物理粤教版高二年级选修3-3第二章第3节固体新材料教学设计

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高中物理第二章固体液体和气体第一讲晶体和非晶体第二讲晶体的微观结构第三讲固体新材料教案粤教版选修33

2021年高中物理第二章固体液体和气体第一讲晶体和非晶体第二讲晶体的微观结构第三讲固体新材料教案粤教版选修33第二讲晶体的微观结构第三讲固体新材料[目标定位] 1.明白晶体和非晶体外形和物理性质上的区别.2.明白晶体可分为单晶体和多晶体.3.了解晶体的微观结构.4.了解固体新材料在生活、生产、科学研究等方面的应用.一、晶体和非晶体1.固体能够分为晶体和非晶体两类.晶体又能够分为单晶体与多晶体.2.石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体.3.单晶体有确定的几何形状，非晶体没有确定的几何形状.4.晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点；晶体的某些物理性质表现为各向异性，非晶体沿各个方向的物理性质差不多上一样的，表现为各向同性；多晶体是各向同性的.二、晶体的微观结构1.晶体的微观结构假说的内容：晶体内部的微粒是有规则地排列着的.2.假说提出的依据：晶体外形的规则性和物理性质的各向异性.3.实验验证：人们利用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晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的.4.微观结构理论的内容：(1)组成晶体的物质微粒(原子、分子或离子)按一定的规律在空间整齐排列.(2)晶体内部各微粒之间存在着专门强的相互作用力，微粒只能在各自的平稳位置邻近做微小振动.一、正确明白得晶体与非晶体的区别1.区别分类宏观外形物理性质非晶体没有确定的形状①没有固定的熔点；②导电、导热、光学性质表现为各向同性晶体单晶体有天然规则的形状①有确定的熔点；②导电、导热、光学性质表现为各向异性多晶体没有确定的形状①有确定的熔点；②导电、导热、光学性质表现为各向同性2.区别晶体和非晶体关键看有无固定的熔点，单晶体与多晶体的区别关键看有无规则的几何外形及是否有各向、异性.例1下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是( )A.所有的晶体都表现为各向异性B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C.大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体D.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点答案 D解析只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大粒盐磨成细盐，而细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清晰地观看到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别确实是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D对.针对训练某一固体具有一定的熔点，那么它( )A.一定是晶体B.一定是非晶体C.是多晶体D.不一定是非晶体答案 A解析不管是单晶体依旧多晶体都有一定的熔点.例2如图1所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程.图中横轴表示时刻t，纵轴表示温度T.从图中能够确定的是( )图1A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B.曲线M的bc段表示固液共存状态C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态答案 B解析只有晶体存在固定的熔点T0，曲线M的bc段表示固液共存状态，曲线M的ab段表示固态，曲线N的ef段不表示固态，曲线N的fg段不表示液态，选项B正确，A、C、D错误.二、对晶体和非晶体的微观说明1.对单晶体各向异性的说明图2如图2所示，这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情形.从图上能够看出，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形不同，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说明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，离开平稳位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸取的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化.3.对多晶体特点的微观说明晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，因此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.多晶体和非晶体的要紧区别是多晶体有确定的熔点，而非晶体没有.4.对非晶体特点的微观说明在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观点来看，在微粒专门多的情形下，沿不同方向的等长直线上，微粒的个数大致相等，也确实是说，非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情形差不多相同，因此非晶体在物理性质上表现为各向同性.6.对同素异构体的说明这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有专门大不同.白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构.例32010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杰出研究.他们通过透亮胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐步减小，最终查找到了厚度只有的石墨烯，是碳的二维结构.如图3所示为石墨、石墨烯的微观结构，依照以上信息和已学知识判定，下列说法中正确的是( )图3A.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、石墨烯与金刚石差不多上晶体D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的答案CD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.三、固体新材料1.新材料的差不多特点(1)新材料有优异的性能和宽敞的应用前景.(2)新材料的进展与新工艺、新技术紧密相关；(3)新材料往往具有专门性能，如超高强度、超高硬度、超塑性；(4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步.2.新材料的以后(1)新材料科学正向着研究各种复合材料(例如复合金属材料、复合陶瓷材料、复合高分子材料)、研究并开发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向进展.(2)新材料的制备工艺、检测仪器和运算机应用也是今后新材料科学技术进展的重要内容. 例4下列说法正确的是( )A.新材料专门的性能，它不仅包括专门的物理性能，也包括一些专门的化学性能B.制作集成电路时，尽管对硅单晶片的完整性有专门高的要求，然而能够承诺单晶片内原子的规则排列显现微小的缺陷C.纳米是长度单位，1nm＝10－10mD.金属薄膜能够配合读写磁头设计的改进，增大磁记录的密度答案 D解析新材料的专门性能是指物理性能，A错；制作集成电路的硅单晶片是不承诺硅单晶片内原子的规则排列显现微小的缺陷的，B错；1nm＝10－9m，C错；由于金属薄膜的晶粒尺寸小、晶粒各向异性大，晶粒间的相互交换作用弱，是能够配合读写磁头的改进增大磁记录的密度的，D正确.晶体与非晶体1.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A.能够依照各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B.一块平均薄片，沿各个方向对它施加拉力，发觉其强度一样，则此薄片一定是非晶体C.一个固体球，假如沿其各条直径方向的导电性不同，则该球体一定是单晶体D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则这块晶体一定是多晶体答案CD解析判定固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点.多晶体和非晶体都具有各向同性和天然无规则的几何外形，单晶体具有各向异性和天然规则的几何外形.2.