§2.1 固体的微观结构
第2章 第1节 固体类型及微观结构—2020-2021学年新教材鲁科版(2019)高中物理选择性必修
第1节固体类型及微观结构学习目标：1.[物理观念]了解固体及其分类，了解晶体和非晶体的宏观特性． 2.[物理观念]能够区别晶体与非晶体的性质． 3.[科学态度与责任]了解晶体和非晶体在生活和生产中的不同用途． 4.[科学态度与责任]了解对晶体结构的认识过程，知道晶体微观结构的特点． 5.[物理思维]会用固体的微观结构解释其宏观性质．一、晶体和非晶体1．固体的特点(1)固体看得见、摸得着，容易察觉它的存在．(2)固体有固定的外形，可根据需要进行加工处理．2．固体的分类：固体通常可分为晶体和非晶体两大类．3．晶体可分为单晶体和多晶体两类．4．单晶体(1)定义：具有规则的几何形状，外形都是由若干个平面围成的多面体．(2)结构特点：同种物质的单晶体都具有相同的基本形状，表面个数、各相应平面间的夹角恒定不变．(3)宏观特性：①具有规则的几何形状．②具有各向异性．③有固定的熔点．5．多晶体(1)定义：没有规则的几何形状，由小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的晶体．(2)宏观特性：①没有规则的几何形状．②具有各向同性．③有固定的熔点．二、固体的微观结构1．晶体的结构及结合类型(1)组成晶体的物质微粒有规则地在空间排成阵列，呈现周而复始的有序结构，说明晶体的微观结构具有周期性．(2)晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用力，微粒被约束在一定的平衡位置上．(3)热运动时，组成晶体的物质微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动．(4)晶体的结合类型比较(1)方法：在固体界面沿不同方向画出等长直线．(2)微观解释①单晶体在不同直线上微粒的个数不相等，说明沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不同，在物理性质上表现为各向异性．②非晶体在不同直线上微粒的个数大致相等，说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同，在物理性质上表现为各向同性．(3)同一种物质在不同条件下形成不同的晶体，由于微观结构不同，物理性质有很大差异．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)常见的金属材料都是单晶体．(×)(2)晶体具有各向异性的特性．(×)(3)凡是具有天然规则的几何形状的物体必定是单晶体．(√)(4)单晶体的分子(原子、离子)排列是有规则的．(√)(5)非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同．(√)(6)同一种物质只能生成一种晶体．(×)2．(多选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别()A．食盐是正方体，而蜂蜡无规则形状B．石墨可导电，沥青不能导电C．冰熔化时，温度保持不变，松香受热熔化时温度持续升高D．金刚石密度大，石墨密度小AC[晶体有天然规则的几何外形，具有一定的熔点，而非晶体则没有，故A、C正确．]3．下列说法正确的是()A．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体B．同一种物质只能形成一种晶体C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的D．玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状D[常见的金属都是多晶体，因而黄金也是多晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错；单晶体只在某些物理性质上表现出各向异性，并不是所有物理性质都表现出各向异性，故C错；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D对．]如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶明矾祖母绿原石水晶食盐铜矿石蜂蜡松香塑料橡胶沥青玻璃2．单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性(1)云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．(2)方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．(3)立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．(4)方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．【例1】在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其上一点，蜡熔化的范围如下图所示；另外甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示，则()甲乙丙A．甲、乙是非晶体，丙是晶体B．甲、丙是非晶体，乙是晶体C．甲、丙是多晶体，乙是晶体D．甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体思路点拨：由蜡熔化图判断导热性能，由温度—时间图线形状分析是晶体还是非晶体．D[由题图甲、乙、丙知，甲、乙具有各向同性，丙具有各向异性；由温度—时间图线知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体．]区分晶体和非晶体、单晶体和多晶体的方法(1)区分晶体和非晶体的方法是看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，仅从各向同性或几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体．(2)区分单晶体和多晶体的方法是看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性．[跟进训练]1．(多选)下列说法正确的是()A．一块固体，若沿各个方向上的导电性能相同，则该固体为非晶体B．一块固体，若是各个方向导热性能不同，则这个固体一定是单晶体C．一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体D．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体BC[只有晶体才有固定熔点，只有单晶体才具有各向异性，B、C对；多晶体和非晶体都具有各向同性，A错；黄金是晶体，切割后分子结构不变，仍然是晶体，D错．]家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”，然而，这种锁使用一段时间后，锁(1)组成晶体的微粒(分子、原子或离子)是依照一定的规律在空间中整齐地排列的．实验证实：人们用X射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后，证实了这种假说是正确的．(2)微粒的热运动特点表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．2．晶体的微观结构特点(1)组成晶体的微粒(分子、原子或离子)，依照一定的规律在空间中整齐地排列的．