【师说】2015-2016高中物理新课标选修3-3课件 第9章固体、液体和物态变化9.1

【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 a 对应的是晶体(包括单晶体、多晶 体)，b 对应的是非晶体，A、B、C 错，D 对． 【答案】 D
知识点二 用晶体的微观结构理论解释晶体的特性 重点聚焦 1．对各向异性的微观解释
3．关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是( ) A．石墨与金刚石由不同物质微粒组成，空间结构也不同 B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬、石墨晶体是层状结构， 所以质地松软 C．石墨和金刚石是不同物质的微粒组成的不同晶体 D．石墨导电，金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
【解析】 石墨与金刚石都是由碳原子构成的，由于碳原子的分 布不同，使得金刚石质地坚硬，石墨质地松软，所以选项 B 正确． 【答案】 B
典例精析 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 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
【解析】 晶体有固定的熔点，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，因此选项 D 也正确． 【答案】 CD
1 新情境· 激趣引航 生活中我们遇到很多奇怪的现象，无论什么形状的雪花，它们的 边角连线总是正六边形；同样是由碳原子组成的，但石墨和金刚石的 硬度却有着天壤之别。
为什么这些事物会呈现特殊的物理性质？
2 新知识· 预习探索 学习目标 1.知道固体可分为晶体和非晶体． 2.知道晶体和非晶体外形和物理性质上的区别． 3.知道晶体可分为单晶体和多晶体． 4.了解固体材料的应用．
典例精析 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( ) A．可以根据各向异性或各向同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 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
问题探索 ◆想一想 石墨和金刚石都是由碳原子组成的，为什么石墨很软，而金刚石 却很坚硬呢？
提示 金刚石和石墨中的碳原子排列规则不同.
3 新课堂· 互动探究 知识点一 单晶体、多晶体与非晶体间的比较 重点聚焦 1．晶体与非晶体的区别 晶体与非晶体的区别主要表现在有无确定的熔点，而不能靠是否 有规则的几何形状辨别，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． 2．非晶体与多晶体间的比较 (1)相同点：都没有天然规则外形，都具有各向同性的物理性质． (2)不同点：非晶体没有固定的熔点，多晶体有固定的熔点．
如图所示是一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 上更少．正 因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才导致晶体在不同方向 上物理性质不同．
2．对熔点的解释 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， 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V μ 58.5 －23 V0＝ ＝ ＝ cm3. 23＝4.43×10 N ρ·NA 2.2×6.0×10 从图中可看出， 每个钠离子都由它相邻的 8 个小正立方体所共用， 从图中可分析出每两个小正立方体只含有一个钠离子和一个氯离子， 所以一个氯化钠分子的体积相当于图中两个正立方体的体积，设每个 小正立方体的边长为 a，则有：2a3＝V0. 设在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心点距离为 d，则 d＝ 3 V 0 2a＝ 2· . 2 解得 d＝4×10－8 cm，即 C 正确． 【答案】 C
4．(多选)在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属 针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则( ) A．样本 A 一定是非晶体 B．样本 A 可能是非晶体 C．样本 B 一定是晶体 D．样本 B 不一定是晶体
【解析】 样本 A 是各向同性，可以是多晶体或非晶体；B 是各 向异性，一定是单晶体． 【答案】 BC