下列固体中全部属于晶体的是( )A.石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜B.石英、玻璃、云母、铜C.食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香D.蜂蜡、松香、橡胶、沥青答案 A晶体和非晶体的微观说明3.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A.它们由不同的空间点阵构成B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着C.晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的D.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体答案 B解析空间点阵是晶体的一个专门结构，是晶体的一个特性，因此A是错误的；不管是晶体依旧非晶体，组成物质的微粒永久在做热运动，因此C是错误的；非晶体提不到什么层面的问题，即使是晶体，各个层面的微粒数也不见得相等，因此D也是错误的.故正确答案为B.4.某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体( )A.一定是非晶体B.可能具有确定的熔点C.一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D.一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质答案 B解析导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此，A选项不正确；多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确；物体外形是否规则不是判定是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也能够有规则的几何外形，因此这只能是“后天”人为加工的，因此C选项错误；单晶体也不一定各个物理特性都有各向异性，故D错.(时刻：60分钟)题组一晶体和非晶体1.下列说法中正确的是( )A.玻璃是晶体B.食盐是非晶体C.云母是晶体D.石英是非晶体答案 C解析玻璃是非晶体，食盐、云母、石英差不多上晶体，故选项C正确.2.云母薄片和玻璃片分别涂一层专门薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母薄片及玻璃片的反面，石蜡熔化，如图1所示，那么( )图1A.熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片B.熔化的石蜡呈圆形的是云母片C.实验说明玻璃片有各向同性，可能是非晶体D.实验说明云母有各向同性，是晶体答案AC解析单晶体在导热这一物理性质上具有各向异性，而非晶体则是各向同性.3.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连续升高D.金刚石密度大，石墨密度小答案AC解析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.4.下列说法正确的是( )A.黄金能够切割加工成各种形状，因此是非晶体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差不多上各向异性的D.玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状答案 D解析常见的金属差不多上多晶体，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；同一种物质能够形成多种晶体，如碳能够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.5.如图2a、b所示是两种不同物质的熔化曲线，依照曲线判定下列说法正确的是( )图2是晶体是晶体是非晶体是非晶体答案AD解析晶体在熔化过程中不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没有确定的熔点，加热过程，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.6.如图3所示，ABCD是一厚度平均的由同一种材料构成的圆板.AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情形下都接触良好).关于圆板，下列说法正确的是( )图3A.圆板是非晶体B.圆板是多晶体C.圆板是单晶体D.圆板沿各个方向导电性能不同答案CD题组二晶体和非晶体的微观结构7.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A.人造晶体在现代技术中应用广泛，但没有固定的熔点B.晶体内部的物质微粒按一定规则排列且不停振动，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着C.晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒却在不停地运动着D.晶体管的制造材料是晶体答案BD解析有确定熔点是晶体的属性，A错误；组成物质的微粒永久在做热运动，不管是晶体依旧非晶体，B正确，C错误；晶体管是由晶体材料制成的，D正确.8.有关晶体的微观结构，下列说法中正确的有( )A.同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质B.同种元素的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答案BD解析同种元素的原子能够按不同结构排列，形成不同的物质，不同物质的物理性质不同，如同是由碳元素组成的石墨和金刚石的物质密度、机械强度、导热性、导电性和光学性质等都有专门大差别，因此B、D正确，A、C错误.9.下列说法错误的是( )A.晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的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答案 C解析晶体的外形、物理性质差不多上由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有如此的性质，C错误.10.下列关于探究晶体结构的几个结论中正确的是( )年，德国物理学家劳埃用X射线来探测固体内部的原子排列，才证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律整齐地排列起来的B.组成晶体的物质微粒，没有一定的规则在空间杂乱无章地排列着，同时晶体的微观结构没有周期性特点C.晶体内部各微粒之间还存在着专门强的相互作用力，这些作用力就像能够伸缩的弹簧一样，将微粒约束在一定的平稳位置上D.热运动时，晶体内部的微粒能够像气体分子那样在任意空间里做剧烈运动答案AC解析劳埃在1912年用X射线证实了晶体内部结构的规律性.而晶体内部微粒都只能在各自的平稳位置邻近振动，是因为微粒间存在着相互作用力的结果.题组三固体新材料11.纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用.下列关于晶体的说法正确的是( )A.晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动B.晶体内的微观粒子间的相互作用专门强，使各粒子紧紧地靠在一起C.晶体的微观粒子在不同方向上排列情形不同D.晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法推测答案 C解析12.下列说法中不正确的是( )A.不锈钢具有专门强的耐腐蚀性，广泛应用于制造餐具、外科手术器械及化工设备B.有机高分子材料是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素的有机化合物构成的材料C.复合材料则是由几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料D.玻璃钢不是复合材料答案 D解析玻璃钢、碳纤维和陶瓷复合材料差不多上新型的复合材料，D错.13.利用扫描隧道显微镜(STM)能够得到物质表面原子排列的图象，从而能够研究物质的构成规律.如图4所示的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观看、比较，能够看到这些材料差不多上由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特点.则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：图4(1)；(2).答案(1)在确定方向上原子有规律地排列；在不同方向上原子的排列规律一样不同(2)原子排列具有一定的对称性解析从题图中能够看出，这几种材料的原子排列均有一定的规则，因此是晶体物质，具有晶体的特点.。

