高中物理固體、液體和物態(tài)變化9.1固體-3一等獎公開課課件

高中物理固體、液體和物態(tài)變化9.1固體-3一等獎公開課課件匯報人：AA2024-01-25固體基本性質(zhì)與結(jié)構(gòu)固體熱學(xué)性質(zhì)固體力學(xué)性質(zhì)固體電學(xué)性質(zhì)固相反應(yīng)與合成方法實(shí)驗(yàn)探究：固體物理性質(zhì)測量contents目錄01固體基本性質(zhì)與結(jié)構(gòu)固體是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)，其分子或原子間的相互作用力較強(qiáng)，使得固體具有一定的形狀和體積。固體定義根據(jù)固體內(nèi)部粒子排列的有序程度，可分為晶體和非晶體兩大類。固體分類固體定義及分類晶體內(nèi)部粒子排列有序，具有周期性；非晶體內(nèi)部粒子排列無序，不具有周期性。內(nèi)部結(jié)構(gòu)晶體具有各向異性，即不同方向上物理性質(zhì)不同；非晶體具有各向同性，即各個方向上物理性質(zhì)相同。物理性質(zhì)晶體熔化時具有固定的熔點(diǎn)，而非晶體則沒有固定的熔點(diǎn)，熔化過程是一個逐漸軟化的過程。熔化過程晶體與非晶體區(qū)別晶體內(nèi)部粒子排列具有長程有序性，即在一個較大的范圍內(nèi)，粒子排列呈現(xiàn)出周期性的規(guī)律。長程有序性晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有對稱性，即存在多個等效的對稱軸和對稱面，使得晶體在不同方向上具有相同的物理性質(zhì)。對稱性由于晶體內(nèi)部粒子排列的有序性，使得晶體在不同方向上具有不同的物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等。各向異性實(shí)際晶體中往往存在缺陷和位錯等結(jié)構(gòu)上的不完整性，這些缺陷和位錯會對晶體的物理性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。缺陷與位錯晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)02固體熱學(xué)性質(zhì)熱量從高溫部分傳向低溫部分的現(xiàn)象。熱傳導(dǎo)現(xiàn)象熱傳導(dǎo)規(guī)律熱傳導(dǎo)系數(shù)傅里葉定律，描述熱傳導(dǎo)過程中熱流密度與溫度梯度之間的關(guān)系。反映材料導(dǎo)熱性能的物理量，數(shù)值上等于單位溫度梯度下單位時間內(nèi)通過單位面積的熱量。030201熱傳導(dǎo)現(xiàn)象與規(guī)律03熱膨脹系數(shù)反映物體熱膨脹程度的物理量，數(shù)值上等于單位溫度變化下物體體積的相對變化量。01熱膨脹現(xiàn)象物體受熱后體積增大的現(xiàn)象。02熱膨脹原因溫度升高導(dǎo)致物體內(nèi)部原子或分子的平均動能增加，原子或分子間距離增大，從而引起物體體積的膨脹。熱膨脹現(xiàn)象及原因

熱容概念及影響因素?zé)崛莞拍钗矬w吸收或放出熱量時，其溫度發(fā)生變化的難易程度。熱容越大，物體溫度變化越慢。影響因素物體的熱容與其質(zhì)量、比熱容以及溫度變化范圍有關(guān)。質(zhì)量越大、比熱容越大，物體的熱容就越大；溫度變化范圍越大，熱容也越大。比熱容單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高或降低1℃時吸收或放出的熱量，反映物質(zhì)吸熱或放熱能力的物理量。03固體力學(xué)性質(zhì)物體在受到外力作用時，發(fā)生形狀或體積的改變，當(dāng)外力撤去后，物體能恢復(fù)原狀的形變。如彈簧的拉伸或壓縮。物體在受到外力作用時，發(fā)生形狀或體積的改變，當(dāng)外力撤去后，物體不能恢復(fù)原狀的形變。如金屬棒的彎曲。彈性形變與范性形變范性形變彈性形變123單位面積上的內(nèi)力，表示物體內(nèi)部的相互作用力。應(yīng)力物體在外力作用下產(chǎn)生的形狀或體積的相對變化。應(yīng)變描述物體在受力過程中應(yīng)力與應(yīng)變之間關(guān)系的曲線。通常分為彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和局部變形階段。應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線剛度物體抵抗變形的能力，即物體在受到外力作用時，能夠保持其原有形狀而不發(fā)生明顯變形的能力。強(qiáng)度物體抵抗破壞的能力，即物體在受到外力作用時，能夠保持其完整性而不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力。穩(wěn)定性物體在受到外力作用時，能夠保持其平衡狀態(tài)而不發(fā)生傾倒或失穩(wěn)的能力。如建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，橋梁的穩(wěn)定性等。強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性概念04固體電學(xué)性質(zhì)固體導(dǎo)電性能固體中電荷的定向移動形成電流，導(dǎo)電性能取決于固體內(nèi)部自由電荷的數(shù)量和移動能力。影響因素溫度、雜質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷等都會影響固體的導(dǎo)電性能。