(2)晶体中微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离．(3)微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．晶体的微观结构决定其宏观物理性质，改变物质的微观结构从而改变物质的属性，如碳原子可以组成性质差别很大的石墨和金刚石，有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．3．用微观结构理论解释晶体的特性(1)对单晶体各向异性的解释如图所示，这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．直线AB 上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同．(2)对晶体具有一定熔点的解释给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化．(3)对多晶体特征的微观解释晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性．它在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性．多晶体和非晶体的主要区别是多晶体有确定的熔点，而非晶体没有．(4)对非晶体特征的微观解释在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观点来看，在微粒非常多的情况下，沿不同方向的等长直线上，微粒的个数大致相等，也就是说，非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性．(5)同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同形态出现，晶体和非晶体可在一定条件下相互转化．【例2】(多选)下列说法正确的是()A．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性B．大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变AC[单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性，都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，A正确；晶体由更小的晶胞组成，大颗粒的盐磨成细盐，还是晶体，B错误；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如，石墨和金刚石，选项C正确；在熔化过程中，晶体要吸收热量，虽然温度保持不变，但是内能增加了，选项D错误．](1)各种晶体的微粒都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性．(2)物体的宏观性是由微粒结构决定的，单晶体与非晶体的物理性质不同，是因为微观结构不同，单晶体各向异性也是由粒子排列的特点决定的．[跟进训练]2．(多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构．如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法正确的是()石墨的微观结构石墨烯的微观结构A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体B．石墨是单质，石墨烯是化合物C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的CD[晶体、非晶体都是对固体而言的，晶体有固定熔点，规则结构，非晶体没有，石墨、石墨烯与金刚石都是晶体，石墨与金刚石、碳60、碳纳米管、石墨烯等都是碳元素的素的单质，它们互为同素异形体，他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的，故A、B错误，C、D正确．]1．(多选)某种物体表现出各向同性的物理性质，则可以判断这种物质() A．不一定是多晶体B．不一定是单晶体C．一定不是单晶体D．一定是非晶体AC[因为非晶体和多晶体都表现出各向同性，故A正确，D错误；单晶体一定表现出各向异性，故B错误，C正确．]2．(多选)下列有关晶体的结构叙述正确的是()A．在晶体内部，组成晶体的物质微粒是无规则排列的B．晶体的微观结构具有周期性C．在晶体内部，组成晶体的物质微粒可以自由运动D．组成晶体的微粒只能做微小的振动BD[在晶体的内部，组成晶体的物质微粒是有规则排列的，A错误；晶体的微观结构具有周期性，且微粒间存在着很强的作用力，B正确；在晶体内部，组成晶体的物质微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动，而不能自由运动，C错误，D正确．]3．(多选)有关晶体的排列结构，下列说法正确的有()A．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质B．同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质C．同种元素形成晶体只能有一种排列规律D．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律BD[同种元素原子在不同情况下可能按不同的方式排列，并导致物理性质有明显的差异，故A、C错误，B、D正确．]4．(多选)如图a、b是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线，你认为下列说法正确的是()A．a是一种晶体的熔化曲线B．a是一种非晶体的熔化曲线C．b是一种非晶体的熔化曲线D．a中有一段吸热但温度不变的过程ACD[晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度(熔点对应的温度)却保持不变，而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此a对应的是晶体，b对应的是非晶体，故A、C、D正确．] 5．(多选)一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图所示．如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品不可能是()A．单晶体B．多晶体C．非晶体D．金属BCD[用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量结果均相同，说明该物体沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，所以可能是单晶体．如果是普通金属，可以分析出沿O1O1′方向电阻比较大．故不可能的是B、C、D三种物品．]。
固态物质微观模型
固态物质微观模型
固态物质的微观模型涉及到原子和分子在固体中的排列和运动。
以下是一些描述固态物质微观结构的常见模型：
紧密堆积模型（Close Packing Model）：该模型用于描述金属等晶体中原子的紧密排列。
在紧密堆积中，原子按照紧密堆积的方式排列，可以是最密堆积的六方最密堆积（hexagonal close packing，HCP）或最密堆积的立方最密堆积（face-centered cubic，FCC）。
晶格模型：固体通常具有有序的晶格结构，其中原子或分子沿特定方向排列。