高中物理第2章第二、3节晶体的微观结构固体新材料学案

第二章固体、液体和气体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料1．了解固体的微观结构．2．明白晶体和非晶体在物理性质上的不同，是由于它们内部物质微粒的排列不同造成的．3．了解新材料的大体特征及材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的进展对人类生活和社会进展的影响．4．明白半导体的一些特点，了解半导体技术在生活、生产中的应用．初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用．1．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种假说，以为晶体内部的微粒是有规则地排列着．后来人们应用X射线对晶体结构进行研究，证明了这种假说的正确性．2．从微观的角度看，组成晶体的微观粒子按必然的规律在空间整齐排列．物质微粒间有很强的彼此作用，微粒的热运动不能克服它们的彼此作用而远离，表现为在必然的平衡位置周围做微小振动．3．晶体的外形规则能够用物质微粒的规则排列来解释，晶体的各向异性是因为在不同方向上物质微粒的排列情形不同而引发的，另外，晶体有肯定的熔点也能够由晶体物质粒子的规则排列取得解释．4．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．这是因为组成它们的微粒能够依照不同规则在空间散布．如碳原子若是按如图甲所示那样排列，就成为石墨，而按如图乙所示那样排列，就成为金刚石．5．新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步，半导体材料是支撑现代文明社会的最重要的材料之一，磁存储材料的进展推动了磁记录技术的进步，使电子运算机的微型化成为可能．6．新材料的制备是此后新材料科学技术进展的重要内容之一，例如：利用空间失重条件进行晶体生长，利用强磁场、强冲击波、超高压、超高真空和强制冷等手腕制备特殊性能的新材料．1．关于晶体和非晶体的下列说法中，正确的是(D)A．凡是晶体，都具有肯定的几何外形B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体C．化学成份相同的物质，只能生成同一晶体D．晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果2．晶体具有各向异性的特点是由于(A)A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情形不同B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情形相同C．单晶体内部结构有规则性，多晶体内部结构无规则性D．晶体内部结构有规则性3．晶体在熔化进程中所吸收的热量，主要用于(B)A．破坏空间点阵结构，增加分子动能B．破坏空间点阵结构，增加分子势能C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能解析：晶体有固定的熔点，熔化进程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以选项B正确．4．关于晶体和非晶体，正确的说法是(B)A．它们的微观结构相同B．单晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不断地运动着的D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体解析：晶体内部结构是有规则的，而非晶体内部结构是无规则的，A错误，B正确．物质微粒都是永不断息地运动着的，C错误．从物质微观结构看，D也错误．5．关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系不正确的是(D)A．半导体材料的工业化生产，增进了当前运算机技术的迅猛进展B．高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础C．低消耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料D．在远古时期，人们就已经开始利用半导体制造电器了解析：在人类历史上，曾经历了石器时期、青铜器时期和铁器时期，不同材料的应用表现了不同的生产力水平．远古时期，人们选择石器做工具，它是那时自然界中最硬的材料了.20世纪下半叶进入新技术革命时期，新材料成为各个高技术领域进展的冲破口；半导体材料的工业化生产，大力增进了运算机技术的进展；高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础；低消耗的光导纤维，是现代光纤通信的重要材料．故D选项不正确．6．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是(C)A．晶体内的微观粒子在永不断息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的彼此作用很强，使各粒子牢牢地靠在一路C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情形不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测解析：晶体内微观粒子的排列具有周期性．7．下列说法中不正确的是(C)A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的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．凡各向同性的物质必然是非晶体D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的解析：物质微粒微观上是规则排列的，因此宏观上表现为规则的几何形状，A选项正确；碳原子能够生成石墨和金刚石等不同的晶体，因为碳原子形成了不同的空间结构，B选项正确；非晶体和多晶体都具有各向同性，C选项错误；晶体的各向异性是由于晶体内部微粒的空间排列有序，由晶体的内部结构决定，D选项正确．8．石墨和金刚石性质有专门大不同，是由于(D)A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成份不同C．它们都是各向同性的D．它们的物质微粒按不同的规则排列解析：石墨具有层状结构，每层中碳原子呈六边形结构；金刚石中碳原子呈正四面体结构，不同的结构决定了它们的性质不同．9．家庭、学校等有关的门锁常常利用“碰锁”，但是，这种锁利用一段时刻后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难．这时，你能够用铅笔在锁舌上摩擦几下，碰锁便开关自如如初，而且能够持续几个月之久．请你动手试一试，并回答其中的道理．答案：石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不是很紧密，层与层之间易脱落，故能起到润滑作用．在锁舌上用铅笔摩擦几下，碰锁便开关自如如初，也是按照那个道理．。

固体新材料-粤教版选修3-3教案

固体新材料-粤教版选修3-3教案一、教学目标1.了解什么是固体新材料，以及其研发及应用的背景和意义；2.了解材料选择的基本原则和重要性；3.熟悉几种常见的固体新材料，以及其特性和应用；4.掌握相关术语和指标，以及检测和评价固体新材料的方法。

二、教学重点1.固体新材料的基本概念和分类；2.材料选择的原则和方法；3.几种常见的固体新材料的性质和应用。

三、教学难点1.固体新材料的制备方法与工艺；2.几种具有特殊性能的固体新材料的制备方法及其工艺流程。

四、教学内容1.固体新材料的基本概念和分类定义•固体新材料是指在近几十年中开发出来的材料，它具有比传统材料更高的性能、功能和效益。

•固体新材料是以新的原材料为基础，以新的工艺技术和新的设计原则为依据，通过多种技术手段，加工制备出来的全新材料。

分类•根据组成和结构的不同，固体新材料可分为以下几种：1.化学新材料：主要是指高分子材料，如塑料、橡胶、纤维等；2.金属新材料：主要是指合金、高温合金、耐腐蚀金属等；3.陶瓷新材料：主要是指氧化铝、氮化硅、碳化硅、氧化锆等；4.复合材料：主要是指无机-有机复合材料、智能材料、生物材料等。

