒有確定的幾何形狀沒有固定熔點(diǎn)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性晶體單晶體有天然規(guī)則的幾何形狀有確定的熔點(diǎn)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性多晶體沒有確定的幾何形狀有確定的熔點(diǎn)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性思考某固體沒有確定的形狀，怎樣判斷是非晶體還是多晶體？【提示】若固體有固定熔點(diǎn)即為多晶體，反之為非晶體判斷1只有單晶體才有天然規(guī)則的幾何形狀()2單晶體和多晶體物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性()3單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)()知識(shí)點(diǎn)二晶體的微觀結(jié)構(gòu)1規(guī)則性單晶體的原子(分子、離子)都是按照各自的規(guī)則排列，具有空間上的周期性2變化或轉(zhuǎn)化在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒按照不同規(guī)則在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石有些晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃思考石墨和金剛石都是由碳原子組成的，為什么石墨很軟，而金剛石卻很堅(jiān)硬呢？【提示】金剛石中碳原子的作用力很強(qiáng)，而石墨中網(wǎng)層之間的碳原子間的作用力很弱，所以金剛石很堅(jiān)硬，石墨卻很松軟判斷1晶體內(nèi)部的微粒都是按照各自的規(guī)則排列的()2石墨和金剛石的微觀結(jié)構(gòu)是相同的()3有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化()考點(diǎn)一晶體和非晶體的比較(深化理解)1單晶體、多晶體及非晶體的區(qū)別與聯(lián)系：(1)區(qū)別：(2)聯(lián)系：在一定條件下，晶體可以變?yōu)榉蔷w，非晶體也可以變?yōu)榫w2正確理解單晶體的各向異性：(1)在物理性質(zhì)上，單晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測(cè)試單晶體的物理性能時(shí)，測(cè)試結(jié)果不同通常所說(shuō)的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等(2)單晶體具有各向異性，并不是說(shuō)每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性沿不同方向傳熱的快慢不同. 方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性沿不同方向電阻率不同立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性沿不同方向的彈性不同方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性沿不同方向的折射率不同【例題1】下列說(shuō)法中正確的是()A常見的金屬材料都是多晶體B只有非晶體才顯示各向同性C凡是具有規(guī)則幾何形狀的固體一定是晶體D多晶體一定顯示各向異性【答案】A【規(guī)律總結(jié)】判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法區(qū)分晶體和非晶體的方法是看其有無(wú)確定的熔點(diǎn)，晶體具有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)，僅從各向同性或幾何形狀不能判斷某一固體是晶體還是非晶體區(qū)分單晶體和多晶體的方法是看其是否具有各向異性，單晶體表現(xiàn)出各向異性，而多晶體表現(xiàn)出各向同性【及時(shí)訓(xùn)練】1(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體B晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的C晶體熔化時(shí)具有一定的熔點(diǎn)D晶體和非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下是可能相互轉(zhuǎn)化的【答案】CD2在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟，由燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，以下說(shuō)法正確的是 ()A甲、乙為非晶體，丙是晶體B甲、乙為晶體，丙是非晶體C甲、丙為非晶體，乙是晶體D甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體【答案】D考點(diǎn)二晶體的微觀結(jié)構(gòu)(深化理解)1對(duì)各向異性的微觀解釋如圖912所示，這是在一個(gè)平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況從圖中可以看出，在沿不同方向所畫的等長(zhǎng)直線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少正因?yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同2對(duì)熔點(diǎn)的解釋給晶體加熱到一定溫度時(shí)，一部分微粒有足夠的動(dòng)能，克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔化，熔化時(shí)晶體吸收的熱量全部用來(lái)破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化3有的物質(zhì)有幾種晶體的解釋這是由于它們的物質(zhì)微粒能夠形成不同的晶體結(jié)構(gòu)，例如碳原子按不同的結(jié)構(gòu)排列可形成石墨和金剛石，二者在物理性質(zhì)上有很大不同白磷和紅磷的化學(xué)成分相同，但白磷具有立方體結(jié)構(gòu)，而紅磷具有與石墨一樣的層狀結(jié)構(gòu)【例題2】關(guān)于石墨和金剛石的區(qū)別，下面說(shuō)法正確的是()A石墨和金剛石是同種物質(zhì)微粒組成的空間結(jié)構(gòu)相同的晶體B金剛石晶體結(jié)構(gòu)緊密，所以質(zhì)地堅(jiān)硬，石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)地松軟C石墨與金剛石是不同的物質(zhì)的微粒組成的不同晶體D石墨導(dǎo)電、金剛石不導(dǎo)電是由于組成它們的化學(xué)元素不同【答案】B【及時(shí)訓(xùn)練】1(多選)晶體具有各向異性是由于()A晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同B晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同C晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無(wú)規(guī)則性D晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性【答案】AD