新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理第二章氣體固體和液體2.4固體課件新人教版選擇性必修第三冊

第二章氣體、固體和液體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)合生活實(shí)例分析,知道固體可分為晶體和非晶體兩大類,知道它們物理性質(zhì)的區(qū)別;知道晶體分為單晶體和多晶體,知道它們物理性質(zhì)的異同;培養(yǎng)應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力.2.通過情境探究,理解晶體的規(guī)則外形與晶體的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān),能夠從微觀的角度分析晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特性,培養(yǎng)推理、分析與歸納能力.4

固體知識點(diǎn)一

晶體和非晶體1.固體可以分為

和

兩類.晶體又可以分為

晶體與

晶體.

晶體非晶體單多2.試列舉生活中的晶體和非晶體.答案:石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精為晶體.玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠為非晶體.知識點(diǎn)二晶體的微觀結(jié)構(gòu)1.規(guī)則性:晶體的原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的,具有

上的周期性.2.變化或轉(zhuǎn)化:在不同條件下,組成同種物質(zhì)的微粒按照

在空間分布,能夠生成不同的晶體,例如,石墨和金剛石.有些晶體

可以轉(zhuǎn)化為非晶體,例如,天然石英是晶體,而熔化后再凝固成的石英玻璃就是非晶體.有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體.空間不同規(guī)則在一定條件下小試身手判斷下列說法的正誤并和同學(xué)交流(正確的打“√”,錯誤的打“×”).1.晶體有天然的、規(guī)則的幾何形狀.()2.沒有確定熔化溫度的固體一定是非晶體.()3.物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的一定是非晶體.()4.同一種物質(zhì)只能形成一種晶體.()5.有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體.()6.多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性.()7.鐵塊沒有規(guī)則的幾何形狀,所以是非晶體.()√√××√××探究一晶體和非晶體問題情境圖甲和圖乙分別是海波和石蠟在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系圖.1.晶體和非晶體在外形上有何不同?甲乙答案:晶體有天然的、規(guī)則的外形,非晶體沒有規(guī)則的外形.答案:晶體有確定的熔點(diǎn),非晶體沒有確定的熔化溫度.2.晶體與非晶體在熔化過程中有怎樣的規(guī)律?答案:玻璃片上石蠟熔化區(qū)域的形狀呈圓形,說明玻璃片沿各個方向的導(dǎo)熱性能相同.云母片上石蠟熔化區(qū)域的形狀呈橢圓形,說明云母片沿各個方向的導(dǎo)熱性能不相同.3.分別把熔化了的石蠟薄薄地涂在薄玻璃片和單層云母片上,再將烙鐵通電燒熱,然后用烙鐵頭分別接觸玻璃片和云母片的背面.石蠟熔化區(qū)域形狀的不同（如圖所示）說明了什么?玻璃片云母片過程建構(gòu)1.晶體和非晶體.項(xiàng)目宏觀外形物理性質(zhì)晶體單晶體有天然規(guī)則的幾何形狀(1)有確定的熔點(diǎn)(2)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(1)有確定的熔點(diǎn)(2)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性非晶體沒有確定的幾何形狀(1)沒有確定的熔化溫度(2)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性2.判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法.【典例1】(多選)關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是(

)A.可以根據(jù)各向異性或各向同性來鑒別晶體和非晶體B.一塊均勻薄片,沿各個方向?qū)λ┘永?發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣,則此薄片一定是非晶體C.一個固體球,如果沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性不同,那么該球體一定是單晶體D.一塊固體,若其各個方向的導(dǎo)熱性相同,則這塊固體可能是多晶體解析:判斷固體是不是晶體的標(biāo)準(zhǔn)是看該固體是否有確定的熔點(diǎn);多晶體和非晶體都各向同性,它們都沒有確定的外形;單晶體表現(xiàn)出各向異性,且有規(guī)則的外形.C、D正確.答案:CD探究二晶體的微觀結(jié)構(gòu)問題情境下圖是組成某單晶體的物質(zhì)微粒在一個平面上的排列情況示意圖.AB、AC、AD是沿不同方向所畫的等長線段.1.通過組成單晶體的物質(zhì)微粒的排列情況解釋單晶體為什么具有各向異性的特征.答案:線段AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同.線段AB上物質(zhì)微粒較多,線段AD上較少,線段AC上更少.在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同,引起單晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同.2.晶體為什么具有確定的熔點(diǎn)?答案:把晶體加熱到一定溫度時,一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力,離開平衡位置,規(guī)則的排列被破壞,晶體開始熔化,熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列,溫度不發(fā)生變化.3.石墨和金剛石的微觀結(jié)構(gòu)如圖所示,它們都是由碳原子構(gòu)成的,但它們在硬度上差別很大,這說明什么問題?石墨的微觀結(jié)構(gòu)金剛石的微觀結(jié)構(gòu)答案:金剛石的微觀結(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),原子間的作用力強(qiáng),所以金剛石的硬度大.石墨的微觀結(jié)構(gòu)是層狀結(jié)構(gòu),層與層之間距離較大,原子間的作用力比較弱,所以石墨的硬度小.這說明組成物質(zhì)的微粒按照不同的規(guī)則在空間分布會形成不同的晶體.過程建構(gòu)1.晶體內(nèi)部微粒分布的特點(diǎn).(1)晶體內(nèi)部的微粒是按一定的規(guī)則排列著的,具有空間上的周期性.(2)同種元素的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布形成不同的物質(zhì).例如,碳原子按不同規(guī)則排列可形成石墨和金剛石.2.晶體內(nèi)部微粒運(yùn)動的特點(diǎn).原子(或者分子、離子)并不是像結(jié)構(gòu)圖上所畫的那些點(diǎn)一樣靜止不動,它們都在不停地振動,結(jié)構(gòu)圖中所畫的那些點(diǎn)是它們振動的平衡位置.3.物質(zhì)構(gòu)成晶體與非晶體的相對性.同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),也就是說,物質(zhì)是晶體還是非晶體,并不是絕對的.例如,天然石英是晶體,而熔化以后再凝固的石英玻璃就是非晶體.有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體.【典例2】(多選)下列說法正確的是 (