2. 材料选择的原则和方法材料选择的基本原则•材料选择的基本原则是综合考虑材料的力学性质、物理性质、化学性质、生物性质、加工性能、成本等方面的因素。

材料选择的方法•材料选择的方法包括材料数据手册查询法、计算机辅助选择法、试验方法和经验法等。

3. 几种常见的固体新材料的特性和应用高分子材料•高分子材料具有轻质、耐腐蚀、绝缘、易加工等特性。

•应用领域：航空航天、汽车制造、电力电子、建筑装饰、纤维制品等。

金属新材料•金属新材料具有优异的导电性、导热性、强度、耐热、耐腐蚀等特性。

•应用领域：航空航天、核工业、机床制造、化学工业、枪炮武器等。

陶瓷新材料•陶瓷新材料具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性。

•应用领域：机械制造、电子制造、航空航天、核能工业、医疗卫生等。

高中物理第二章第一节晶体的宏观特征第二节第三节固体新材料教学案粤教版选修339

第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料[目标定位] 1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法，能说出单晶体和多晶体的区别.2.了解晶体结构的认识过程，知道晶体内部结构的特点.3.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、社会发展的影响．一、晶体和非晶体[导学探究]1．观察玻璃、蜂蜡、塑料、食盐、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？答案玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，食盐、蔗糖、石英有规则的几何外形．2.在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母薄片及玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图1所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？玻璃片云母片图1答案玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同．云母薄片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不同．[知识梳理] 晶体与非晶体的区别比较内容固体分类宏观外形物理性质非晶体没有(“有”或“没有”)确定的几何形状①没有固定熔点②导电、导热、光学等性质表现为各向同性晶体单晶体有(“有”或“没有”)天然①有确定的熔点[1．如何区分晶体和非晶体？如何区分单晶体和多晶体？答案有确定熔点的是晶体，没有确定熔点的是非晶体．单晶体和多晶体虽都有确定的熔点，但还有两点不同：其一，单晶体有天然规则的形状，多晶体没有；其二，单晶体物理性质上表现为各向异性，多晶体则表现为各向同性．2．金属物体没有固定、规则的几何外形，但它们都有确定的熔点，那么金属是晶体，还是非晶体？答案金属是多晶体，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，没有规则的几何外形，在物理性质上表现为各向同性，但它们有确定的熔点．二、晶体的微观结构[导学探究]1．晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的外形，并且物理性质方面表现为各向同性．产生这些不同的根本原因是什么呢？答案它们的微观结构不同．2．金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？答案金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大．石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小．这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布，会形成不同的晶体．[知识梳理]1．组成晶体的微观粒子(分子、原子或离子)，按照一定的规律在空间整齐地排列．2．微观结构不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同．3．组成晶体的微粒的相互作用很强，它们只能在一定的平衡位置附近不停地做微小振动．[延伸思考]天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体，这说明了什么？答案有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．三、固体新材料[导学探究]1．你对固体新材料有哪些了解？答案(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景．(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．(3)新材料往往具有特殊性能．如超高强度、超高硬度、超塑性．(4)新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步．(5)硅是当前用途最广的半导体材料．2．固体新材料未来的发展方向如何？答案(1)新材料科学正向着研究各种复合材料、研究并开发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展．(2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容.一、晶体和非晶体例1下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是( )A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点答案 D解析只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故D对．例2在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图2(a)所示，而甲、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(b)所示，则( )图2A．甲、乙是非晶体，丙是晶体B．甲、丙是晶体，乙是非晶体C．甲、丙是非晶体，乙是晶体D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体答案 B解析由题图(a)知，甲、乙的导热性呈各向同性，丙的导热性呈各向异性；由题图(b)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．二、晶体的微观结构例3下列说法不正确的是( )A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的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的微观结构决定的答案 C解析晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．针对训练(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3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，下列说法中正确的是( )图3A ．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答案 CD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.固体⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧ 晶体⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 单晶体⎩⎨⎧ 物理性质各向异性有规则的几何外形有确定的熔点多晶体⎩⎨⎧ 物理性质各向同性有确定的熔点晶体的微观结构非晶体⎩⎨⎧ 无规则的几何外形无确定的熔点物理性质各向同性固体新材料⎩⎨⎧ 新材料的特征新材料的未来1．(晶体和非晶体)(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，石墨密度小答案AC解析单晶体有规则的几何外形，具有确定的熔点，而非晶体没有，据此知A、C正确．2．(晶体和非晶体)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4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，则这块样品可能是( )图4A．单晶体B．多晶体C．非晶体D．金属答案 A解析用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′、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A 正确．如果是普通金属，可以分析出沿O1O1′方向电阻比较大．3．(晶体的微观结构)(多选)晶体具有各向异性的特点是由于( )A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．晶体内部结构的无规则性D．晶体内部结构的有规则性答案AD解析晶体的各向异性取决于晶体内部结构的有规则性，即不同方向上物质微粒的排列情况不同．故正确答案为A、D.4．(晶体的微观结构)下列关于金刚石与石墨的说法正确的是( )A．它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同B．它们的物理性质有很大的差异C．由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶体，石墨是非晶体D．金刚石是单晶体，石墨是多晶体答案 B题组一单晶体、多晶体和非晶体的区别1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的答案BC解析金刚石、食盐、水晶是晶体，玻璃是非晶体，选项A错误；单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，选项D错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项B、C正确．2．判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是( )A．根据外形判断B．根据导电性能判断C．根据各向异性或各向同性判断D．根据有无确定的熔点来判断答案 D3．(多选)如图1所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断下列说法正确的是( )图1A．甲是晶体B．乙是晶体C．甲是非晶体D．乙是非晶体答案AD解析晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，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，因此甲对应的是晶体，乙对应的是非晶体．4．(多选)云母薄片和玻璃片分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母薄片及玻璃片的反面，石蜡熔化，如图2所示，那么( )图2A．熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片B．熔化的石蜡呈圆形的是云母片C．实验说明玻璃片有各向同性，可能是非晶体D．实验说明云母有各向同性，是晶体答案AC5．(多选)关于一块长方体的铜条，下列说法正确的是( )A．它是一块晶体，因为它有规则的几何外形B．它是一块晶体，因为它有确定的熔点C．它是一块多晶体，因为它是由许多晶粒杂乱无章排列而成的D．它是一块非晶体，因为它的物理性质表现为各向同性答案BC解析金属铜条是多晶体，有固定的熔点，它内部的晶体颗粒的排列是杂乱无章的．6．(多选)北京奥运会的国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它其内部设施尽收眼底，这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料，这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( )A．在物理性质上具有各向同性B．在物理性质上具有各向异性C．具有固定的熔点D．没有固定的熔点答案AD解析因为这种材料属于非晶体，因此在物理性质上具有各向同性，没有固定的熔点，选项A、D正确．题组二对晶体的微观结构的理解7．(多选)下列说法中正确的是( )A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体B．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体C．普通玻璃是非晶体D．一块铁的物理性质虽然呈各向同性的，但它是晶体答案CD解析化学成分相同的物质可以生成多种不同的晶体，如石墨和金刚石，故A错误；石英制成的玻璃是非晶体不是晶体，故B错误，C正确；铁为多晶体，物理性质表现为各向同性，故D正确．8．(多选)下列叙述中正确的是( )A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵结构排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规则排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布答案AB的是( )9．下列关于晶体空间点阵的说法，不正确．．．A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质答案 B解析组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子．这些物质微粒也就是分子动理论中所说的分子．显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间还存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，所以选项B的说法错误，故答案为B.。