晶格模型描述了这种有序的结构，可以分为立方晶格、正交晶格、单斜晶格等。
分子动力学模型：该模型涉及到分子在固体中的运动。
分子动力学模拟通过数值模拟原子或分子的运动，提供了关于固态物质中粒子行为的详细信息。
能带理论：能带理论用于描述电子在晶体结构中的运动。
它解释了固体中电子的能级分布和电子在不同能带中的运动规律。
弹簧模型：该模型用于描述固体中原子间的相互作用。
原子之间的键可以被看作弹簧，根据弹簧的弹性和原子之间的相对位置，可以预
测固体的弹性和变形性质。
这些模型是为了更好地理解和解释固态物质的宏观性质而提出的，各种物质可能需要不同的模型来描述其微观结构。
微观模型的发展通常结合了实验数据和计算模拟，以提高对固态物质行为的理解。
高中物理第2章固体2.2固体的微观结构教案鲁科版选修3_3
第二节 固体的微观结构【知识网络】【教学目标】1.了解固体的微观结构。
会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体。
2.初步了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。
【自学评价】1、 称为晶体； 称非晶体2、常见的晶体有： ； 常见的非晶体有： 。
3、预习课本，完成下表4、组成晶体的微观粒子按 在空间整齐地排列，微粒的热运动表现为 。
【经典范例】1、下列说法中正确的是 （ ）A 、显示各向异性的物体必定是晶体B 、不显示各向异性的物体必定是非晶体C 、具有确定熔点的物体必定是晶体D 、不具有确定熔点的物体必定是非晶体2、下列说法错误的是 （ ）A 、晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质威力是规则排列的B 、有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C 、凡各向同性的物质一定是非晶体D 、晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的3、如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的。
这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离排列地交错排列的。
已知食盐的摩尔质量是58.5 克/摩，食盐的密度是2.2克/厘米3。
阿伏伽德罗常数为6.0×1023摩-1。
在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离的数值为多少？【思维点播】1、如何正确理解晶体的各向异性晶体 晶体的微观结构固体 非晶体在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。
通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。
晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测量晶体的物理性能得到的结果不同。
例如晶体在不同的方向还可以有不同的硬度、弹性、热膨胀性质、导电性能等。
需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各种物理性能上表现出各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同的方向传递热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同的方向电阻率不同；立方体的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同的方向弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向上的折射率不同。
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固体的微观结构教学目标 1、知道晶体和非晶体在物理性质上的差别是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则造成的． 2、知道组成晶体的物质微粒在一定的平衡位置附近做微小的振动． 3、知道一种晶体物质能够生成几种不同的晶体，是因为它有几种不同的晶体结构．知道由同一种物质生成的不同的晶体具有不同的物理性质．教学建议 1、在中学还没有条件观察晶体的内部结构，因此在说明晶体与非晶体有不同的物理性质，是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则时，只要求学生有个大体的了解就可以了，不必做更多的讲解。
2、讲晶体的多形性，可以防止学生在物质存在的形式上产生片面的、绝对化的认识．典型例题例1——关于晶体的物质微粒排布对宏观外形的影响晶体为什么有规则的外形？答：由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振动，所以晶体有规则的外形．例2——关于同种化学成分的物质表现不同的物理性质同一种化学成分的物质，为什么有时会表现出不同的物理性质？答：同一种物质中的微粒按不同的方式排列时，就会生成不同的晶体，而表现出不同的物理性质．如碳，按一种方式排列可以生成金刚石，而按另一种方式排列时会生成石墨，金刚石与石墨的物理性质有很大的不同．教学目标 1、知道晶体和非晶体在物理性质上的差别是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则造成的． 2、知道组成晶体的物质微粒在一定的平衡位置附近做微小的振动． 3、知道一种晶体物质能够生成几种不同的晶体，是因为它有几种不同的晶体结构．知道由同一种物质生成的不同的晶体具有不同的物理性质．教学建议 1、在中学还没有条件观察晶体的内部结构，因此在说明晶体与非晶体有不同的物理性质，是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则时，只要求学生有个大体的了解就可以了，不必做更多的讲解。
2、讲晶体的多形性，可以防止学生在物质存在的形式上产生片面的、绝对化的认识．典型例题例1——关于晶体的物质微粒排布对宏观外形的影响晶体为什么有规则的外形？答：由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振动，所以晶体有规则的外形．例2——关于同种化学成分的物质表现不同的物理性质同一种化学成分的物质，为什么有时会表现出不同的物理性质？答：同一种物质中的微粒按不同的方式排列时，就会生成不同的晶体，而表现出不同的物理性质．如碳，按一种方式排列可以生成金刚石，而按另一种方式排列时会生成石墨，金刚石与石墨的物理性质有很大的不同．教学目标 1、知道晶体和非晶体在物理性质上的差别是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则造成的． 2、知道组成晶体的物质微粒在一定的平衡位置附近做微小的振动． 3、知道一种晶体物质能够生成几种不同的晶体，是因为它有几种不同的晶体结构．知道由同一种物质生成的不同的晶体具有不同的物理性质．教学建议 1、在中学还没有条件观察晶体的内部结构，因此在说明晶体与非晶体有不同的物理性质，是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则时，只要求学生有个大体的了解就可以了，不必做更多的讲解。
优品课件之固体的微观结构
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固体的微观结构
