高中物理教科版3第三章固體和液體晶體和非晶體 第二章第1節(jié)晶體和非晶體

第二章固體和液體一、晶體和非晶體教學(xué)目標(biāo)1.能列舉晶體和非晶體的實(shí)例，知道晶體和非晶體的區(qū)別。2.能夠列舉實(shí)例區(qū)分單晶體和多晶體的物理性質(zhì)。3.能夠敘述固體的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，闡述固體宏觀性質(zhì)的微觀解釋。重點(diǎn)難點(diǎn)晶體和非晶體的區(qū)別、單晶體和多晶體的物理性質(zhì)設(shè)計(jì)思想通過介紹材料科學(xué)的最新研究成果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，列舉形形色色的晶體和非晶體，為學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性和統(tǒng)一性，提供豐富素材，通過比較這些物質(zhì)的共性和個(gè)性，學(xué)習(xí)分類，通過觀察、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，認(rèn)知晶體性質(zhì)的多樣性，再?gòu)奈⒂^結(jié)構(gòu)上解釋各種不同性質(zhì)之間普遍的聯(lián)系。教學(xué)資源PPT課件教學(xué)設(shè)計(jì)【課堂引入】（PPT出示雪花圖片）生活中我們遇到很多奇怪的現(xiàn)象，無論什么形狀的雪花，它們的邊角連線總是正六邊形；同樣是由碳原子組成的，但石墨和金剛石的硬度卻有著天壤之別．為什么這些事物會(huì)呈現(xiàn)特殊的物理性質(zhì)？【課堂學(xué)習(xí)】問題1:閱讀課本“晶體和非晶體”部分，總結(jié)晶體和非晶體的不同之處。（PPT出示各種材料圖片晶體和非晶體）1．晶體和非晶體固體可分為晶體和非晶體兩大類例如各種金屬、食鹽、明礬、云母、硫酸銅、雪花、方解石、石英等都是晶體；玻璃、松香、瀝青、蜂蠟、橡膠、塑料等都是非晶體。一、晶體與非晶體的區(qū)別主要表現(xiàn)在：晶體和非晶體的比較晶體非晶體外形特征具有_____的幾何形狀沒有______的幾何形狀物理性質(zhì)（1）各向____性（2）具有一定的____（1）各向_____性（2）沒有一定的_____（1）晶體具有天然的規(guī)則的幾何形狀，而非晶體無此特點(diǎn)。例如：食鹽粒都是正方體，硫酸銅也是正方體，雪花都是六角形的、明礬外形的八面體，水晶石為六面棱柱。（2）晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，而非晶體各方向上物理性質(zhì)相同。例如，將石蠟均勻涂在云母片上和玻璃板上，用燒紅的鋼針接觸沒有涂蠟的另一面。會(huì)看到云母上的石蠟熔化后的部分為橢圓形，玻璃板的導(dǎo)熱性各方向相同，。又如，硫酸銅具有單向?qū)щ娦?，方解石發(fā)生雙折射現(xiàn)象，也表明它們分別在電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)上各方向不同。又如，晶體有一定的熔點(diǎn)，而非晶體是緩慢變?yōu)橐后w的過程，無熔點(diǎn)。有無一定的熔點(diǎn)是宏觀上區(qū)分晶體和非晶體的重要依據(jù)，當(dāng)不能從外形及各向異性來鑒別是否是晶體時(shí)，只有根據(jù)有無一定熔點(diǎn)才能作出準(zhǔn)確判斷。注意：并不是每種晶體在各種物理性質(zhì)上都會(huì)表現(xiàn)出各向異性問題2:閱讀課本“單晶體和多晶體”部分，總結(jié)單晶體和多晶體的不同之處。二、晶體又可分為單晶體和多晶體，上述的兩條晶體的特點(diǎn)一般說是單晶體的特點(diǎn)，多晶體中小晶粒的排列無規(guī)則、雜亂無章，各向異性的物理性質(zhì)無從顯示出來。單晶體多晶體外形特征具有規(guī)則的幾何形狀沒有規(guī)則的幾何形狀物理性質(zhì)（1）各向異性（2）具有一定的熔點(diǎn)（1）表現(xiàn)為各向同性（2）具有一定的熔點(diǎn)討論1:單晶體與多晶體的比較①?gòu)耐庑紊希簡(jiǎn)尉w是一個(gè)完整的晶體，具有規(guī)則形狀，多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，無確定的形狀．②從物理性質(zhì)上：?jiǎn)尉w表現(xiàn)為各向異性，多晶體表現(xiàn)為各向同性．③單晶體和多晶體都有一定熔點(diǎn)．討論2:多晶體與非晶體的比較多晶體與非晶體相同點(diǎn)：無規(guī)則的幾何外形同，物理性質(zhì)各向同性多晶體與非晶體不相同點(diǎn)：（1）組成晶體的晶粒卻有規(guī)則的幾何形狀，這是多晶體與非晶體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。