粤教版高中物理3-3第二章固体、液体和气体导学案

第二章第一、二节《晶体的宏观特征》和《晶体的微观结构》学习目标1、了解晶体的种类，单晶与多晶体的异同点，晶体与非晶体区别2、单晶体与多晶体的异同点，如何解释微观结构。

学习过程一、预习指导：1. 预习书本 P26—P27 和书本P29----P30 1、晶体与非晶体的有何不同点？ 2、单晶体与多晶体有何不同点？ 3、如何解释晶体外形的的规则性？4、如何解释晶体物质的各向异性？5、如何解释非晶体没有一定的熔点？而晶体却有一定的熔点？二、课堂导学： ※ 学习探究 1、完成下列表格2、辨别物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是？A 、通过外形来判断B 、从各向异性或各向同性来判断C 、从导电性能来判断D 、从有无熔点来判断。

3、如何正确判断物质是单晶体还是多晶体？4、如何解释晶体外形的的规则性和各向异性？5、如何解释解释非晶体没有一定的熔点？而晶体却有一定的熔点？三、总结提升： ※ 学习小结学习评价※ 自我评价你完成本节导学案的情况为（）. A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测（时量：5分钟满分：10分）计分： 1. 下列叙述中正确的是（）单晶体多晶体非晶体特点有的几何形状。

有一定的。

有各向。

外形有一定的。

有各向。

外形，没有一定的具有各向。

举例如等如：等A 、多晶体与非晶体各向同性，所以都不是晶体B 、单晶体和多晶体都是各向异性的C 、金属材料各向同性，但金属中每一晶体的内部各向异性D 、明矾是多晶体，小铁屑是单晶体。

2、某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒（） A ．在空间的排列不规则 B ．在空间按一定的规则排列 C ．数目较多的缘故 D ．数目较少的缘故3、下面关于晶体和非晶体的说法中正确的是（） A ．石英晶体打碎后就变成了非晶体B ．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体C ．非晶体都没有固定的熔点D ．所有晶体都是各向异性的4、书本P30 1---3课后作业预习书本P31第三节，P35的第四节、不编导学案1、固体新材料的基本特征有哪些？2、什么材料是用途最广的单导料？3、固体新材料正向何方向发展？1、液体具有什么特性？2、液体分子的热运动有什么特点？液晶具有什么特性？ 3、液晶的应用有哪些？4、完成书本P38 1---4题第二章第五节《液体的表面张力》学习目标1、了解液体表面的张力现象、产生原因。

高中物理第二章第二节晶体的微观结构第三节固体新材料导学案粤教选修

第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1. 知道什么是晶体、非晶体以及晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别．2．知道晶体内部的物质微粒是按照一定规律在空间整齐排列的．3．知道晶体外形的规则性及其物理性质的各向异性．4．了解固体新材料的基本特征．二、重点难点1．晶体和非晶体的区别及物理性质．2．晶体的微观结构．三、问题导学1．如何区分晶体与非晶体？晶体有什么特点？2．晶体与非晶体有什么区别？3．晶体与非晶体的微观结构有何不同？四、自主学习（阅读课本P22-30页，《金版学案》P32-37考点1、2）1．完成《金版学案》P32 、P36预习篇五、要点透析见《金版学案》P32考点1、2；P37考点1、2）【预习自测】1．(单选)下列固体中全是由晶体组成的是( )A．石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜 B．石英、玻璃、云母、铜C．食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香 D．蜂蜡、松香、橡胶、沥青2．(单选)下列说法中，不正确的是( )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3． (双选)下列说法中正确的是( )A ．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体B ．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体C ．普通玻璃是非晶体D ．一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体4．(双选)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第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料【巩固拓展】课本作业P24练习1、2、3 ；P26练习1、2、31．(单选)下列说法错误的是( )A ．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的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2．(双选)关于晶体和多晶体，下列说法正确的是( )A ．多晶体和单晶体都有规则的几何外形B ．同种物质可以生成不同的晶体，它们的物理性质不同，但化学性质相同C ．具有各向同性的物体，可以断定它不是单晶体D ．具有确定熔点的物体，可以断定它是单晶体3．(多选)下列说法中正确的是( )A ．常见的金属材料都是多晶体B ．只有非晶体才显示各向同性C ．凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体D ．多晶体不显示各向异性第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料班级姓名学号评价【课堂检测】一、晶体和非晶体的区别1．(双选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A ．有规则的几何外形的固体一定是晶体B ．晶体在物理性质上一定是各向异性的C ．晶体熔化时具有一定的熔点D ．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的二、对各向同(异)性的理解2．(单选)下列说法中正确的是( )A ．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体B ．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C ．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体D ．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体三、晶体微观结构的理解运用3．(双选)下列叙述中错误的是( )A ．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B ．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C ．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D ．石墨的硬度与金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布● 【互动研讨】1．晶体和非晶体的区别2．单晶体与多晶体异同3．晶体表现为各向异性的原因第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料班级姓名学号评价● 【当堂训练】1．(双选)云母片和玻璃片上分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的反面．石蜡熔化，如图所示，那么()A．熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片B．熔化的石蜡呈圆形的是云母片C．实验说明玻璃片各向同性是非晶体D．实验说明云母片各向同性是晶体2．(单选)下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是( ) A．所有晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点3．(双选)晶体表现出各向异性是由于( )A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．晶体内部结构的无规则性D．晶体内部结构的有规则性4．(双选)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，石墨密度小学习心得：2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．据伊朗新闻电视台2019年9月7日消息，伊朗原子能组织发言人卡迈勒万迪当天宣布，作为第三阶段中止履行伊核协议的措施，伊朗已启动了“先进离心机”，以增加浓缩铀储量。