教学目标1、知道晶体和非晶体在物理性质上的差别是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则造成的．2、知道组成晶体的物质微粒在一定的平衡位置附近做微小的振动．3、知道一种晶体物质能够生成几种不同的晶体，是因为它有几种不同的晶体结构．知道由同一种物质生成的不同的晶体具有不同的物理性质．
教学建议1、在中学还没有条件观察晶体的内部结构，因此在说明晶体与非晶体有不同的物理性质，是由于它们内部物质微粒的排列有规则和无规则时，只要求学生有个大体的了解就可以了，不必做更多的讲解。
2、讲晶体的多形性，可以防止学生在物质存在的形式上产生片面的、绝对化的认识．
典型例题
例1――关于晶体的物质微粒排布对宏观外形的影响
晶体为什么有规则的外形？答：由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振动，所以晶体有规则的外形．
例2――关于同种化学成分的物质表现不同的物理性质同一种化学成分的物质，为什么有时会表现出不同的物理性质？答：同一种物质中的微粒按不同的方式排列时，就会生成不同的晶体，而表现出不同的物理性质．如碳，按一种方式排列可以生成金刚石，而按另一种方式排列时会生成石墨，金刚石与石墨的物理性质有很大的不同．
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2017鲁科版选修第2节固体的微观结构word教案
固体的微观结构一、教学目标1．明白晶体内部的物质微粒是依照必然规律在空间整齐排列的．2．明白晶体外形的规则性和物理性质的各向异性可用晶体物质微粒的规则排列来讲明．二、重点难点重点：了解晶体的微观结构．难点：晶体结构对晶体外形的规则性和各向异性的解释．三、教与学教学进程：晶体和非晶体在外形上和一些物理性质上的不同，咱们能够从固体的微观结构上去寻觅原因．（一）固体的微观结构1．历史回顾（1）17世纪提出假说从17世纪开始，人们按照晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一些假说，以为晶体内部的微粒是有规则地排列着．（2）19世纪中叶，该学说虽取得进一步进展，人们的熟悉有了必然提高，但仍限于一种假说．（3）1912年，应用X射线证明假说的正确性．此刻，人们用电子显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相，进一步证明了这种假说的正确性．2．固体的微观结构组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）依照必然的规律，在空间中整齐地排列，晶体中物质微粒的彼此作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的彼此作用而远离，微粒的热运动表现为在必然的平衡位置周围不断地做微小的振动．（二）固体的微观结构决定了具体外形的规则性和一些物理性质的各向异性1．晶体外形的规则性能够用微粒的规则排列来解释【演示】食盐晶体结构模型：食盐的晶体是由钠离子Na＋和氯离子Cl－组成的，它们等距离交织地排列在三组彼此垂直的平行线上，因此食盐具有正方体的外形．2．晶体的各向异性是由晶体内部的结构所决定．（1）晶体各向异性的微观解释如图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情形，从图中能够看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上，物质微粒的数量不同，直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少，正因为在不同方向上物质微粒的排列情形不同，才引发晶体的不同方向上物理性质的不同．（2）同素异形体：由同种元素组成的不同晶体叫做同素异形体．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构．【演示】石墨的晶体结构模型和金刚石的晶体结构模型．石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作使劲较弱，沿着那个方向容易把石墨一层一层地剥下，石墨的层状结构决定了它的质地松软，能够用来制作粉状润滑剂，也可用来制作铅笔心等．金刚石中碳原子间的作使劲很强．所以，金刚石有专门大的硬度，能用来切割玻璃，若是把它安装在钻探机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内．不只是碳元素能组成不同的晶体，其他元素也有这种情形．例如：白磷和红磷的化学成份相同，可是白磷具有立方体结构，而红磷具有层状结构．教案点评：本节重点是晶体内部的物质微粒是依照必然规律在空间整齐排列,晶体外形的规则性和物理性质的各向异性可用晶体物质微粒的规则排列决定．本教案围绕晶体的微观结构，晶体结构对晶体外形的规则性和各向异性的解释等知识点进行讲解，由浅入深，思路明确，合理利用此教案能够达到较好的教学效果．。
§2.1 固体的微观结构
分析：从图上可以看出，沿不 同方向所画的等长直线 AB 、 AC 、 AD 上，晶体微粒的数目不同。正 因为在不同方向上晶体微粒的排列 情况不同，才引起晶体在不同方向 上物理性质的不同。
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总之，晶体外形的有规则和它的各向异性都是由于晶 体内部结构有规则的缘故。非晶体内部的物质微粒的排列 是不规则的，由于微粒的数目非常多，平均起来，各个方 向的物理性质就相同了。
石英晶体
雪花晶体
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2．物理性质 晶体在不同的方向上不仅导热性能不同，机械强度和 导电性能等其他物理性质也不同。也就是说，晶体内部的 物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性。 3．晶体可分为单晶体和多晶体 （1）如果整个物体就是一个晶体，这样的物体就叫做 单晶体。 （2）如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶 体（晶粒）组成的，这样的物体就叫做多晶体，它没有规 则的几何形状，具有各向同性。
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常见的固体中属于晶体的有：石英、云母、明矾、食 盐、硫酸铜等。
晶 体
非晶体
属于非晶体的有：玻璃、松香、沥青、橡胶等。
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二、晶
体
1. 晶体的外形是有规则的几何形状
例如，食盐晶体的外形是呈立方体形，明矾的晶体是 八面体。
食盐结构示意图
食盐晶体
明矾晶体
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石英晶体的中间是一个六面棱柱，两端是六面棱锥； 雪花晶体的形状虽然不同，但都具有六角形的规则图案。
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四、晶体和非晶体存在差异的原因 主要是因为它们有不同的微观结构。
物质结构原理：原子、分子与固体的微观构造
非晶态固体是
没有规则晶格
结构的固体
晶体缺陷与非
晶态固体的形
成原因
01
02
03
• 晶体缺陷包括空位、间隙原
• 非晶态固体包括玻璃、凝胶
• 晶体缺陷是由于晶体生长过
子和位错等
和液晶等
程中的缺陷造成的
• 晶体缺陷影响固体的性能和
• 非晶态固体具有独特的物理
• 非晶态固体是由于原子排列
