高二 粵教版 物理 選擇性必修三第二章《晶體》課件

晶體高二—粵教版—物理—選擇性必修三第二章氣體、液體的性質(zhì)：

物體流動(dòng)性體積形狀氣體液體

在日常生活中還有一種體積和形狀固定但是不流動(dòng)的物體——固體基礎(chǔ)知識(shí)回顧流動(dòng)流動(dòng)固定不固定隨容器形狀改變而改變（不固定）不固定固態(tài)是物質(zhì)常見(jiàn)形態(tài)中分子聚集最緊密的一種狀態(tài)，這些圖片是日常生活中常見(jiàn)的固體。食鹽白糖石英雪花松香瀝青橡膠玻璃以上圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)金屬巖石觀察這些固體在幾何形狀上有什么區(qū)別？下面我們通過(guò)兩種常見(jiàn)的固體來(lái)分析食鹽白糖石英雪花松香瀝青橡膠玻璃以上圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)巖石金屬觀察食鹽顆粒和松香的外形，它們的外形各有怎樣的特征？再用顯微鏡觀察精鹽和松香粉末的外形，兩者有什么樣的差別嗎？食鹽顆粒松香

所以，根據(jù)固體是否具有天然規(guī)則的幾何形狀，可以把固體分為晶體和非晶體兩類。

用顯微鏡觀察精鹽和松香粉末的外形，食鹽顆?？偸浅尸F(xiàn)立方體形，松香顆粒沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀。一﹑晶體與非晶體

固體晶體石英云母明礬食鹽味精雪花非晶體松香玻璃瀝青橡膠非晶體則沒(méi)有天然規(guī)則的幾何形狀。1、固體可以分為晶體和非晶體

兩類晶體有天然規(guī)則的幾何形狀

食鹽的晶體是正立方體形的;明礬的晶體呈八面體形；石英的晶體(透明的石英晶體叫水晶)中間是一個(gè)六棱柱,兩端是六棱錐;雪花是水蒸氣在空氣中凝華形成的晶體,它們的形狀一般是六角形的規(guī)則圖案?？梢?jiàn)，晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀。每種晶體都有其特定的天然幾何形狀,礦物學(xué)上常常依據(jù)晶體的這些形狀特點(diǎn)來(lái)鑒別礦石。一﹑晶體與非晶體動(dòng)畫(huà)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)食鹽明礬石英雪花一﹑晶體與非晶體

2.晶體、非晶體的形狀差異視屏來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)一﹑晶體與非晶體

1、固體可以分為晶體和非晶體兩類（1）晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀。（2）非晶體則沒(méi)有天然規(guī)則的幾何形狀。晶體和非晶體在物理性質(zhì)上的不同思考：通過(guò)加熱熔化的方法，如何判斷固體哪種是晶體,哪種是非晶體呢？初中我們學(xué)過(guò),晶體有固定的熔點(diǎn),非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。所以通過(guò)固體是否有固定的熔點(diǎn)，可以區(qū)分固體是晶體還是非晶體。晶體與非晶體除了幾何形狀的區(qū)別，還有其它區(qū)別嗎？蔗糖受潮后會(huì)粘在一起形成糖塊用放大鏡仔細(xì)觀察看起來(lái)沒(méi)有特定的幾何形狀發(fā)現(xiàn)組成糖塊的是一個(gè)個(gè)晶體顆粒二.單晶體和多晶體1.晶體分為單晶體和多晶體。以上圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

多晶體：

粘在一起的糖塊

單晶體：

單個(gè)的晶體顆粒

由于多晶體是由許多單晶體雜亂無(wú)章組合而成的,所以多晶體沒(méi)有特定的幾何形狀。金屬和巖石就是兩種最常見(jiàn)的多晶體。金屬二.單晶體和多晶體1.晶體分為單晶體和多晶體。以上圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)巖石那么,晶體與非晶體除了是否有固定的熔點(diǎn)外，它們的物理性質(zhì)還有什么差異嗎?剛剛我們回顧了晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體則沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。下面，請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)觀察。三.晶體和非晶體在物理性質(zhì)上的不同視屏來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)2、各向異性:晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)的特性(1)各向異性:單晶體不僅在不同的方向上導(dǎo)熱性能不同,表現(xiàn)為各向異性;在機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性能和光的折射率等其他物理性質(zhì)在不同的方向上也不同,表現(xiàn)為各向異性。(2)各向同性:非晶體的各種物理性質(zhì)、在各個(gè)方向上都是相同的，表現(xiàn)為各向同性。注意：由于多晶體是由許多單晶體雜亂無(wú)章地組合而成的,所以多晶體在一般情況下是各向同性的。三.晶體和非晶體在物理性質(zhì)上的不同玻璃片（非晶體）云母片（單晶體）現(xiàn)象：