版物理课堂学案粤教版选修33课件：第二章第二三节固体材料

小试身手
1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( ) A．它们由不同的空间点阵构成 B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着 C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的
D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体
②对晶体有一定的熔点，非晶体没有确定的熔点的解释．
a．晶体物质粒子是规则排列的，要破坏晶体中规则的微观结构所需的能量是相同的，故晶体有一定的熔点．
b．非晶体物质粒子是不规则排列的，要破坏不规则的微观结构所需的能量并不相同，故非晶体没有确定的熔点．
5．同一种物质微粒能生成种类不同的几种晶体的解释．
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22
(3)同一种物质在不同条件下形成不同的晶体．如图所示，这是在一个平面上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．

高中物理第二章固体、液体和气体章末总结教学案粤教版选修3-3(new)

p－
p＝ ,斜率k＝CT，即斜率越大,对应的温度越高
等
容
线
p－T
p＝ T，斜率k＝，即斜率越大，对应的体积越小
等
压
线
V－T
V＝ T，斜率k＝，即斜率越大,对应的压强越小
例4 （多选）一定质量的理想气体的状态变化过程的p－V图象如图3所示，其中A是初状态,B、C是中间状态，A→B是等温变化,如将上述变化过程改用p－T图象和V－T图象表示,则下列各图象中正确的是（）
(p＋p0）（2V0－Vx)＝p0· V0，
联立上述二式得：6V －V0Vx－V ＝0，
其解为：Vx＝ V0；另一解Vx＝－ V0,不合题意，舍去．
例3 如图2所示，一定质量的气体放在体积为V0的容器中，室温为T0＝300 K,有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为76 cm
打开阀门K后，A室气体等温变化，pA＝1 atm，体积为VA，由玻意耳定律得
pA0VA0＝pAVA
VA＝＝ V0
(2)假设打开阀门K后，气体从T0＝300 K升高到T时,活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为V0，压强仍为p0，即等压过程．
根据盖·吕萨克定律＝得
T＝ T0＝450 K
因为T1＝400 K〈450 K，所以pA1＝p0，水银柱的高度差为零．
（2)设瓶内原有气体体积为V，打开塞子后温度为400 K、压强为1.0×105Pa时气体的气体为V′
由玻意耳定律有p2V＝p1V′
可得V′＝ V
故瓶内所剩气体的质量与原瓶内气体质量的比值为。
4．(理想气体的图象问题）一定质量的理想气体，经历一膨胀过程,此过程可以用图5中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为( )

2019-2020年高中物理选修(3-3)《固体》word教案

2019-2020年高中物理选修（3-3）《固体》word教案目标导航1．初步掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。

2．能区分单晶体和多晶体。

3．掌握晶体的微观结构。

4．培养观察能力，体会物质的微观结构对其宏观性质的影响。

诱思导学1．固体的分类自然界中的固态物质可以分为两种：晶体和非晶体。

（1）晶体：像石英、云母、明矾等具有确定的几何形状的固体叫晶体。

常见的晶体还有：食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、石膏晶体、方解石等。

晶体又分为单晶体和多晶体：单晶体：整个物体就是一个晶体的叫做单晶体，如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等。

多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体，如大块的食盐、粘在一起的蔗糖、各种金属材料等。

（2）非晶体：像玻璃、蜂蜡、松香等没有确定的几何形状的固体叫非晶体。

常见的非晶体还有：沥青、橡胶等。

234晶体的形状和物理性质与非晶体不同是因为在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照各自的规则排列的，具有空间上的周期性。

典例探究例1 如何区分多晶体和非晶体？解析：由于多晶体和非晶体都没有规则的几何形状，而且都表现为各向同性，所以判断多晶体与非晶体通常用有没有一定的熔点来区分。

答案：有确定熔点的是多晶体，无确定熔点的是非晶体。

友情提示：由于多晶体是有许多单晶体杂乱无章的构成的，所以多晶体在几何形状和物理性质与方向的关系上与非晶体相似，但多晶体仍然具有确定的熔点。

例2 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？解析：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，从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；同一种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，从而表现出不同的物理性质。