应用
和化学性质
的无序性造成的
原子光谱是原子吸收或发射光线的光
谱
能级跃迁是电子在能级
间跃迁的过程
原子光谱的线状、带状
和连续光谱
• 原子光谱反映了原子的能量状态
• 能级跃迁产生光谱线
• 线状光谱表示电子从一个能级跃
• 原子光谱可用于元素定性分析
• 能级跃迁遵循量子力学原理
迁到另一个能级
• 带状光谱表示电子在多个能级间
的跃迁
• 连续光谱表示电子在连续能级间
物质结构原理：原子、分子与固体的微
观构造
01
原子结构的基本原理
原子的组成及性质
原子由核外电子和原子核组成
• 原子核包括质子和中子
• 核外电子围绕原子核运动
原子的性质取决于其核外电子排布
• 电子排布决定了原子的化学性质
• 电子能级决定了原子的能量状态
原子序数与原子量
• 原子序数表示原子核中质子数量
• 固体中的原子通过化学键连接
晶格结构是固体中原子排列的规律形式
• 晶格结构包括面心立方、体心立方和密排六方等
• 晶格结构决定了固体的物理和化学性质
共价键是固体中原子间相互吸引的作用力
• 共价键包括单键、双键和三键
高中物理第二册固体的微观结构
固体的微观结构1.2.知道晶体外形的规则性和物理性质的各向异性可用晶体物质微粒的规则排列来说明.培养学生的阅读能力、空间想象能力、分析能力.通过微观结构不同，宏观性质就有差异的教学，使学生了解内因和外因的辩证关系.用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性.对晶体的物理性质各向异性的解释.阅读法、观察法、讨论法、讲解法.投影仪、投影片、氯化钠晶体结构示意图.金刚石晶体结构示意图、石墨晶体结构示意图.1.了解晶体的微观结构.2.从晶体的微观结构认识晶体的特性.［生］在外形上，晶体具有规则的几何形状，非晶体没有规则的几何形状；对于物理性质而言；晶体有各向异性，且有一定的熔点，而非晶体具有各向同性，且没有一定的熔点.［师］为什么晶体和非晶体具有上述差异呢？这与它们的微观结构有关，本节课我们就来讨论这个问题.［教师］从十七世纪开始，人们根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一些假说；认为晶体内部的微粒是有规则排列的.到了十九世纪中叶，晶体结构学说进一步发展，许多人认为晶体内部的微粒是按照一定的规律在空间整齐排列的，但是由于受当时的科学技术条件限制，这种想法仍是一种假说.现在，人们用电子显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相，证明了这种假说的正确性.1. 组成2.晶体中物质微粒的相互作用很强；微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离.3.微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动.展示食盐、石墨、金刚石的晶体结构示意图.食盐晶体是由钠离子Na+和氯离子Cl-组成的，它们等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上.从对于晶体的微观结构的研究中我们应学习根据现象提出假说，再通过实验验证确定假说的研究方法.晶体的微观结构特点是它的周期性，即从点阵中任何一个微粒向任何方向延展，经过一定的间距后，如遇到另一微粒，则再经过同一间距必将遇到第三个微粒.［生］由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的不同外形.［投影沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD［生］沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上，物质微粒的数目不同，直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少.［师］正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同.［师］化学中，我们学过金刚石和石墨，那么为什么金刚石和石墨的化学性质差异很大［生］这是由它们的内部结构决定的，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度.1.下列叙述中错误的是______A.B.C.D.2.有关晶体的排列结构，下列说法正确的有______A.B.同种元素按不同结构排列有不同的物理性 C. D.1.C2.BD本节课我们主要学习了晶体的微观结构，晶体的宏观特点是由晶体的内部结构决定的，人们从对晶体微观结构的探索中，建立起了晶体的点阵结构理论，根据这一理论，组成晶体的物质微粒按照一定的规律规则排列形成空间点阵，组成点阵结构的物质微粒间具有很强的相互作用，这使得处在点阵结构上的物质微粒足能在结点附近做微小的振动，运用晶体的微观结构模型可以对晶体的宏观性质做出解释.1.2.①利用晶体结构，可以用来解释______ A. B.C.D.②关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是______ A. B.C. D.①AD ②BD1.组成晶体的物质微粒在空间形成空间点阵，微粒排列规则，2.在空间点阵中不同方向微粒排列情况不同，微粒个数不同，3. 4.有些物质能生成几种不同的晶体，是由于物质微粒可构成几 种不同的空间点阵的缘故 固体的微观结构。
《固体的微观结构》 讲义
《固体的微观结构》讲义在我们日常生活中，固体随处可见，从我们脚下的大地到手中的手机，从建筑中的钢材到厨房中的餐具。
然而，你是否曾想过，这些固体内部的微观世界是怎样的？这就是我们今天要探讨的主题——固体的微观结构。
首先，让我们来了解一下什么是固体。
固体是物质存在的一种状态，它具有固定的形状和体积，分子或原子之间的结合相对紧密。
固体的微观结构可以从晶体和非晶体两个方面来探讨。
晶体是具有规则几何外形和固定熔点的固体。
这是因为晶体内部的原子、分子或离子在空间上按照一定的规律周期性地排列，形成了所谓的晶格结构。
这种周期性的排列使得晶体在不同方向上具有不同的物理性质，也就是各向异性。
比如说，石墨就是一种晶体。
在石墨中，碳原子以层状结构排列。
同一层内，碳原子之间通过共价键紧密结合，使得这一层非常坚固；而层与层之间的结合力较弱，容易发生相对滑动，这就是石墨可以用来做润滑剂的原因。
再比如氯化钠晶体，也就是我们日常所说的食盐。
钠离子和氯离子在空间中交替排列，形成一个规整的立方体结构。
这种结构使得氯化钠具有较高的熔点和稳定的化学性质。
而非晶体则没有这种规则的周期性排列。
非晶体的原子或分子的排列是无序的，没有固定的熔点，在物理性质上表现为各向同性。
常见的非晶体有玻璃、橡胶、塑料等。
以玻璃为例，其内部的原子排列没有明显的规律，就像是一堆杂乱无章的粒子堆积在一起。
这使得玻璃在不同方向上的性质基本相同，比如硬度、导热性等。
那么，是什么决定了固体是形成晶体还是非晶体呢？这主要取决于物质的冷却速度和内部粒子的相互作用。
当物质冷却速度较慢时，粒子有足够的时间进行有序排列，从而形成晶体；而当冷却速度很快时，粒子来不及有序排列，就形成了非晶体。
此外，粒子之间的相互作用力也起着重要作用。
如果粒子之间的相互作用力较强且具有方向性，就更容易形成晶体；反之，如果相互作用力较弱或没有方向性，就可能形成非晶体。
了解固体的微观结构对于我们理解固体的物理性质和化学性质有着至关重要的意义。
2..2《固体的微观结构》教案1(鲁科版选修3-3)