（2）多晶體具有一定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有問題3:晶體為什么會(huì)表現(xiàn)出各向異性？晶體的微觀結(jié)構(gòu)單晶體和非晶體性質(zhì)上的不同，可以從它們的微觀結(jié)構(gòu)不同做出說明。組成單晶體的微粒（分子、原子或離子）在空間是按照一定的規(guī)律排列的。彼此相隔一定的距離排列成整齊的行列。通常把這樣的微觀結(jié)構(gòu)稱為空間點(diǎn)陣。例如食鹽的空間點(diǎn)陣如下圖所示，這正是鹽粒不管大小都是正方體的原因所在。方解石對(duì)光產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象的原因，是因?yàn)樗诟鱾€(gè)方向上的折射率不同所致。云母片各方向上導(dǎo)熱性質(zhì)不同，是由其空間點(diǎn)陣決定的。晶體的宏觀性質(zhì)是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的，可以通過晶體的微體結(jié)構(gòu)初步解釋晶體外形的規(guī)則性和物理性質(zhì)的各向異性教學(xué)中幾個(gè)注意的問題：（1）同一物質(zhì)的微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)，即物質(zhì)的同分異構(gòu)體，對(duì)碳的不同空間結(jié)構(gòu)來說明這一點(diǎn)看課本的圖片：石墨和金剛石的微觀結(jié)構(gòu)。（2）晶體的微觀結(jié)構(gòu)模型并不代表晶體的真實(shí)情況，它只是組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則排列的示意圖。（3）要認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是晶體還是非晶體并不是絕對(duì)的，以便擴(kuò)大學(xué)生的眼界，避免出現(xiàn)片面的絕對(duì)化的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)?！菊n堂小結(jié)】(1)本節(jié)課講解了晶體、非晶體、多晶體的之間的區(qū)別。(2)我們從微觀的結(jié)構(gòu)模型解釋晶體的各向異性的屬性?！菊n堂反饋】課本P45練習(xí)與評(píng)價(jià)1-3題答案：1、C；2、B；3、D例1關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是（）A．單晶體具有各向異性B．多晶體也具有各向異性C．非晶體的各種物理性質(zhì)，在各個(gè)方向上都是相同的D．晶體的各種物理性質(zhì)，在各個(gè)方向上都是不同的答案：AC例2有關(guān)晶體的排列結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）A．同種元素按不同結(jié)構(gòu)排列有相同的物理性質(zhì)B．同種元素按不同結(jié)構(gòu)排列有不同的物理性質(zhì)C．同種元素形成晶體只能有一種排列規(guī)律D．同種元素形成晶體可能有不同的排列規(guī)律答案：BD例3由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)（）A．既可能是晶體，也可能是非晶體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：AC例4關(guān)于晶體和非晶體，下面說法中正確的是（）A．具有規(guī)則的幾何形狀的物質(zhì)必定是晶體B．熔化過程中溫度升高的可能是多晶體C．同種物質(zhì)，有晶體也有非晶體D．將許多單晶體雜亂堆積在一起就變?yōu)榉蔷w了解析：晶體具有規(guī)則的幾何形狀，但具有規(guī)則的幾何形狀的物質(zhì)并不一定是晶體，所以A錯(cuò)；只要是晶體其熔點(diǎn)就是一定的，所以B錯(cuò)；同種物質(zhì)有時(shí)候以晶體形式存在，有時(shí)候以非晶體的形式存在，且在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，所以C對(duì)；將許多單晶體雜亂堆積在一起構(gòu)成多晶體，而不是非晶體，所以D錯(cuò)。答案：C【課后測(cè)評(píng)】1．下列物質(zhì)中，是晶體；是非晶體；其中屬于單晶體；而屬于多晶體。①塑料；②明礬；③松香；④玻璃；⑤CuSO4·5H2O；⑥冰糖；⑦糖果；⑧單晶硅；⑨鋁塊；⑩橡膠。一固體外形是規(guī)則的六面體，則它（）A．一定是單晶體B．一定是多晶體C．一定是非晶體D．