总之微观结构不同，宏观性质就有差异。

答案：虽然化学成分相同，但其分子却可以构成不同的微观结构，所以有不同的物理性质。

粤教版高中物理选修3-3导学案第2章第1节晶体和非晶体第2节晶体的微观结构第3节固体新材料

第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料学习目标重点难点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.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. 1.区别晶体和非晶体．(重点)2.固体的微观结构．(难点)一、晶体和非晶体1．基本知识(1)固体的分类固体可分为晶体、非晶体两类．(2)各向异性与各向同性晶体在不同的方向上不仅机械强度、导热性能不同,而且导电性能和对光的折射率等其他物理性质也不一样．这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫做各向同性．(3)单晶体：具有规则外形、各向异性、有确定熔点的单个晶体．(4)多晶体：由许多无规则排列晶粒构成的晶体．(5)非晶体：外形不规则,各向同性,没有一定熔点的固体物质．(6)同种物质的不同状态某种物质是晶体还是非晶体并不是截然划分的．通过人工的方法可以使晶体转变为非晶体．2．思考判断(1)常见的金属材料都是多晶体．(√)(2)凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体．(√)(3)多晶体和非晶体熔化时都没有确定的熔点．(×)3．探究交流某固体没有确定的形状,怎样判断它是非晶体,还是多晶体？【提示】看有无确定的熔点,有确定的熔点的是多晶体,没有确定熔点的是非晶体．二、晶体的微观结构1．基本知识(1)晶体的微观结构假说的内容：晶体内部的微粒是有规则地排列着的．(2)假说提出的依据：晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．(3)实验验证：人们用X射线对晶体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的．(4)微观结构理论的内容：①组成晶体的物质微粒(原子、分子或离子)按一定的规律在空间整齐排列．②晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用,微粒只能在一定的平衡位置附近做微小振动．2．思考判断(1)晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列．(√)(2)单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列．(√)(3)石墨的硬度比金刚石的差得多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布．3．探究交流晶体为什么有规则的几何外形？【提示】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,所以晶体有规则的几何外形．三、固体新材料1．基本知识新材料的基本特征(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景．(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．(3)新材料往往具有特殊性能,如超高强度、超高硬度、超塑性．(4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步．(5)硅是当前用途最广的半导体材料．2．思考判断(1)在力学性能方面,纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性．(√)(2)在极低的温度下,纯净的半导体像绝缘体一样不导电．(√)(3)在化学性能方面,纳米材料化学活性低,因此化学稳定性强．(×)晶体和非晶体【问题导思】1．是不是只要有规则几何形状的固体就是晶体,无规则几何形状的固体就是非晶体呢？2．我们可以从哪些方向正确区分单晶体、多晶体和非晶体呢？1．晶体、非晶体的区别与联系(1)单晶体、多晶体及非晶体的区别①晶体与非晶体：具有一定形状、体积、不易压缩．②单晶体与多晶体：有固定的熔点．③多晶体与非晶体：没有规则外形,各向同性．2．晶体和非晶体的判断(1)根据几何形状判断：单晶体具有天然规则的几何形状,非晶体没有规则的几何形状,但应注意由于多晶体是由多个单晶体黏合在一起所组成的晶体,从宏观形状上看,它也没有规则的几何形状,所以不要误以为多晶体是非晶体．(2)依据固体所表现出来的物理性质：单晶体在导热、导电等物理性质上表现为各向异性,而非晶体则表现为各向同性,但注意多晶体也表现为各向同性．(3)依据固体是否具有固定的熔点：晶体具有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点．3．正确理解单晶体的各向异性(1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同,也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性质时,测试结果不同．(2)通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等．(3)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,举例如下：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立方体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．(双选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A．有规则的几何外形的固体一定是晶体B．晶体在物理性质上一定是各向异性的C．晶体熔化时具有一定的熔点D．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的【审题指导】解答本题应把握以下两点：(1)晶体与非晶体各自的宏观特征．(2)晶体和非晶体可以相互转化．【解析】由于外形是否规则可以用人工的方法处理,所以选项A错误．因为晶体可以分为单晶体和多晶体,而多晶体在物理性质上是各向同性的,所以选项B错误．因为晶体在物理性质上的重要特征之一是具有一定的熔点,所以选项C正确．理论和实验都证明非晶体是不稳定状态,在适当的条件下会变成晶体,因此D正确．【答案】CD晶体与非晶体的区别主要表现在有无确定的熔点上,而不能靠是否有规则的几何外形来辨别.因为虽然单晶体有规则的几何外形,但多晶体与非晶体一样都没有规则的几何外形.1．(双选)如图所示的是两种不同物质的熔化曲线,根据曲线,下列说法正确的是( )A．甲是晶体B．乙是晶体C．甲是非晶体D．乙是非晶体【解析】晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持不变(熔点对应的温度)；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,温度不断上升．因此,甲对应的是晶体,乙对应的是非晶体．【答案】AD晶体的微观结构【问题导思】1．从微观结构上分析,单晶体为什么呈现出各向异性,而多晶体和非晶体为什么呈现出各向同性？2．如何理解晶体具有固定的熔点？3．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？1．对各向异性的微观解释如图所示,这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图中可以看出,在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB 上物质微粒较多,线段AD上较少,线段AC上最少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同,才引起晶体在不同方向上物质性质的不同．2．对熔点的解释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,晶体开始熔化,熔化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．有的物质有几种晶体,如何解释这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构,例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石,二者在物理性质上有很大不同．白磷和红磷的化学成分相同,但白磷具有立方体结构,而红磷具有与石墨一样的层状结构．(双选)下列说法正确的是( )A．晶体的各向异性是由于它的微粒在空间按一定的规律排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度与金刚石差得太多,是由于它的微粒没有按一定的规律排列【审题指导】解答本题应注意以下两点：(1)晶体的微观结构决定着晶体的性质．(2)同种物质由于微粒的空间结构不同,从而有不同的物理性质．【解析】晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质；也正是由于它的微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,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碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度．【答案】AB同种物质可以生成不同的晶体,而且它们具有不同的微粒排列的空间结构,因而也就具有不同的物理性质.除石墨和金刚石外,还有红磷和白磷,白磷原子排列具有立方体结构,红磷原子排列具有层状结构.2．(双选)关于各向异性的说法正确的是( )A．不是所有晶体都具有各向异性的特点B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质C．晶体具有各向异性是由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同D．晶体的物理性质都是各向异性的【解析】单晶体具有各向异性,而多晶体具有各向同性,故A正确；多晶体具有各向同性的物理性质,故B错误；由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同,即为各向异性,则为单晶体,故C正确；只有单晶体具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的,故D错误．故选A、C.【答案】AC新材料及其应用【问题导思】1．日常生活中常见的高分子材料,属于天然高分子材料的有哪些？属于人工合成高分子材料的有哪些？2．试举例说明纳米材料的特点及应用？3．新材料对现代文明有哪些作用或影响？1．研究材料的意义材料是人类生存和发展的物质基础,是人类社会现代文明的重要支柱,材料的变化直接影响着社会的变化,材料是技术进步的关键要素之一．能源、信息和材料被称为现代文明的三大支柱．2．新材料新材料主要包括新型金属材料、高分子合成材料、新型无机非金属材料、复合材料、光电子材料等．(1)新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属．它们在导电、航空航天、原子能方面有广泛用途．(2)高分子合成材料有合成橡胶、塑料和化学纤维等．它们在火箭、建筑、医疗、交通、服装、农业、国防上有广泛用途．(3)新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料．它们在燃气机制造、磁流体、发电机、通信、工业、科学研究等方面有广泛用途．(4)复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料．它们在航空航天、电子工业、生活用品、新能源技术、信息技术、海洋工程等方面有广泛用途．(5)光电子材料有光电子半导体材料、光纤、薄膜材料、液晶显示材料．它们在光电子器件、光通信、光计算、激光技术等方面有广泛用途．3．纳米材料(1)纳米是长度单位,1 nm＝10－9 m.(2)纳米技术：在纳米尺度(1～100 nm)上制造材料和器件的技术．即重新排列原子而制造具有新分子结构的技术．(3)纳米材料有纳米金属材料、纳米磁场材料、纳米陶瓷材料、有机—无机纳米复合物、纳米传感材料、纳米医用材料等．(4)纳米材料应用领域：能源、环保、通信、航空航天、医疗、日常生活等．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是( ) A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强,使各粒子紧紧地靠在一起C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序,无法预测【审题指导】解答本题时应注意纳米材料的良好性能主要表现在：(1)力学性能：高强、高硬和良好塑性．(2)热学性能：熔点较低．(3)电学性能：低温时会呈现出电绝缘性．(4)化学性能：具有相当高的化学活性．【解析】【答案】 C3．纳米材料具有许多奇特效应,如( )A．电光效应B．量子尺寸效应C．高硬度D．表面和界面效应【解析】由纳米材料的良好性能表现知C项正确．【答案】 C1．下列各组物质中,全部是晶体的是( )A．石英、雪花、沥青B．食盐、橡胶、沥青C．雪花、明矾、蔗糖D．味精、云母、橡胶【解析】沥青、橡胶是非晶体．【答案】 C2．(双选)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )A．晶体和非晶体都有固定的熔点B．晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点C．所有晶体都是各向异性的D．多晶体没有确定的几何形状【解析】晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,所以选项A错,选项B对．晶体中的单晶体是各向异性的,多晶体是各向同性的,所以选项C错．单晶体有确定的几何形状,多晶体、非晶体没有确定的几何形状,所以选项D对．【答案】BD3．(双选)某球形固体物质,其各向导热性能相同,则该物体( )A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体,因为它有规则的几何外形D．一定不是单晶体,因为它具有各向同性的物理性质【解析】该固体物质各向导热性能相同,说明物理性质具有各向同性,因此可能是多晶体,也可以是非晶体,但一定不是单晶体,所以A、C错．多晶体有一定的熔点,而非晶体则没有一定的熔点,所以B、D对．【答案】BD4．下列说法正确的是( )A．新材料特殊的性能,不仅包括特殊的物理性能,也包括一些特殊的化学性能B．制作集成电路时,尽管对硅单晶片的完整性有很高的要求,但是可以允许单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷C．纳米是长度单位,1 nm＝10－10 mD．金属薄膜可以配合读写磁头设计的改进,增大磁记录的密度【解析】新材料的特殊性能是指物理性能,A错；制作集成电路的硅单晶片是不允许硅单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷的,B错；1 nm＝10－9m,C错；由于金属薄膜的晶粒尺寸小、晶粒各向异性大,晶粒间的相互交换作用弱,是可以配合读写磁头的改进增大磁记录的密度的,D对．【答案】 D。