2.2《固体地微观结构》教案一、教学目标1．知道晶体内部地物质微粒是依照一定规律在空间整齐排列地．2．知道晶体外形地规则性和物理性质地各向异性可用晶体物质微粒地规则排列来说明．3．知道同一种物质微粒在不同地条件下有可能生成不同地晶体.4．知道非晶体在不同方向上地微粒排列及物质结构情况基本相同二、重点难点重点：了解晶体地微观结构．难点：晶体结构对晶体外形地规则性和各向异性地解释．三、教学器材多媒体设备，SWF课件，食盐晶体结构模型，石墨地晶体结构模型和金刚石地晶体结构模型四、教与学教学过程：晶体和非晶体在外形上和一些物理性质上地不同，我们可以从固体地微观结构上去寻找原因．<一）晶体地结构1．历史回顾<1）17世纪提出假说从17世纪开始，人们根据晶体外形地规则性和物理性质地各向异性提出了一些假说，认为晶体内部地微粒是有规则地排列着．<2）19世纪中叶，该学说虽得到进一步发展，人们地认识有了一定提高，但仍限于一种假说．<3）1912年，应用X射线证实假说地正确性．现在，人们用电子显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相，进一步证实了这种假说地正确性．<4）现在应用更先进地扫描隧道显微镜可以直接对晶体地结构进行观察，研究表明，组成晶体地物质微粒<原子、分子或离子）有规则地在空间排成阵列.2．晶体地微观结构组成晶体地物质微粒<分子、原子或离子）依照一定地规律，在空间中整齐地排列，晶体中物质微粒地相互作用很强，微粒地热运动不足以克服它们地相互作用而远离，微粒地热运动表现为在一定地平衡位置附近不停地做微小地振动．<二）晶体地结合类型1．离子晶体：由正、负离子通过离子键结合而成地晶体播放课件NaCl晶体及其结构常见地离子晶体还有AgBr、PbS、MgO等2．原子晶体:相邻原子之间通过共价键结合而成地晶体播放课件SiO2晶体及其结构常见地原子晶体还有碳、锗、锡等3．金属晶体：物质微粒通过金属键结合而成地晶体播放课件Cu晶体及其结构常见地金属晶体还有银、铝、镍和金等<三）固体特征地微观解释固体地微观结构决定了外形是否具体规则性和一些物理性质1．晶体外形地规则性可以用微粒地规则排列来解释【演示】食盐晶体结构模型：食盐地晶体是由钠离子Na＋和氯离子Cl－组成地，它们等距离交错地排列在三组相互垂直地平行线上，因而食盐具有正方体地外形．2．单晶体地各向异性是由单晶体内部地结构所决定．<1）单晶体各向异性地微观解释播放课件单晶体内微粒地排列和非晶体内微粒地排列如图表示在一个平面上单晶体物质微粒地排列情况，从图中可以看出，在沿不同方向所画地等长直线AB、AC、AD上，物质微粒地数目不同，直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少，正因为在不同方向上物质微粒地排列情况不同，才引起单晶体地不同方向上物理性质地不同．而非晶体在不同方向上地微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性.<2）同一种物质微粒在不同地条件下有可能生成不同地晶体．有地物质能够生成种类不同地几种晶体，是因为它们地物质微粒能够形成不同地晶体结构．【演示】石墨地晶体结构模型和金刚石地晶体结构模型．石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱，沿着这个方向容易把石墨一层一层地剥下，石墨地层状结构决定了它地质地松软，可以用来制作粉状润滑剂，也可用来制作铅笔芯等．金刚石中碳原子间地作用力很强．所以，金刚石有很大地硬度，能用来切割玻璃，如果把它安装在钻探机地钻头上，能够钻入坚硬地岩石内．不只是碳元素能组成不同地晶体，其他元素也有这种情况．例如：白磷和红磷地化学成分相同，但是白磷具有立方体结构，而红磷具有层状结构．教案点评：本节重点是晶体内部地物质微粒是依照一定规律在空间整齐排列,单晶体外形地规则性和物理性质地各向异性可用单晶体物质微粒地规则排列决定．本教案围绕单晶体地微观结构，单晶体结构对单晶体外形地规则性和各向异性地解释等知识点进行讲解，结合多媒体课件由浅入深，思路明确，合理使用此教案可以达到较好地教学效果．申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。
《固体的微观结构》 知识清单
《固体的微观结构》知识清单一、固体的定义与分类在我们日常生活中，固体随处可见，从桌椅板凳到高楼大厦，从金属器具到陶瓷制品。
那么，究竟什么是固体呢？简单来说，固体是物质存在的一种状态，具有一定的形状和体积，并且其分子或原子的排列相对稳定。
固体可以分为晶体和非晶体两大类。
晶体具有规则的几何外形和固定的熔点，比如食盐、钻石等；而非晶体则没有规则的外形和固定的熔点，像玻璃、橡胶等就是非晶体。
二、晶体的微观结构1、晶格与晶胞晶体的微观结构可以用晶格和晶胞来描述。
晶格是晶体中原子、离子或分子排列的几何框架，就好像是一个巨大的坐标系。
而晶胞则是晶格中能够反映整个晶格对称性的最小重复单元。
通过晶胞的重复排列，就构成了整个晶体。
2、晶体的类型常见的晶体类型有离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
离子晶体是由正、负离子通过离子键结合而成的，例如氯化钠。
在离子晶体中，离子间的静电作用力很强，因此离子晶体通常具有较高的熔点和硬度。
原子晶体中原子之间通过共价键结合，金刚石就是典型的原子晶体。
由于共价键非常牢固，原子晶体一般也具有很高的熔点和硬度。
分子晶体中分子间依靠范德华力或氢键结合，比如干冰。
分子晶体的熔点和硬度通常较低。
金属晶体则是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合而成，金属具有良好的导电性和导热性就与这种结构有关。
3、晶体的各向异性晶体在不同方向上的物理性质常常不同，这就是晶体的各向异性。
比如，石墨在平行于层的方向上比垂直于层的方向上更容易导电。
这种各向异性是由于晶体内部原子、分子或离子的排列方式在不同方向上存在差异导致的。
三、非晶体的微观结构非晶体的内部原子或分子的排列没有规则的周期性。
它们的结构类似于液体，只是粘度较大，所以在宏观上表现出固体的特征。
非晶体没有固定的熔点，加热时会逐渐变软，最终变成液体。
例如，玻璃在加热过程中会逐渐软化，没有一个明确的温度点使其从固态转变为液态。
四、固体微观结构对性质的影响1、力学性质晶体由于其内部原子或分子排列的规则性，通常具有较高的强度和硬度。
固体的微观结构拓展资料
固体的微观结构拓展资料 1固体物理学固体物理学是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动，以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科．固体的内部结构和运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单，而且具有明显的规律性，较易研究．以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系．这类研究统称为凝聚态物理学．固体中电子的运动状态服从量子力学和量子电动力学的规律．在晶体中，原子(离子、分子)有规则地排列，形成点阵．20世纪初劳厄和法国科学家布拉格父子发展了 X射线衍射法，用以研究晶体点阵结构．第二次世界大战以后，又发展了中子衍射法，使晶体点阵结构的实验研究得到了进一步发展．在晶体中，原子的外层电子可能具有的能量形成一段一段的能带．电子不可能具有能带以外的能量值．按电子在能带中不同的填充方式，可以把晶体区别为金属、绝缘体和半导体．能带理论结合半导体锗和硅的基础研究，高质量的半导体单晶生长和掺杂技术，为晶体管的产生准备了理论基础．电子具有自旋和磁矩，它们和电子在晶体中的轨道运动一起，决定了晶体的磁学性质，晶体的许多性质(如力学性质、光学性质、电磁性质等)常常不是各向同性的．