2晶體在熔化過(guò)程中所吸收的熱量，主要用于()A破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子動(dòng)能B破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能C破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，同時(shí)增加分子動(dòng)能D破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢(shì)能和分子動(dòng)能【答案】B學(xué)法指導(dǎo)晶體各向異性的理解和應(yīng)用1單晶體在某些(個(gè))物理性質(zhì)具有各向異性，而另外某些物理性質(zhì)卻可能具有各向同性2物理性質(zhì)上各向異性，則一定是單晶體，某種物理性質(zhì)各向同性，則可能是非晶體、多晶體，也可能是單晶體【例題3】關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法中正確的是()A可以根據(jù)各向同性或各向異性來(lái)鑒別晶體和非晶體B一塊均勻薄片，沿各個(gè)方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣，則此薄片一定是非晶體C一個(gè)固體球，如果沿其各條直線方向的導(dǎo)電性能不同，則該球一定是單晶體D一塊晶體，若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能相同，則一定是多晶體【答案】C【及時(shí)訓(xùn)練】下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的B有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體D晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的【答案】C【課后訓(xùn)練】基礎(chǔ)練1把某薄片一面涂上一層石蠟，然后用燒熱的鋼針接觸它的反面，熔化了的石蠟呈橢圓形，那么，這薄片是()A非晶體B多晶體C單晶體D無(wú)法判斷【答案】C2(多選)國(guó)家游泳中心水立方，像一個(gè)透明的水藍(lán)色的“冰塊”，透過(guò)它游泳池中心內(nèi)部設(shè)施盡收眼底這種獨(dú)特的感覺就源于建筑外墻采用了一種叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料這種膜材料屬于非晶體，那么它具有的特性是()A在物理性質(zhì)上具有各向同性B在物理性質(zhì)上具有各向異性C具有一定的熔點(diǎn)D沒有一定的熔點(diǎn)【答案】AD3(多選)由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)()A既可以是晶體，也可以是非晶體B是晶體就不可能是非晶體C可能生成幾種不同的晶體D只可能以一種晶體結(jié)構(gòu)的形式存在【答案】AC4(多選)下列敘述中正確的是()A晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點(diǎn)陣排列B單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)律排列C非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點(diǎn)D石墨的硬度比金剛石差很多，是由于它的微粒沒有按空間點(diǎn)陣分布【答案】AB5(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A化學(xué)成分相同的物質(zhì)只能生成同一種晶體B因?yàn)槭⑹蔷w，所以由石英制成的玻璃也是晶體C普通玻璃是非晶體D一塊鐵雖然是各向同性的，但它是晶體【答案】CD6(多選)非晶體具有各向同性的特點(diǎn)是由于()A非晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同B非晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同C非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無(wú)規(guī)則性D非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性【答案】BC7石墨和金剛石性質(zhì)有很大差異，是由于()A石墨是各向異性的，而金剛石是各向同性的B它們的化學(xué)成分不同C它們都是各向異性的D組成它們的物質(zhì)微粒按不同的規(guī)則排列【答案】D8利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖913所示的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過(guò)觀察、比較，可以看到這些材料表面的原子排列有著共同的特點(diǎn)，這些共同的特點(diǎn)是：圖913(1)_；(2)_【答案】(1)在確定方向上原子有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(2)原子排列具有一定的對(duì)稱性提升練9(多選)某球形固體物質(zhì)，其各向?qū)嵝阅芟嗤?，則該物體()A一定是非晶體B可能具有確定的熔點(diǎn)C一定是單晶體，因?yàn)樗幸?guī)則的幾何外形D一定不是單晶體【答案】BD10(多選)一塊密度和厚度都均勻分布的矩形被測(cè)樣品，長(zhǎng)AB是寬AC的兩倍，如圖914所示若用多用電表沿兩對(duì)稱軸O1O1和O2O2測(cè)其電阻，阻值關(guān)系為R12R2，則這塊樣品可能是()A 單晶體B多晶體C非晶體D以上說(shuō)法全錯(cuò)【答案】BC11有一塊物質(zhì)薄片，某人為了檢驗(yàn)它是不是晶體，做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)他以薄片的正中央O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立xOy平面直角坐標(biāo)系，在兩個(gè)坐標(biāo)軸上分別取兩點(diǎn)x1和y1，使x1和y1到O點(diǎn)的距離相等在x1和y1上分別固定一個(gè)測(cè)溫元件，再把一個(gè)針狀熱源放在O點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)x1和y1點(diǎn)的溫度都在緩慢升高甲同學(xué)說(shuō)：若兩點(diǎn)溫度的高低沒有差異，則該物質(zhì)薄片一定是非晶體. 乙同學(xué)說(shuō)：若兩點(diǎn)溫度的高低有差異，則該物質(zhì)薄片一定是晶體請(qǐng)對(duì)兩位同學(xué)的說(shuō)法作出評(píng)價(jià)(1)甲同學(xué)的說(shuō)法是_(填“對(duì)”或“錯(cuò)”)的；理由是_(2)乙同學(xué)的說(shuō)法是_(填“對(duì)”或“錯(cuò)”)的；理由是_【答案】(1)錯(cuò)因?yàn)橛行┚w在導(dǎo)熱性上也有可能是各向同性的(或兩個(gè)特定方向上的同性并不能說(shuō)明各個(gè)方向上都同性)(2)對(duì)因?yàn)橹挥芯w才具有各向異性12如圖915所示，試說(shuō)明晶體從開始加熱到全部熔化為液體的過(guò)程中能的轉(zhuǎn)化情況(分熔化前、熔化時(shí)、熔化后三個(gè)階段說(shuō)明)【解析】(1)熔化前