粤教版高中物理选修3-3课件固体新材料课件5

D.金刚石密度大，石墨密度小
解析
单晶体有规则的几何外形，具有确定的熔点，而非晶体
没有，据此知A、C正确.
1
2.(晶体和非晶体)(单选)如图3所示，曲线M、N分
2
3
4
别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，
图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是( ) 图3 A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B.曲线M的bc段表示固液共存状态 C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
固体
非晶体无确定的熔点物理性质各向同性
固体新材料
新材料的特征
新材料的未来
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自我检测区
1 2 3 4
1
2
3
4
1.(晶体和非晶体)(双选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( AC )
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
学习探究区
一、晶体和非晶体二、晶体的微观结构三、固体新材料
一、晶体和非晶体
问题设计
1.观察玻璃、蜂蜡、塑料、盐粒、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？答案玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，盐粒、
蔗糖、石英有规则的几何外形.
2.在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧
D.根据有无确定的熔点来判断
例2
(双选)如图2所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲 )
线判断下列说法正确的是(
图2
A.甲是晶体 C.甲是非晶体 B.乙是晶体 D.乙是非晶体
解析
晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不

粤教版高中物理选修3-3课件高二：第二章第二节晶体的微观结构第三节固体新材料

晶体微观结构应用 [例 2]回答下列问题： (1)晶体为什么有规则的外形？ (2)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？
解析：(1)由于晶体中的物质微粒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. (2)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．
4．晶体各向异性是由于物质微粒__排__列__的__各__向__异__性___．
二、固体新材料新材料具有特殊性能：__超__高__强__度____、_超__高__硬__度___、 ___超__塑__性_____及各种__物__理__性__能____．
晶体的微观结构和宏观特性 [例 1]组成物质的微粒的空间点阵，可用来解释( ) A．晶体有规则的几何形状，非晶体没有 B．晶体能溶于水，而非晶体不能 C．晶体的导电性较非晶体强 D．晶体的机械强度不如非晶体 E．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 F．单晶体的各向异性 G．非晶体的各种物理性质在各方向上都相同
答案：见解析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ析：食盐的摩尔体积 V＝Mρ
其中 M 为食盐的摩尔质量，ρ为食盐的密度.1 mol 食盐中有 NA个 NaCl分子，即 NA个钠离子和 NA 个氯离子，因此每个离子所占小立方体的体积为
V0＝2NVA＝2NMAρ
小立方体的边长 l＝3 V0＝ 3
M 2NAρ
两个钠离子最近的距离 d 为边长的 2倍，所以
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第二节晶体的微观结构第三节固体新材料
一、晶体的微观结构 1．组成晶体的微观粒子是_______有__规__则排列的． 2．晶体微粒不停地做_______热_运动，表现为在一定的平衡位置附近不停地做___微__小__振__动___． 3．晶体外形的规则性和具有确定的熔点是由于物质微粒__规__则__排__列____．