作为一个整体的点阵，有大量内部自由度，因此具有大量的集体运动方式，具有各式各样的元激发．晶体的许多性质都和点阵的结构及其各种运动模式密切相关，晶体内部电子的运动和点阵的运动之间相耦合，也对固体的性质有重要的影响．例如1911年发现的低温超导现象；1960年发现的超导体的单电子隧道效应．这些效应都和这种不同运动模式之间的耦合相关．晶体内部的原子可以形成不同形式的点阵．处于不同形式点阵的晶体，虽然化学成分相同，物理性质却可能不同．不同的点阵形式具有不同的能量：在低温时，点阵处于能量最低的形式；当晶体的内部能量增高，温度升高到一定数值，点阵就会转变到能量较高的形式．这种转变称为相变，相变会导致晶体物理性质的改变，相变是重要的物理现象，也是重要的研究课题．点阵结构完好无缺的晶体是一种理想的物理状态．实际晶体内部的点阵结构总会有缺陷：化学成分不会绝对纯，内部会含有杂质．这些缺陷和杂质对固体的物理性质(包括力学、电学、碰学、发光学等)以及功能材料的技术性能，常常会产生重要的影响．大规模集成电路的制造工艺中，控制和利用杂质和缺陷是很重要的晶体的表面性质和界面性质，会对许多物理过程和化学过程产生重要的影响．所有这些都已成为固体物理研究中的重要领域．非晶态固体内部结构的无序性使得对于它们的研究变得更加复杂．非晶态固体有一些特殊的物理性质，使得它有多方面的应用．这是一个正在发展中的新的研究领域．固体物理对于技术的发展有很多重要的应用，晶体管发明以后，集成电路技术迅速发展，电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展．其经济影响和社会影响是革命性的．这种影响甚至在日常生活中也处处可见．固体物理学也是材料科学的基础．。
第2节固体的微观结构
第2讲 固体的微观结构 第3讲 材料科技与人类文明
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图2 A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B.石墨是单质，石墨烯是化合物
C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
第2讲 固体的微观结构 第3讲 材料科技与人类文明
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解析 石墨、石墨烯、金刚石都为晶体且都为单质，A， B错误，C正确； 两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，D正确. 故正确的答案为C、D. 答案 CD
第2讲 固体的微观结构 第3讲 材料科技与人类文明
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2.非晶体的内部物质的排列没有一定规律，在宏观上没有规 则的几何外形.非晶体在沿不同方向的等长直线上，微粒的个 数大致相等.说明非晶体在不同方向上的微粒 排列及物质结构 情况基本相同，在物理性质上表现为各向同 性. 3.同一种物质微粒在不同的条件下有可能生成 不同 的晶体， 虽然构成这些晶体的物质微粒都 相同 ，但是由于它们的排列 形式 不同 ，因而物理性质也 不同 .(填“相同”或“不同”)
第2讲 固体的微观结构 第3讲 材料科技与人类文明
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二、晶体的结合类型 1.离子晶体：由正、负离子通过 离子键 结合而成的晶体. 2.原子晶体：相邻原子之间通过 共价键 结合而成的晶体. 3.金属晶体：物质微粒通过金属键 结合而成的晶体.
第2讲 固体的微观结构 第3讲 材料科技与人类文明
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三、固体特征的微观解释 1.晶体内部微粒的排列有一定规律，在宏观上具有规则的几 何外形.单晶体内部在沿不同方向的等长直线上，微粒的个数 通常是不相等 的，这说明单晶体在不同方向上的微粒 排列及 物质结构情况是不一样的，所以单晶体在物理性质上表现为 各向异性.
第2章——
固体的微观结构、材料科技与人类文明PPT课件1 鲁科版
制造
结构
性能长度 1～10010－9形状记忆合金半导体
纳米 材料 能源 信息
微观结构理论对固体特征的解释
新材料及其应用
三类晶体结构与性质比较
有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。
一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。
演示结束
晶体的结构及结合类型
阵列 有序 周期性 相互作用力 平衡
平衡位置
离子键 共价键 金属键
固体特征的微观解释
等长
不相等 微粒的排列 各向异性 大致相等 微粒排列 物质结构 物质结构
各向同性
微观结构
材料种类和新材料及其应用
结构 信息 生物 金属 复合
功能
生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。
读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。 最聪明的人是最不愿浪费时间的人。
高中物理-高二固体的微观结构教案
高中物理-高二固体的微观结构教案主题: 高二固体的微观结构授课目标：1. 理解固体微观结构和析出现象的基本概念和规律；2. 掌握几种常见的固体组织结构及其特点；3. 掌握固体的电输导特性及常见应用。
教学重点：1. 固体微观结构和析出现象的基本概念和规律；2. 几种常见的固体组织结构及其特点；3. 固体的电输导特性及常见应用。
教学难点：1. 分子、离子和原子晶体的特点及其间的相互作用；2. 固体的电输导特性及其原理。
教学方法：1. 讲授法；2. 实验示范法；3. 阅读法；4. 讨论法。
教学过程：一、引入（5分钟）1. 导入： "同学们，今天我们要学习的是关于固体的微观结构及其特性的知识，这是我们理解物理学基础的重要内容。
在日常生活中，我们常常接触到各种各样的固体，比如：铁、木头、水晶等，那么这些物质的微观结构是怎样的呢？今天我们就来一探究竟。
"2. 提问： "什么是固体？它的微观结构是什么样的？二、理论部分（25分钟）1. 固体的微观结构a. 分子固体的微观结构及特点b. 离子固体的微观结构及特点c. 原子固体的微观结构及特点2. 固体的析出现象及其规律a. 固体溶解度的概念和影响因素b. 固体的溶解度与温度的关系c. 固体的饱和度和上溶度的概念和影响因素d. 固体的晶体缺陷及其分类三、实验环节（20分钟）1. 实验1：固体晶体结构的观察通过实验观察各类固体晶体结构的特点，如布拉法衍射、透射率等2. 实验2：热力学击穿实验了解氧化铜的击穿驱动机理及其电输导特性，检测样品的阻抗、电导率等性质。
四、探究互动环节（10分钟）1. 带领学生针对上述实验进行讨论，分享实验数据、分析数据结果、提出问题等；2. 让学生分组分别阅读材料，展开固体微观结构的调研和研读。
五、归纳总结环节（5分钟）1. 总结固体的微观结构及其析出现象和规律；2. 强调固体微观结构研究在科学研究和技术应用中的重要作用。
固体的微观结构PPT精品课件
一、晶体的结合类型
体晶
离子晶体：由正、负离子通过离子键结 合而成的晶体。如:NaCl晶 体
原子晶体：相邻原子之间通过共价键结 合而成的晶体。如:SiO2晶体
金属晶体：物质微粒通过金属键结合而 成的晶体。如：铜晶体。
三、固体特征的微观解释
（1）晶体具有规则的几何外形 由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排
什么是自然美?
