《固體》 參考課件2

4.固體學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解固體的分類,知道晶體和非晶體的特點(diǎn)及區(qū)分方法。2.知道單晶體和多晶體的區(qū)別。3.理解單晶體的各向異性、多晶體和非晶體的各向同性。4.了解晶體的微觀結(jié)構(gòu)。思維導(dǎo)圖必備知識自我檢測一、晶體和非晶體1.固體可分為晶體和非晶體兩類,其中石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精、雪花等是晶體,而玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。2.晶體(1)晶體又分為多晶體和單晶體。(2)晶體有確定的熔點(diǎn)。(3)單晶體具有規(guī)則的幾何形狀。3.各向異性與各向同性:有些單晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?有些單晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同,這類現(xiàn)象稱為各向異性。非晶體與多晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的,這叫作各向同性。必備知識自我檢測二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1.為什么晶體的形狀和物理性質(zhì)會與非晶體不同呢?答案因?yàn)樗鼈兙哂胁煌奈⒂^結(jié)構(gòu)。2.在各種晶體中,原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的,具有空間上的周期性。3.有的物質(zhì)在不同條件下可以形成不同的晶體,那是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布,例如石墨和金剛石。4.同種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體,這說明物質(zhì)是晶體還是非晶體,并不是絕對的。必備知識自我檢測1.正誤判斷(1)鐵塊沒有規(guī)則的幾何形狀,所以是非晶體。(

)(2)沒有固定熔點(diǎn)的固體一定是非晶體。(

)(3)具有各向同性的固體一定是非晶體。(

)(4)有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。(

)(5)同一種物質(zhì)只能形成一種晶體。(

)(6)玻璃沒有確定的熔點(diǎn),也沒有規(guī)則的幾何形狀。(

)(7)晶體內(nèi)部的微粒是靜止的,而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)動著的。(

)答案(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√

(7)×必備知識自我檢測2.下列說法中正確的是(

)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)則幾何形狀的固體都是晶體D.多晶體一定顯示各向異性解析常見金屬材料都是多晶體,故選項(xiàng)A正確;具有規(guī)則幾何形狀的固體不一定是晶體,比如后天加工成規(guī)則形狀的蠟燭不是晶體,故選項(xiàng)C錯誤;多晶體和非晶體均顯示各向同性,故選項(xiàng)B、D錯誤。答案A必備知識自我檢測3.有一塊長方形的銅條,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.①②是錯的 B.②③是錯的C.①③是錯的 D.都是錯的解析銅條雖具有規(guī)則的幾何形狀,但它是多晶體,它是由許多單晶體顆粒組合而成的,每個單晶體顆粒內(nèi)部分子排列是規(guī)則的,但構(gòu)成多晶體的單晶體顆粒的排列是不規(guī)則的,所以D正確。答案D必備知識自我檢測4.關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是(

)A.它們都由不同的空間點(diǎn)陣構(gòu)成B.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的,非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒無規(guī)則排列C.單晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是靜止的D.在物質(zhì)內(nèi)部的各個平面上,微粒數(shù)相等的是晶體,微粒數(shù)不等的是非晶體解析空間點(diǎn)陣是晶體的一個特殊結(jié)構(gòu),是晶體的一個特性,所以A錯誤;組成物質(zhì)的微粒永遠(yuǎn)在做熱運(yùn)動,所以C錯誤;非晶體沒有規(guī)則的形狀,也就沒有層面的說法,即使是晶體,各個層面的微粒數(shù)也不見得相等,所以D錯誤。答案B探究一探究二隨堂檢測晶體和非晶體情境探究1.如圖所示,冬天到了,各種不同的雪花飛舞。雪花是不是晶體?如果溫度高,雪花很快就會化成水,水是不是晶體,為什么?要點(diǎn)提示雪花規(guī)則的幾何外形是天然形成的,是晶體,具有天然的幾何外形是晶體的特征之一。當(dāng)雪化成水后,具有流動性,是液體不再是固體。探究一探究二隨堂檢測2.某固體物質(zhì),若其各向?qū)嵝阅懿煌?則該物質(zhì)一定是單晶體嗎?要點(diǎn)提示一定是單晶體。這是因?yàn)楣腆w中只有單晶體才具有各向異性。3.某固體物質(zhì),如果在熔化的過程中,溫度保持不變,則該固體物質(zhì)一定是晶體嗎?要點(diǎn)提示一定是,這是因?yàn)樗械木w(無論是單晶體還是多晶體)都具有確定的熔點(diǎn),而非晶體沒有。探究一探究二隨堂檢測知識歸納晶體與非晶體的區(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(1)沒有確定的熔點(diǎn);(2)物理性質(zhì)上為各向同性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)上有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)上為各向同性探究一探究二隨堂檢測實(shí)例引導(dǎo)例1(2020山東威海二模)如圖所示為一透明的正方體物塊,下列說法正確的是(

)A.由于該物塊有規(guī)則形狀,所以它一定為晶體B.由于該物塊透明,所以它一定為晶體C.若該物塊為絕緣體,則它一定為非晶體D.若將該物塊加熱到某一溫度才開始熔化,且熔化的過程中溫度保持不變,則它一定為晶體探究一探究二隨堂檢測解析單晶體具有天然的有規(guī)則的幾何形狀,但這個正方體物塊不一定是天然形成的,所以不一定是晶體,故A錯誤。晶體并非都是透明的,透明的物體并非都是晶體,例如玻璃是透明的,但并不是晶體,故B錯誤。絕緣物塊不一定是非晶體,例如金剛石是晶體,也是絕緣體,故C錯誤。晶體具有一定的熔化溫度,非晶體沒有一定的熔化溫度,故D正確。答案D探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法