)A.晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀,是因?yàn)槠湮镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的B.有的物質(zhì)能夠形成種類不同的幾種晶體,因?yàn)榻M成它們的物質(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C.凡是具有各向同性的物質(zhì)一定是非晶體D.單晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的答案:

ABD解析:晶體的外形、物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的,A、B、D正確.具有各向同性的物質(zhì)不一定是非晶體,也有可能是多晶體,C錯誤.固體微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其物理性質(zhì)(1)組成物質(zhì)的微粒規(guī)則排列決定了固體有規(guī)則的幾何形狀、各向異性、有確定熔點(diǎn)等性質(zhì).(2)組成物質(zhì)的微粒不規(guī)則排列決定了固體沒有規(guī)則的幾何形狀、各向同性、無確定熔化溫度等性質(zhì).【典例3】如圖所示,食鹽(NaCl)的晶體是由鈉離子和氯離子組成的.這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上,都是等距離地交錯排列著的.已知食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g/mol,食鹽的密度是2.2g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1.在食鹽晶體中兩相距最近的鈉離子的平衡位置的距離最接近 (

)A.3.0×10-8cm

B.3.5×10-8cmC.4.0×10-8cmD.5.0×10-8cm

答案:C課堂評價1.(多選)對下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識,正確的有(

)A.食鹽在熔化過程中溫度保持不變,說明食鹽是晶體B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明蜂蠟是晶體C.天然石英表現(xiàn)為各向異性,是因?yàn)榻M成該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則D.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同,是因?yàn)榻M成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同答案:AD解析:若物質(zhì)是晶體,則熔化過程中,溫度保持不變,A正確.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形是晶體各向異性的表現(xiàn),說明云母片是晶體,B錯誤.天然石英表現(xiàn)為各向異性,是因?yàn)榻M成該物質(zhì)的微粒在空間的排列規(guī)則,C錯誤.組成石墨和金剛石的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致了它們的物理性質(zhì)不同,D正確.2.(多選)水立方像一個透明的藍(lán)色“冰塊”,透過外墻內(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作ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)的膜材料,這種膜材料屬于非晶體,則它具有的特性是(

)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.具有確定的熔點(diǎn)D.沒有確定的熔化溫度答案:AD解析:因?yàn)檫@種材料屬于非晶體,所以在物理性質(zhì)上具有各向同性,沒有確定的熔化溫度,選項(xiàng)A、D正確.3.(多選)有關(guān)晶體的微觀結(jié)構(gòu),下列說法正確的有(

)A.同種元素的原子按不同結(jié)構(gòu)排列,有相同的物理性質(zhì)B.同種元素的原子按不同結(jié)構(gòu)排列,有不同的物理性質(zhì)C.同種元素的原子形成晶體只能有一種排列規(guī)律D.同種元素的原子形成晶體可能有不同的排列規(guī)律答案:BD解析:同種元素的原子可以按不同結(jié)構(gòu)排列,形成不同的物質(zhì),不同物質(zhì)的物理性質(zhì)不同,例如,由碳原子組成的石墨和金剛石,其密度、硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和光學(xué)性質(zhì)等都有很大的差別,所以B、D正確,A、C錯誤.4.(多選)下列關(guān)于晶體空間點(diǎn)陣的說法,正確的是 (

)A.構(gòu)成晶體空間點(diǎn)陣的物質(zhì)微粒,可以是分子,也可以是原子或離子B.組成晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣,是由于物質(zhì)微粒之間相互作用很強(qiáng),所有物質(zhì)微粒都被牢牢地束縛在空間點(diǎn)陣的結(jié)點(diǎn)上不動C.所謂空間點(diǎn)陣與空間點(diǎn)陣的結(jié)點(diǎn),都是抽象的概念;結(jié)點(diǎn)是指組成晶體的物質(zhì)微粒做永不停息的微小振動的平衡位置;物質(zhì)微粒在結(jié)點(diǎn)附近的微小振動就是熱運(yùn)動D.相同的物質(zhì)微粒,可以構(gòu)成不同的空間點(diǎn)陣,也就是同一種物質(zhì)能夠生成不同的晶體,從而能夠具有不同的物理性質(zhì)答案:ACD解析:組成晶體的物質(zhì)微?？梢允欠肿?、原子或離子,這些物質(zhì)微粒也就是分子動理論所說的分子;組成晶體的物質(zhì)微粒在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動,但同時物質(zhì)微粒之間還存在相互作用;晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣,是由于晶體中物質(zhì)微粒之間的相互作用很強(qiáng);物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動不足以克服這種相互作用,而在平衡位置附近做永不停息的微小振動.只有B錯誤.5.(2023·廣東深圳)下列說法正確的是

(

)A.單晶體有固定的熔點(diǎn),多晶體沒有固定的熔點(diǎn)B.一切晶體的光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)都是各向異性C.單晶體中原子(或分子、離子)的排列具有空間周期性D.通常金屬在各個方向的物理性質(zhì)都相同,所以金屬是非晶體答案:C解析:單晶體和多晶體都有固定的熔點(diǎn),非晶體沒有固定的熔點(diǎn),A錯誤;單晶體具有各向異性,而多晶體表現(xiàn)為各向同性,B錯誤;單晶體中原子(或分子、離子)的排列具有空