注意：自然美并不是不经任何 人工改造的
交流亭
鉴赏自然美，要注意距 离、角度、时间。
鉴赏自然美，要发挥 人们的想象力。
说一说:这对我们鉴赏自然风景有什 么启示?
鉴赏自然美，要注意距离。
还要发挥人的想象力。
童子拜观音
课堂小结：大自然的美到处都有，对于我们 不是缺少美，而是缺少发现美的眼睛。让我 们走进大自然，在感受大自然无尽的美中更 加亲近大自然，更加热爱大自然。
请同学们欣赏美景，再次体会大自 然之美，以及如何欣赏大自然之美
列的，表现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶 体结构，决定了各种晶体的不同外形.
（2）解释物理性质的各向异性
在不同方向上物质微粒的排列情况 不同，才引起晶体的不同方向上物 理性质的不同.
（3）晶体有固定的熔点
晶体溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列 ，温度不发生变化.
非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液 体，温度不断升高.
人类诞生以来，我们的生活和生
命，都有大自然息息相关，在 我们的身边从来不乏美丽的事 物，大自然更是为我们提供了 一个美丽的天地，那么，我们 要怎样才能发现大自然的美呢？
‘‘横看成岭侧成峰，远近高低各不同’’
‘‘不识庐山真面目，只缘身在此山中’’ 这两句诗对我们鉴赏自然风景
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说明：平常见到的各种金属材料都是多晶体。把纯铁 做成的样品放在显微镜下观察，可以看到它是由许多晶粒 组成的，晶粒有大有小，每个晶粒都是一个小单晶体，具 有各向异性。只是由于它们杂乱无章地排列着，整体才表 现为各向同性。 三、非晶体 1. 几何形状 非晶体是没有规则的几何形状。
§2.1
固体的微观结构 晶体与非晶体
Hale Waihona Puke 一、固体的分类 二、晶 体 三、非晶体 四、晶体和非晶体存在 差异的原因
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一、固体的分类 固体可分为晶体和非晶体两类。 常见的固体中属于晶体的有：石英、云母、明矾、食 盐、硫酸铜等。
晶 体 非晶体
属于非晶体的有：玻璃、松香、沥青、橡胶等。
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金刚石的结构示意图
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分析：因为组成晶体的物质微粒是有规则地、周期 性地排列着的。所以，如果用点表示粒子，则这些点在空 间的排列就具有规则。表示晶体粒子所在位置的这些点称 为结点，结点的总体称为空间点阵。 如图是表示在一个平面上晶体微粒的排列情况。 分析：从图上可以看出，沿不 同方向所画的等长直线 AB 、 AC 、 AD 上，晶体微粒的数目不同。正 因为在不同方向上晶体微粒的排列 情况不同，才引起晶体在不同方向 上物理性质的不同。
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总之，晶体外形的有规则和它的各向异性都是由于晶 体内部结构有规则的缘故。非晶体内部的物质微粒的排列 是不规则的，由于微粒的数目非常多，平均起来，各个方 向的物理性质就相同了。
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练 习
1. 晶体和非晶体有什么不同？ 答：从外形上看，晶体具有规则的几何形状，非晶体 没有规则的几何形状，从物理性质上看，晶体内部的物理 性质（如导热性、导电性等）与方向有关, 是各向异性的; 非晶体的物理性质在各个方向上都相同，是各向同性的。
2. 物理性质 非晶体的各种物理性质在各个方向上都 相同，这种特性叫做各向同性。
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四、晶体和非晶体存在差异的原因 主要是因为它们有不同的微观结构。 晶体结构假说 组成晶体的物质微粒（分子、原子或 离子）依照一定的规律在空间中排成整齐的行列，构成所 谓空间点阵。
食盐晶体的结构示意图
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2．物理性质
晶体在不同的方向上不仅导热性能不同，机械强度和 导电性能等其他物理性质也不同。也就是说，晶体内部的 物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性。
3．晶体可分为单晶体和多晶体
（1）如果整个物体就是一个晶体，这样的物体就叫做 单晶体。
（2）如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶 体（晶粒）组成的，这样的物体就叫做多晶体，它没有规 则的几何形状，具有各向同性。
2. 如果物体具有各向同性的物质，是否就是非晶体？ 答：不一定就是非晶体。例如 , 多晶体是晶体的一种， 但它具有各向同性的性质。
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二、晶
体
1. 晶体的外形是有规则的几何形状 例如，食盐晶体的外形是呈立方体形，明矾的晶体是 八面体。
食盐结构示意图
食盐晶体
明矾晶体
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石英晶体的中间是一个六面棱柱，两端是六面棱锥； 雪花晶体的形状虽然不同，但都具有六角形的规则图案。
石英晶体
雪花晶体