物理人教版選修3-3學(xué)案第九章固體液體和物態(tài)變化1_第1頁
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文檔簡介

1固體[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道晶體和非晶體的特點及區(qū)分方法.2.知道單晶體和多晶體的區(qū)別.3.了解晶體的微觀結(jié)構(gòu).一、晶體和非晶體[導(dǎo)學(xué)探究](1)如圖1所示是日常生活中常見的幾種晶體和非晶體,晶體與非晶體在外觀上有什么不同?幾種常見的晶體:幾種常見的非晶體:圖1(2)在云母片和玻璃片上分別涂上一層很薄的石蠟,然后用燒熱的鋼針去接觸云母片及玻璃片的另一面,石蠟熔化,如圖2所示,那么你看到的現(xiàn)象及得出的結(jié)論是什么?圖2答案(1)晶體有規(guī)則的幾何外形,非晶體無規(guī)則的幾何外形.(2)玻璃片上石蠟的熔化區(qū)呈圓形,說明玻璃片沿各個方向的導(dǎo)熱性能相同.云母片上石蠟的熔化區(qū)呈橢圓形,說明云母片沿各個方向的導(dǎo)熱性能不相同.[知識梳理]對晶體和非晶體的理解(1)固體的分類:①晶體:如石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精等.②非晶體:如玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等.(2)晶體與非晶體的區(qū)別:比較內(nèi)容固體分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒有(“有”或“沒有”)確定的幾何形狀①沒有確定的熔點②導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性晶體單晶體有(“有”或“沒有”)天然規(guī)則的形狀①有確定的熔點②導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性多晶體一個個小晶體粒粘在一起,沒有(“有”或“沒有”)確定的幾何形狀①有確定的熔點②導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)等性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性[即學(xué)即用]判斷下列說法的正誤.(1)所有晶體都具有天然、規(guī)則的幾何外形.(×)(2)沒有固定熔點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.(×)二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)[導(dǎo)學(xué)探究](1)單晶體具有規(guī)則的外形,物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向異性,而非晶體卻沒有規(guī)則的外形,并且物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向同性.產(chǎn)生這些不同的根本原因是什么呢?(2)金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的,但它們在硬度上差別很大,這說明什么問題?答案(1)它們的微觀結(jié)構(gòu)不同.(2)金剛石是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),原子間的作用力強,所以金剛石的硬度大.石墨是層狀結(jié)構(gòu),原子間的作用力弱,所以石墨的硬度?。@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.[知識梳理]對晶體微觀結(jié)構(gòu)的認識(1)組成晶體的原子(或分子、離子),按照一定的規(guī)則排列,具有空間上的周期性.(2)微觀結(jié)構(gòu)的不同,造成晶體與非晶體形狀和物理性質(zhì)的不同.(3)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.[即學(xué)即用]判斷下列說法的正誤.(1)同一種物質(zhì)只能形成一種晶體.(×)(2)有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體.(√)(3)金剛石是晶體,石墨是非晶體.(×)一、對晶體和非晶體的理解判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法(1)區(qū)分晶體與非晶體的方法:看其有無確定的熔點,晶體具有確定的熔點,而非晶體沒有確定的熔點.僅從各向同性或者幾何形狀不能判斷某一固體是晶體還是非晶體.(2)區(qū)分單晶體和多晶體的方法: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.例1下列關(guān)于晶體和非晶體的說法,正確的是()A.所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B.晶體一定有規(guī)則的幾何形狀,形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體C.大鹽粒磨成細鹽,就變成了非晶體D.所有的晶體都有確定的熔點,而非晶體沒有確定的熔點答案D解析只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性,故A錯;單晶體有規(guī)則的幾何形狀,而多晶體無規(guī)則的幾何形狀,常見的金屬屬于多晶體,故B錯;大鹽粒磨成細鹽,細鹽仍是形狀規(guī)則的晶體,故C錯;晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點,而非晶體沒有確定的熔點,故D對.例2在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟,用燒熱的針接觸其背面一點,蠟熔化的范圍如圖3(a)所示,而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖(b)所示,則()圖3A.甲、乙是非晶體,丙是晶體B.甲、丙是晶體,乙是非晶體C.甲、丙是非晶體,乙是晶體D.甲是非晶體,乙是多晶體,丙是單晶體答案B解析由題圖(a)知,甲、乙的導(dǎo)熱性呈各向同性,丙的導(dǎo)熱性呈各向異性;由題圖(b)知,甲、丙有固定的熔點,乙沒有固定的熔點.所以甲、丙是多晶體,乙是非晶體.判斷晶體與非晶體的關(guān)鍵是看其有無確定的熔點.二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)例3(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,是因為其物質(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,是因為它們的物質(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;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.針對訓(xùn)練(多選)2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究.