融化了的石蠟在云母片上呈橢圓形。

融化了的石蠟在玻璃片上呈圓形。(1)同一種物質(zhì)即可以是晶體又可以是非晶體。如天然的石英是晶體，而熔融過(guò)的石英(玻璃）卻是非晶體。石英玻璃（非晶體）經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一些模糊的斑點(diǎn)，這就是生成的微小晶粒。即一種物質(zhì)是晶體還是非晶體并不是絕對(duì)的。3．晶體和非晶體在適當(dāng)條件下是可以轉(zhuǎn)化的(2)對(duì)固體來(lái)說(shuō)，非晶體是不穩(wěn)定的，在適當(dāng)條件下可以向晶體轉(zhuǎn)化。一﹑晶體與非晶體

項(xiàng)目分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀。

①?zèng)]有固定熔點(diǎn)。②導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性。晶體單晶體有規(guī)則的幾何形狀。①有固定的熔點(diǎn)。②導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性。（部分晶體）多晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀。①有固定的熔點(diǎn)。②導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性。單晶體、多晶體和非晶體的區(qū)別那么，為什么晶體和非晶體在外形和物理性質(zhì)上存在這么大的差異？四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)人們猜想可能是由于它們的微觀結(jié)構(gòu)不同。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1、晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):在晶體中,晶體微粒都是按照一定的規(guī)則排列的,具有空間上的周期性。動(dòng)畫(huà)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)食鹽的晶體結(jié)構(gòu)四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)2、晶體微粒的規(guī)則排列決定了晶體有規(guī)則的幾何形狀。食鹽的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示是食鹽晶體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖,在晶體中,晶體微粒間相互作用很強(qiáng),其熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們相互間的作用力而遠(yuǎn)離,最終表現(xiàn)為在某平衡位置附近不停地振動(dòng),圖中所畫(huà)的點(diǎn)為它們振動(dòng)的平衡位置。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)討論與交流如圖所示是一個(gè)平面上晶體微粒排列的情況,請(qǐng)觀察沿不同方向單位長(zhǎng)度上微粒的數(shù)目是否相同,并思考引起晶體各向異性的原因？從圖上可以看出，晶體微粒的排列是有規(guī)則的，所以在沿不同方向所畫(huà)的等長(zhǎng)直線AB、AC、AD上，物質(zhì)微粒的數(shù)目不同。直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少。正因?yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同。3、晶體微粒的規(guī)則排列決定了晶體的各向異性。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)

思考：晶體和非晶體在熔解時(shí)有什么不同,怎樣從它們的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明這種不同?

晶體的分子本來(lái)是有規(guī)則排列的，當(dāng)熔解時(shí)，吸收的熱量全部用來(lái)破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化，有固定的熔點(diǎn)。

非晶體的分子是沒(méi)有規(guī)則排列的，當(dāng)熔解時(shí)，只要有能量輸入，溫度就要不斷升高，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。晶體和非晶體在熔解時(shí)，晶體有固定的熔點(diǎn)；非晶體則沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)4、晶體微粒的規(guī)則排列決定了晶體有固定的熔點(diǎn)。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)5、同種物質(zhì)可以生成不同的晶體，不同的微觀結(jié)構(gòu)也決定了不同的特性。動(dòng)畫(huà)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)例如：石墨晶體和金剛石晶體都是由碳原子組成的，但是它們的微觀結(jié)構(gòu)不同。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)碳原子按圖甲排列就成為石墨。5、同種物質(zhì)可以生成不同的晶體，不同的微觀結(jié)構(gòu)也決定了不同的特性。金剛石原子間的相互作用力很強(qiáng),因而硬度大,可用來(lái)做切割工具。石墨呈層狀分布,層與層間距較大,原子間相互作用力較小,故石墨質(zhì)地松軟,可用來(lái)做潤(rùn)滑劑。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)甲乙以上圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)碳原子按圖乙排列就成為金剛石。請(qǐng)思考富勒烯和石墨烯的物理性質(zhì)有很大差異嗎？它們是單晶體還是多晶體？5、同種物質(zhì)可以生成不同的晶體，不同的微觀結(jié)構(gòu)也決定了不同的特性。四、晶體的微觀結(jié)構(gòu)除了石墨和金剛石由碳原子組成。新材料富勒烯和石墨烯也是由碳原子組成，它們的微觀結(jié)構(gòu)如圖所示。從圖可見(jiàn)，富勒烯和石墨烯內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)不同，所以它們的物理性質(zhì)有很大差異。富勒烯和石墨烯都具有規(guī)則的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以它們都是單晶體。利用晶體的各向異性，生活中有什么實(shí)際應(yīng)用呢？其中一個(gè)重要的應(yīng)用是液晶。液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要角色，從最初的電子手表到如今的手機(jī)、電腦顯示器、液晶電視機(jī)等。液晶一步一步地深入到我們生活的方方面面。為什么“液體”和“晶體”聯(lián)系在一起了？液晶是液體嗎？五、液晶液晶顯示屏以上圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)1.定義：（液晶不是固體也不是液體）有些有機(jī)化合物在固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程中存在著混濁的中間態(tài)，中間態(tài)液體具有與晶體相似的性質(zhì),故稱為液態(tài)晶體,簡(jiǎn)稱液晶。