可能是晶體，也可能是非晶體3．下列關(guān)于各向異性的描述正確的是（）A．各向異性是指非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀B．各向異性是指非晶體的物理性質(zhì)與方向的關(guān)系C．各向異性是指多晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與方向有關(guān)D．各向異性是指晶體的物理性質(zhì)與方向的關(guān)系4．關(guān)于晶體和非晶體，以下說法中正確的是（）A．同種物質(zhì)在不同的條件下可表現(xiàn)為晶體或非晶體B．晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是有規(guī)則的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是不規(guī)則的C．晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒在不停地運(yùn)動(dòng)著D．在物質(zhì)內(nèi)部的各個(gè)平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，微粒數(shù)不等的是非晶體5．如圖所示，甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱的鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片，接觸點(diǎn)周圍熔化了的石蠟的形狀分別如圖所示。對(duì)這兩種薄片，下列說法正確的是（）A．甲的熔點(diǎn)一定高于乙的熔點(diǎn)B．甲片一定是晶體C．乙片一定是非晶體D．以上說法都錯(cuò)6．關(guān)于石墨與金剛石的區(qū)別，下列說法中正確的是（）A．石墨與金剛石是由不同物質(zhì)生成的不同晶體B．石墨和金剛石是由同種物質(zhì)生成的不同微觀結(jié)構(gòu)的晶體C．金剛石中原子間作用力比石墨的大，金剛石有很大的硬度D．金剛石是單晶體，石墨是多晶體7．有一塊長(zhǎng)方形的銅條，有關(guān)它的三種說法：①這是一塊單晶體，因?yàn)樗幸?guī)則的幾何形狀②這是一塊多晶體，因?yàn)樗鼉?nèi)部的分子排列是不規(guī)則的③這是一塊非晶體，因?yàn)樗奈锢硇再|(zhì)是各向同性的這三種說法中（）A．①、②是錯(cuò)的B．②、③是錯(cuò)的C．①、③是錯(cuò)的D．都是錯(cuò)的8．如圖所示，一塊密度、厚度均勻的長(zhǎng)方體被測(cè)樣品，長(zhǎng)AB為寬CD的2倍，若用多用電表沿兩對(duì)稱軸測(cè)其電阻，所得阻值均為R，則這塊樣品是（）A．金屬B．多晶體C．單晶體D．非晶體9．由同種物質(zhì)微粒組成但微觀結(jié)構(gòu)不同的兩種晶體，這兩種晶體一定是（）A．物理性質(zhì)相同，化學(xué)性質(zhì)不相同B．物理性質(zhì)不相同，化學(xué)性質(zhì)相同C．物理性質(zhì)相同，化學(xué)性質(zhì)相同D．物理性質(zhì)不相同，化學(xué)性質(zhì)不相同參考答案：1．解析：明礬是KA1（SO4）2·12H2O，而CuSO4·5H2O是硫酸銅的水合物，又稱為藍(lán)礬（膽礬），所以明礬、CuSO4·5H2O、冰糖、單晶硅、鋁塊是晶體；塑料、松香、玻璃、糖果、橡膠是非晶體；在晶體中明礬、CuSO4·5H2O、單晶硅是單晶體；冰糖、鋁塊是多晶體。答案：明礬、CuSO4·5H2O、冰糖、單晶硅、鋁塊；塑料、松香、玻璃、糖果、橡膠；明礬、CuSO4·5H2O、單晶硅；冰糖、鋁塊2．解析：?jiǎn)蝹€(gè)物體具有規(guī)則的幾何形狀并不能說明它就是晶體，所以應(yīng)選D。答案：D3．解析：各向異性是說明晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)的特性，所以應(yīng)選D。答案：D4．解析：同種物質(zhì)也可能以晶體或非晶體兩種不同形式出現(xiàn)，所以A正確。晶體和非晶體在微觀結(jié)構(gòu)上的區(qū)別決定了它們?cè)诤暧^性質(zhì)上的不同，所以B正確。組成物體的微粒永遠(yuǎn)在做熱運(yùn)動(dòng)，不管是晶體還是非晶體，所以C是錯(cuò)的。非晶體就提不到什么層面的問題，即使是晶體各個(gè)層面的微粒數(shù)也不見得相等，所以D也是錯(cuò)的。答案：AB5．解析：因?yàn)榧妆憩F(xiàn)為各向異性，所以甲是晶體，且為單晶體；而乙表現(xiàn)為各向同性，所以無法判斷乙是非晶體還是多晶體。答案：B6．解析：石墨和金剛石的化學(xué)成分相同，即是同種物質(zhì)，但它們的微觀結(jié)構(gòu)不同，所以構(gòu)