高二物理选修3-3 固体、液体

高二物理选修3-3 固体、液体

【知识要点】

1．晶体和非晶体：晶体在外观上有规则的几何形状，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性；非晶体在外观上没有规则的几何形状，没有确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体．几乎所有的材料都能成为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。

２．单晶体和多晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，例如雪花、食盐小颗粒等．这样的晶体就叫做单晶体．单晶体是科学技术上的重要原材料，例如，制造各种晶体管就要用纯度很高的单晶硅或单晶锗；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．由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是多晶体．我们平常见到的各种金属材料，也是多晶体．多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点．

３．表面张力：如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以叫做液体的表面张力。液体的表面张力使液面具有 收缩的趋势。

４．浸润和不浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润。

浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象。由于液体浸润管壁，液面边缘部分的表面张力斜向上方，这个力使管中液体向上运动，当管中液体上升到一定高度，液体所受重力与液面边缘所受向上的力平衡，液面稳定在一定高度。对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越小，液体所能达到的高度越高。

５．液晶：液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性。有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。不是所有物质都具有液晶态。

【典型例题】

例1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是 （ ）

A ．单晶体具有各向异性

B ．多晶体也具有各向异性

C ．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的

D ．晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的

例2．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地交错排列的，已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol ，食盐的密度是2.2×103kg/m 3，阿伏加德罗常数

是6.0×1023mol －1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近

于（就下面四个数值相比）（ ）

A ．3.0×10－10m

B ．3.5×10－10m

C ．4.0×10－10m

D ．5.0×10－10m

例３．在航天飞机中，有两个圆柱形洁净玻璃容器，其中分别封装有水和水

银，如图甲所示。当航天飞机绕地球航行处于完全失重状态时，两容器中的

液面呈什么形状？

水 水银

甲

例4．将不同材料制成的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则：（）

A．液体对甲材料是浸润的

B．液体对乙材料是浸润的

C．甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象

D．若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高

【当堂反馈】

１．某种固体制成的均匀薄片，将其一个表面涂上一层很薄的石腊，然后用烧热的钢针去接触其表面，发现石腊熔化区域呈圆形，由此可判定该薄片一定是非晶体，这种说法是否正确？为什么？

2．关于液体的表面张力，下述说法哪个是错误的？（）

A．表面张力是液面各部分间相互吸引的力，方向与液面相平行

B．表面张力是液面分子间作用力的宏观体现

C．表面层里分子距离比液体内部小些，分子间表现为引力

D．不论是水还是水银，表面张力都要使液面收缩

3．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时，则（）

A．附着层分子密度大于液体内分子的密度

B．附着层分子的作用力表现为引力

C．管中的液面一定是凹弯月面

D．液面跟固体接触的面积有扩大的趋势

4．用内径极小的细玻璃管制成的水银气压计，其读数与实际气压相比是偏高还是偏低？为什么？

作业本：

1．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．关于晶体和非晶体，正确的说法是：

Ａ． 它们由不同的空间点阵构成的

Ｂ．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的

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

Ｄ．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，数是不等的是非晶体

3．在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图（a ）所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况，应是（ ）

A ．仍然如图（a ）所示

B ．只能如图（b ）中⑴所示

C ．可能如网（b ）中⑶或可能⑷

所示

D ．可能如图（b ）中⑴或可能⑵

所示

４．关于石墨与金刚石的区别，下列说法中正确的是 （ ）

A ．石墨与金刚石是由不同物质生成的不同晶体

B ．石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体

C ．金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度

D ．金刚石是单晶体，石墨是多晶体

５．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：

①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状

②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的

③这是一块非晶体，因为它的物理性质是各向同性的，这三种说法中 （ ）

A ．①、②是错的

B ．②、③是错的

C ．①、③是错的

D ．都是错的

６．由同种物质微粒组成但微观结构不同的两种晶体，这两种晶体一定是 （ ）

A ．物理性质相同，化学性质不相同

B ．物理性质不相同，化学性质相同

C ．物理性质相同，化学性质相同

D ．物理性质不相同，化学性质不相同

７．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

８．关于液晶下列说法正确的是 （ ）

A ．液晶是液体和晶体的混合物

B ．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定

C ．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光