1.判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法探究一探究二隨堂檢測(1)區(qū)分晶體與非晶體的方法:看其有無確定的熔點(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,單晶體有各向異性,而多晶體表現(xiàn)出各向同性。2.各向異性的表現(xiàn)在物理性質(zhì)上,單晶體具有各向異性,而非晶體及多晶體則是各向同性的。通常所說的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、光的折射性能等。單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上某些物理性質(zhì)不同,也就是沿不同方向去測試單晶體的某些物理性能時測量結(jié)果不同。探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練1(2020寧夏石嘴山高二期中)關(guān)于晶體和非晶體,下列說法中正確的是(

)A.可以根據(jù)各向同性或各向異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,則該球一定是單晶體D.一塊固體,若其各個方向的導(dǎo)熱性相同,則一定是多晶體探究一探究二隨堂檢測解析各向同性可以是多晶體,也可以是非晶體,故不能根據(jù)各向異性或各向同性來鑒別晶體和非晶體,故A錯誤;沿各個方向?qū)σ粔K均勻薄片施加拉力,發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣,表現(xiàn)出各向同性,可能是非晶體,也可能是多晶體,故B錯誤;一個固體球,如果沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性不同,即各向異性,則該球體一定是單晶體,故C正確;一塊固體,若其各個方向的導(dǎo)熱性相同,可能是多晶體,故D錯誤。答案C探究一探究二隨堂檢測晶體的微觀結(jié)構(gòu)情境探究家庭、學(xué)校的門鎖常用“碰鎖”,然而,這種鎖使用一段時間后,鎖舌就會變澀而不易被碰入,造成關(guān)門困難。這時,你可以用鉛筆在鎖舌上摩擦幾下,碰鎖便開關(guān)自如,并且可以持續(xù)幾個月之久。請你動手試一試,并回答其中的道理。要點(diǎn)提示石墨是金剛石的同素異形體,兩者的不同結(jié)構(gòu),造成了物理性質(zhì)上的差異很大,金剛石質(zhì)地堅(jiān)硬,而石墨由于具有層狀結(jié)構(gòu),層與層之間結(jié)合不是很緊密,故層與層之間易脫落,故能起到潤滑作用。探究一探究二隨堂檢測知識歸納晶體的微觀結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)(1)晶體結(jié)構(gòu)①組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地在空間排列,呈現(xiàn)空間上的周期性。②晶體內(nèi)部各微粒之間存在很強(qiáng)的相互作用力,結(jié)構(gòu)不同、作用力的大小也不同,微粒被相互的作用力約束在一定的位置上。③微粒在各自的平衡位置附近做微小的振動。當(dāng)外界干擾強(qiáng)烈或溫度變化時,結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化,周期性被破壞,晶體也可以轉(zhuǎn)化為非晶體。(2)物理性質(zhì)晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀物理性質(zhì),改變物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)從而改變物質(zhì)的屬性,如碳原子可以組成性質(zhì)差別很大的石墨和金剛石,有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。探究一探究二隨堂檢測實(shí)例引導(dǎo)例2(多選)2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,他們通過透明膠帶對石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開,使得石墨片的厚度逐漸減小,最終尋找到了單層的石墨——石墨烯。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu),根據(jù)以上信息和已學(xué)知識,下列說法中正確的是(

)A.石墨是晶體,石墨烯是非晶體B.石墨是非晶體,石墨烯是晶體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探究一探究二隨堂檢測解析石墨、石墨烯與金剛石都具有規(guī)則的分子排列,都是晶體。從題目給出的信息看,石墨烯是用物理方法獲得的。故選項(xiàng)C、D正確。答案CD探究一探究二隨堂檢測變式訓(xùn)練2(多選)下列敘述錯誤的是(

)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)陣分布解析晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體各個方向的物理性質(zhì)是否相同,也正是由于微粒按一定規(guī)律排列,使單晶體具有規(guī)則的幾何形狀。石墨與金剛石的硬度相差甚遠(yuǎn)是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同,石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟,而金剛石的微觀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強(qiáng),所以金剛石有很大的硬度。答案CD探究一探究二隨堂檢測1.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.大粒鹽磨成細(xì)鹽,就變成了非晶體D.所有的晶體都有確定的熔點(diǎn),而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)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,金屬一般屬于多晶體,故B錯;大粒鹽磨成細(xì)鹽,而細(xì)鹽是形狀規(guī)則的晶體,在顯微鏡下能清楚地觀察到,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(diǎn),而非晶體無確定的熔點(diǎn),故D對。答案D探究一探究二隨堂檢測2.如圖所示,四塊固體中屬于非晶體的是(

)A.明礬 B.石英C.冰塊 D.塑料管解析明礬、石英、冰塊為晶體,塑料為非晶體。答案D探究一探究二隨堂檢測3.關(guān)于石墨與金剛石,下列說法正確的是(

)A.它們是由不同物質(zhì)微粒組成的不同晶體B.它們是由相同物質(zhì)微粒組成的不同非晶體C.金剛石是晶體,石墨是非晶體D.金剛石比石墨原子間作用力大,金剛石有很大的硬度解析物質(zhì)的性質(zhì)由物質(zhì)微粒的微觀結(jié)構(gòu)決定,石墨和金剛石都是由碳原子組成