例如，金屬導(dǎo)體在高溫下電阻增大，而半導(dǎo)體材料在特定溫度下電阻發(fā)生突變。導(dǎo)電性能及其影響因素電阻率極高，幾乎不導(dǎo)電。如陶瓷、橡膠等。絕緣體電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間，具有一些特殊的電學(xué)性質(zhì)，如壓敏、熱敏、光敏等。如硅、鍺等元素半導(dǎo)體及化合物半導(dǎo)體。半導(dǎo)體電阻率較低，容易導(dǎo)電。如金屬、石墨等。導(dǎo)體絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體特性比較超導(dǎo)現(xiàn)象某些物質(zhì)在低溫下電阻突然消失的現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。具有超導(dǎo)性的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體。超導(dǎo)體的基本特性零電阻效應(yīng)和完全抗磁性（邁斯納效應(yīng)）。超導(dǎo)體的應(yīng)用超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電機(jī)等。例如，利用超導(dǎo)磁體可以制造強(qiáng)磁場，用于核磁共振成像（MRI）等領(lǐng)域。超導(dǎo)現(xiàn)象簡介05固相反應(yīng)與合成方法固體與氣體之間的反應(yīng)這類反應(yīng)可以在較低的溫度下進(jìn)行，反應(yīng)速率相對較快，但需要控制氣體的流量和濃度。固體與液體之間的反應(yīng)這類反應(yīng)可以在較寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)速率較快，但需要控制液體的組成和濃度。固體與固體之間的反應(yīng)這類反應(yīng)通常在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)速率較慢，需要較長時間的加熱。固相反應(yīng)類型及特點(diǎn)高溫合成法利用高溫條件促進(jìn)固體之間的化學(xué)反應(yīng)，合成新的化合物或材料。這種方法適用于那些需要在高溫下才能發(fā)生的反應(yīng)。溶膠凝膠法通過將固體原料溶解在溶劑中形成溶膠，然后通過凝膠化過程形成凝膠，最后經(jīng)過干燥和熱處理得到所需的材料。這種方法適用于制備高純度、均勻的材料。合成方法舉例：高溫合成、溶膠凝膠法等超導(dǎo)材料01超導(dǎo)材料是一類具有零電阻和完全抗磁性的材料，在固相反應(yīng)中可以通過控制反應(yīng)條件和原料配比來合成具有優(yōu)異超導(dǎo)性能的材料。納米材料02納米材料具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在固相反應(yīng)中可以通過控制反應(yīng)條件、添加表面活性劑等手段來制備具有特定形貌和性能的納米材料。功能陶瓷03功能陶瓷是一類具有特殊功能的陶瓷材料，如壓電陶瓷、鐵電陶瓷等。在固相反應(yīng)中可以通過選擇合適的原料和工藝條件來合成具有優(yōu)異性能的功能陶瓷。新型材料在固相反應(yīng)中應(yīng)用06實(shí)驗(yàn)探究：固體物理性質(zhì)測量通過測量固體的密度、硬度、熱傳導(dǎo)性等物理性質(zhì)，了解固體的基本特性，加深對固體物質(zhì)的認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦孟鄳?yīng)的測量儀器和方法，對固體的各項物理性質(zhì)進(jìn)行定量測量。如使用天平測量質(zhì)量，利用卡尺測量尺寸，應(yīng)用硬度計測定硬度等。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮韺?shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)備所需儀器和待測固體樣品。2.對固體樣品進(jìn)行外觀觀察和描述。實(shí)驗(yàn)步驟和操作注意事項4.利用卡尺等測量工具測定固體的尺寸（如長度、寬度、高度等）。5.根據(jù)需要，選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法測量其他物理性質(zhì)（如硬度、熱傳導(dǎo)性等）。3.使用天平測量固體的質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)步驟和操作注意事項6.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和討論。操作注意事項1.使用天平前需進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測量準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)步驟和操作注意事項2.測量尺寸時，卡尺應(yīng)緊貼固體表面，避免誤差。3.操作過程中輕拿輕放，避免對固體樣品造成損傷。4.根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求，選擇合適的測量方法和儀器。實(shí)驗(yàn)步驟和操作注意事項數(shù)據(jù)分析將計算結(jié)果與已知值或理論值進(jìn)行比較，分析誤差來源。同時