二、晶体的微观结构 1． 各种晶体内部的微粒是按照一定的规则排列的， 具有空间上的 周期性． 2．组成同一物质的微粒，如果按照不同规则在空间分布，可以生 成不同的晶体，如碳原子按不同规则排列，可以成为金刚石，也可以 成为石墨． 3．固体微粒的热运动表现为在平衡位置附近做微小振动． 4．物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的，晶体和非晶体之间可 以在一定条件下相互转化．
A．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．甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体
【解析】 由题图(1)、(2)、(3)可知，甲、乙具有各向同性，丙具 有各向异性；由题图(4)可知，甲、丙有固定的熔点，乙无固定的熔点。 所以甲、丙是晶体，乙是非晶体，且甲可能是单晶体，也可能是多晶 体，丙是单晶体． 【答案】 B
5 新视点· 名师讲座 晶格结构的相关计算
食盐的晶体是由钠离子 Na＋和氯离子 Cl－组成的，它们等距离、 交错地排列在三组相互垂直的平行线上，因而食盐具有正立方体的外 形．食盐的空间点阵如右图所示，这正是盐粒不管大小都是正方体的 原因所在．
如右图所示，食盐(NaCl)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，都是等距离地交错 排列着．已知食盐的摩尔质量为 58.5 g/mol，食盐的密度是 2.2 g/cm3. － 阿伏加德罗常数为 6.0×1023 mol 1.在食盐晶体中两相距最近的钠离子 的中心点距离的数值最接近于( ) A．3.0×10－8 cm B．3.5×10－8 cm C．4.0×10－8 cm D．5.0×10－8 cm
4 新思维· 随堂自测 1.下列关于石英、 玻璃、 明矾、 松香、 橡胶的说法中， 正确的是( A．石英、玻璃是晶体 B．明矾、松香是晶体 C．明矾、松香是非晶体 D．松香、橡胶是非晶体
)
【解析】 石英、明矾是晶体，松香、橡胶是非晶体，可判断 D 项正确． 【答案】 D
2．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上 一点，石蜡熔化的范围如图中(1)、(2)、(3)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(4)所示。下列判断正 确的是( )
3．单晶体与多晶体间的比较 (1)相同点：都属于晶体，有固定的熔点． (2)不同点：单晶体有天然规则的外形，在某些物理性质上表现为 各向异性．多晶体没有天然规则的外形，物理性质表现为各向同性.
特 别 提 醒 晶体、非晶体的区分关键是看有无固定的熔点，单晶体与多晶体 的区分关键是看有无规则的几何外形及物理性质是各向同性还是各向 异性．
【方法归纳】 晶体、非晶体的区分关键是看有无固定的熔点， 单晶体与多晶体的区分关键是看有无规则外形及物理性质是各向异性 还是各向同性．
跟踪练习 1． 如图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( ) A．a 是单晶体，b 是多晶体或非晶体 B．a 是多晶体，b 是单晶体或非晶体 C．a 是非晶体，b 是晶体 D．a 是晶体，b 是非晶体
【解析】 根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无 法用来鉴别晶体和非晶体，A 错． 薄片在力学性质上表现为各向同性、也无法确定薄片是多晶体还 是非晶体，B 错．固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单 晶体，C 正确．某一物质的物理性质显示各向同性，并不意味着该物 质一定是多晶体，D 错． 【答案】 C 【方法归纳】 单晶体具有各向异性，在不同方向上某些物理性 质不同，各向异性是区分单晶体和多晶体的方法．
跟踪练习 2．如图所示是一块密度、厚度均匀的矩形被测样品，长 AB 为宽 CD 的两倍，若用多用表沿两对称轴测其电阻均为 R，这块样品可能 是( ) A．金属 B．多晶体 C．单晶体 D．非晶体
【解析】 由题图可知，电阻 RAB 的长度为 RCD 的 2 倍，横截面 1 积是 RCD 的 ，对于同种材料的导体，用万用表测得 RAB＝RCD，说明 2 该材料沿 AB 方向导电性能比 CD 方向导电性能好， 表现出各向异性， 因而该样品是单晶体，因而应选 C. 【答案】 C
新知预习 一、晶体和非晶体 1．固体可分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶体和多晶体， 它们的差别在于： (1)单晶体有规则的几何形状，而非晶体没有； (2)晶体都有一定的熔点，在其熔化过程中温度保持不变，而非晶 体没有； (3)单晶体的物理性质具有各向异性，而非晶体具有各向同性．
2．单晶体和多晶体 (1)区别：单晶体在物理性质上表现为各向异性，而多晶体在物理 性质上表现为各向同性． (2)联系：单晶体和多晶体都有一定的熔点． (3)多晶体与非晶体的区别 相同点： 都没有规则的几何外形； 在物理性质上都是各向同性的． 区别：多晶体有一定的熔点，而非晶体则没有一定的熔点．