五、液晶甲

結(jié)晶態(tài)乙

液晶態(tài)丙

液態(tài)

液晶，在低溫時(shí)會(huì)凝固成結(jié)晶態(tài)，不僅分子的取向是有序的，而且分子重心的位置也是有序的（如圖甲）。如果把結(jié)晶態(tài)分子的有序排列程度定為1的話，則當(dāng)溫度升高時(shí)，晶體中分子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，使分子重心位置的有序性消失，轉(zhuǎn)為液晶態(tài)（如圖乙），分子取向有序程度也下降為0.6。當(dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí)，分子取向有序性也消失，完全進(jìn)入無(wú)序的狀態(tài)，變成液態(tài)。（如圖丙）(2)在光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面具有明顯的各向異性，因而又具有晶體的某些性質(zhì)。2.液晶具有的物理性質(zhì)(1)在力學(xué)性質(zhì)上具有液體的流動(dòng)性、連續(xù)性，可以形成液滴;五、液晶五、液晶

液晶的分子有些是長(zhǎng)棒狀的,有些是碟狀或板狀的,以長(zhǎng)棒狀液晶為例,在自然狀態(tài)下分子有彼此平行排列的傾向。

長(zhǎng)棒狀(向列型)液晶

它們沿一定方向的排列比較整齊,但彼此間前后左右的位置可以變動(dòng),這好像裝在鉛筆盒中的許多鉛筆,它們既能左右滾動(dòng),又能前后滑動(dòng),但始終保持排列的方向不變,如圖所示。五、液晶

以長(zhǎng)棒狀液晶為例，長(zhǎng)棒狀液晶對(duì)外界的某些作用很敏感。在外加電壓的影響下,液晶的分子不再平行排列,液晶會(huì)由透明狀態(tài)變成混濁狀態(tài),去掉電壓又恢復(fù)透明,利用液晶的這一特性可以制作顯示元件。

液晶數(shù)碼管液晶屏的顯示原理是什么呢？

在兩電極間用液晶涂寫(xiě)文字或數(shù)碼,加上適當(dāng)電壓,透明的液晶變得混濁,文字或數(shù)碼就顯示出來(lái)了,這就是早期的液晶數(shù)碼管的顯示原理。3.應(yīng)用：顯示技術(shù)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等多方面都有廣泛的應(yīng)用。液晶給我們的生活帶來(lái)了巨大的變化。2017年底,中國(guó)首個(gè)互動(dòng)體驗(yàn)型“OLED新視界”落戶廣州塔律動(dòng)的OLED顯示屏五、液晶廣州塔內(nèi)的OLED波浪穹頂廣州塔的OLED隧道，全球最大

固體分為晶體和非晶體兩大類。

課堂總結(jié)晶體和非晶體在幾何形狀與物理性質(zhì)上的差別

晶體分為單晶體和多晶體。1.外形上2.物理性質(zhì)上用固體的微觀結(jié)構(gòu)解釋晶體、非晶體的特點(diǎn)。1、晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2、晶體微粒的規(guī)則排列液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的一些應(yīng)用。3、同種物質(zhì)可以生成不同的晶體，不同的微觀結(jié)構(gòu)也決定了不同的特性。決定了晶體有規(guī)則的幾何形狀。決定了晶體的各向異性。決定了晶體有固定的熔點(diǎn)。謝謝觀看!晶體答疑高二—粵教版—物理—選擇性必修三第二章1.某人為了檢驗(yàn)一塊薄片物質(zhì)是否為晶體，做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他以薄片的正中央O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立Oxy平面直角坐標(biāo)系，在兩個(gè)坐標(biāo)軸上分別取兩點(diǎn)x1和y1，使x1和y1到0點(diǎn)的距離相等。在x1和y1上分別固定一個(gè)測(cè)溫元件，再把一個(gè)針狀熱源放在O點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)x1點(diǎn)和y1點(diǎn)的溫度在緩慢升高，但兩點(diǎn)溫度的高低沒(méi)有差異。于是得出結(jié)論：這塊薄片是非晶體。請(qǐng)說(shuō)明：以上結(jié)論科學(xué)嗎？為什么？不科學(xué)。若從兩點(diǎn)溫度的高低沒(méi)有差異就判斷該物質(zhì)薄片為各向同性的話，該物質(zhì)薄片除了是非晶體，還可能是多晶體。此外，僅兩個(gè)特定方向上的同性，并不能說(shuō)明各個(gè)方向都同性。2.請(qǐng)判斷“在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變”這句話對(duì)嗎？

在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，前半句話是對(duì)的，但是吸收熱量，分子勢(shì)能在不斷增加，所以內(nèi)能也在增加。所以這句話錯(cuò)誤。3．下列說(shuō)法正確的是（）(多選）A．晶體一定具有固定的熔點(diǎn)，但不一定具有規(guī)則的幾何外形B．液晶就是液體和晶體的混合物