他們通過透明膠帶對石墨進行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小,最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯,是碳的二維結(jié)構(gòu).如圖4所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu),根據(jù)以上信息和已學(xué)知識判斷,下列說法中正確的是()圖4A.石墨是晶體,石墨烯是非晶體B.石墨是單質(zhì),石墨烯是化合物C.石墨、石墨烯與金剛石都是晶體D.他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的答案CD解析石墨、石墨烯、金剛石都為晶體且都為單質(zhì),A、B錯誤,C正確;兩位科學(xué)家是通過物理變化的方法獲得石墨烯的,D正確.故正確的答案為C、D.1.下列固體中全是由晶體組成的是()A.石英、云母、明礬、食鹽、雪花、銅B.石英、玻璃、云母、銅C.食鹽、雪花、云母、硫酸銅、松香D.蜂蠟、松香、橡膠、瀝青答案A2.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C.一定是單晶體,因為它有規(guī)則的幾何外形D.一定不是單晶體,因為它具有各向同性的物理性質(zhì)答案B解析導(dǎo)熱性能各向同性的物體不一定是非晶體,A選項錯誤;多晶體具有確定的熔點,因此B選項正確;物體外形是否規(guī)則不是判斷是否是單晶體的依據(jù),應(yīng)該說,單晶體具有規(guī)則的幾何外形是“天生”的,而多晶體和非晶體也可以有規(guī)則的幾何外形,當(dāng)然這只能是“后天”人為加工的,因此C選項錯誤;單晶體也不一定各個物理特性都具有各向異性,故D選項錯誤.3.(多選)如圖5所示,ACBD是一厚度均勻的由同一種材料構(gòu)成的圓板.AB和CD是互相垂直的兩條直徑,把圓板從圖示位置轉(zhuǎn)90°后電流表讀數(shù)發(fā)生了變化(兩種情況下都接觸良好).關(guān)于圓板,下列說法正確的是()圖5A.圓板是非晶體B.圓板是多晶體C.圓板是單晶體D.圓板沿各個方向?qū)щ娦阅懿煌鸢窩D4.(多選)對下列幾種固體物質(zhì)的認識,正確的有()A.食鹽熔化過程中,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,是由于該物質(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,是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同答案AD解析若物體是晶體,則熔化過程中,溫度保持不變,A項正確;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項錯誤;天然石英表現(xiàn)為各向異性,是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列規(guī)則,C項錯誤;由于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項正確.一、選擇題1.一塊厚度和密度都均勻分布的長方體被測樣品,長AB是寬AD的兩倍,如圖1所示.如果用多用電表的歐姆擋沿兩個對稱軸O1O1′和O2O2′方向測量,結(jié)果阻值均為R,則這塊樣品可能是()圖1A.單晶體 B.多晶體C.非晶體 D.金屬答案A解析用多用電表的歐姆擋沿兩個對稱軸O1O1′、O2O2′方向測量結(jié)果均相同,說明該物體沿O1O1′和O2O2′方向電阻率(即導(dǎo)電性能)不同,即表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì),所以A正確.如果是普通金屬,可以分析出沿O1O1′方向電阻比較大.2.(多選)關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是()A.金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體B.晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的C.單晶體和多晶體有固定的熔點,非晶體沒有固定的熔點D.單晶體具有各向異性,非晶體和多晶體具有各向同性答案BCD解析金剛石、食鹽、水晶是晶體,玻璃是非晶體,選項A錯誤;單晶體具有各向異性,多晶體和非晶體具有各向同性,選項D正確;晶體分子的排列是有規(guī)則的,且有固定的熔點,非晶體沒有固定的熔點,選項B、C正確.3.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.它們都是各向同性的D.組成它們的物質(zhì)微粒按不同的規(guī)則排列答案D解析物質(zhì)的性質(zhì)由物質(zhì)微粒的微觀結(jié)構(gòu)決定,故D選項正確.4.(多選)如圖2是兩種不同物質(zhì)的熔化曲線,根據(jù)曲線判斷下列說法正確的是()圖2A.a(chǎn)是晶體 B.b是晶體C.a(chǎn)是非晶體 D.b是非晶體答案AD解析晶體在熔化過程中不斷吸熱,但溫度卻保持不變(熔點對應(yīng)的溫度),而非晶體沒有確定的熔點,因此a對應(yīng)的是晶體,b對應(yīng)的是非晶體.圖35.(多選)云母薄片和玻璃片分別涂一層很薄的石蠟,然后用燒熱的鋼針去接觸云母薄片及玻璃片的反面,石蠟熔化,如圖3所示,那么()A.熔化的石蠟呈圓形的是玻璃片B.熔化的石蠟呈圓形的是云母片C.實驗說明玻璃片有各向同性,可能是非晶體D.實驗說明云母有各向同性,是晶體答案AC6.(多選)下列說法中正確的是()A.只要是具有各向異性的固體就必定是晶體B.只要是不顯示各向異性的固體就必定是非晶體C.只要是具有確定的熔點的固體就必定是晶體D.只要是不具有確定的熔點的固體就必定是非晶體答案ACD解析多晶體和非晶體都表現(xiàn)出各向同性,只有單晶體表現(xiàn)出各向異性,故B錯,A對;晶體一定有確定的熔點,而非晶體無確定的熔點,故C、D均正確.7.下列說法正確的是()A.黃金可以切割加工成各種形狀,所以是非晶體B.同一種物質(zhì)只能形成一種晶體C.單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的D.玻璃沒有確定的熔點,也沒有天然規(guī)則的幾何形狀答案D解析常見的金屬都是多晶體,因而黃金也是多晶體,只是因為多晶體內(nèi)部小晶粒的排列雜亂無章,才使黃金沒有規(guī)則的幾何形狀,故A錯;同一種物質(zhì)可以形成多種晶體,如碳可以形成金剛石和石墨兩種晶體,故B錯;單晶體只在某些物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性,并不是所有物理性質(zhì)都表現(xiàn)出各向異性,故C錯;玻璃是非晶體,因而沒有確定的熔點和天然規(guī)則的幾何形狀,D對.8.(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陣結(jié)構(gòu)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)則排列C.非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點D.石墨的硬度比金剛石差得多,是由于它的微粒沒有按空間點陣分布答案AB二、非

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