高中物理 2.1-2.3 晶体和非晶体 晶体的微观结构 固体新材料 粤教版选修3-3

预习导学
• 一、晶体和非晶体
• 1． 固 体晶可体 以 非分晶为体
和
两类．
单
多
• 晶体又可以分为 体晶．体
晶体与
晶
非晶体
• 2． 有石英、云母、明矾、没食有盐、硫酸铜、 蔗糖、味精等
•是
，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、
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• 4 ．有晶 体
确没定有的 熔 点 ， 非 晶 体
确定的熔点；晶异体性的某些
课堂讲义
• 三、固体新材料 • 1．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
• 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
有天然 ①有确定的熔点； 单晶 规则 ②导电、导热、光学
课堂讲义
• 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．
课堂讲义
•
物理性质表现同为性 各向
晶体沿各个方向的物理性质
各向同性 ，非
•
都是一样的，表现为各向
；
多晶体是
的．
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• 二、晶体的微观结构
• 1．晶体的微观结构假说的内容：晶有体规内则部的
微粒是
地排
•
列着的．
规则性
• 2 ．各假向异说性 提 出 的 依 据 ： 晶 体 外 形 的
和物理性
X射线
•
质的
．
• 3．实验验证：人们有
课堂讲义
• 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 无论是单晶体还是多晶体都有一定的 熔点．
课堂讲义
• 例2 如图2－1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
轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确
不表示液态，选项B正确，A、C、D错误．
课堂讲义
• 二、对晶体和非晶体的微观解释 • 1．对单晶体各向异性的解释 • 如图2－2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
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
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• 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相在互着作用很力强
的 各自的平衡位置
，微粒只能
•
在
附近做微小振动.
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• 一、正确理解晶体与非晶体的区别
课堂讲义
图2－3
• 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 • 答案 CD
课堂讲义
• 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.
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．
课堂讲义
• 5．对同素异构体的解释 • 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．
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．
图2－2
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• 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．
高中物理·选修3-3·粤教版
第二章 固体、液体和气体
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.知道晶体和非晶体外形和物 理性质上的区别．
• 2.知道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．
• 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
课堂讲义
• 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，而非晶体无确定的熔点，故D对．
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• 例3 (双选)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2－3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 ()
• 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．
课堂讲义
• 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
定的是
()
• 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
•源自文库D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表图2示－1液态
• 答案 B
课堂讲义
• 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