第1节晶体和非晶体
教科版高中物理选择性必修第三册第二章第1节固体和固体材料
(1)多晶体没有规则的几何形状. (2)多晶体
①不显示各向异性.(每一晶粒内部都是各向异性的). ②有确定的熔点.
(七)多晶体与非晶体的比较
相同点
都没有规则的几何形状.
多晶体和非晶体的一些物理性质都表现 为各向同性
3.液晶分子的排列不稳定,微小的外界变动都会改 变分子排列,从而改变液晶的某些性质.
如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异
等都能改变液晶的光学性质. 4.天然存在的液晶很少,多数液晶是人工合成的.
ห้องสมุดไป่ตู้
(二)液晶的应用
四、半导体材料
半导体材料,是指电阻率为10-5~107Ω·m,介于金属和 绝缘体之间的材料。一般情况下,金属的电阻率随温度的升 高而升高,其变化是线性的,但半导体材料的电阻率与温度 的关系比较复杂。
3.有关晶体的微观结构,下列说法正确的有( BD ) A.同种元素形成晶体只能有一种排列规律 B.同种元素形成晶体可能有不同的排列规律 C.同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质 D.同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质
4.下列叙述错误的是( CD ) 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.石墨的硬度比金钢石的差得多,是由于它的微粒没有按 空间点阵分布
不同点: 多晶体有一定的熔点,非晶体没有一 定的熔点
固体是否有确定的熔点,可作为区分晶体和非晶 体的标志.
(八)单晶体与非晶体的辨别
二、晶体的微观结构
晶体为什么会出现各向异性呢?如图所示,从某一微 粒出发,沿不同的方向画出等长的线段AB、AC、AD,则 三条线段上的微粒数目并不相等,这表明不同方向上微粒 排列的情况不同。因此在不同的方向上会表现出不同的物 理性质。
晶体与非晶体
纯金属显微组织图
二、金属结晶后的晶粒大小对力学性能的影响
在常温铁力学性能的影响
三、同素异构转变
同素异构转变——金属在固态下随温度的改变由一 种转变为另一种晶格的现象。
以不同晶格形式存在的同一种金属元素的晶体称为 该金属的同素异构体。
晶界过渡结构示意图
亚晶界结构示意图
第二节 纯金属的结晶
生铁的生产是以铁矿石为原 料,首先利用炼铁设备冶炼成 液体状态的生铁,然后再将其 转变成固体状态;而钢的生产 是以生铁为原料,在炼钢炉内 继续冶炼,首先得到液体状态 的钢,然后再将其浇铸成固体 状态的钢锭或钢坯。
金属由液体转变成固体的过 程,实际上是一个金属晶体形 成的过程,称之为“结晶”。
铁是典型的具有同素异构转变特性的金属。纯铁的同 素异构转变可以用下式表示:
纯铁的冷却曲线
γ-Fe到α-Fe的 同素异构转变过程示意图
纯金属的冷却曲线
金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度,这种现 象称为过冷。它们的温度之差称为过冷度。
金属结晶时过冷度 的大小与冷却速度有关。 冷却速度越快,金属的 实际结晶温度越低,过 冷度也就越大。
纯金属结晶时的冷却曲线 a) 理论结晶温度 b) 实际结晶温度
2. 纯金属的结晶过程
结晶的过程是晶核的形成与长大的过程。
单晶体示意图
多晶体示意图
四、 金属的晶体缺陷
1. 点缺陷——空位、间隙原子和置代原子
无论是空位、间隙原子还 是置代原子,在其周围都会使 晶格产生变形,这种现象称为 晶格畸变。
上述三种晶体缺陷造成的 晶格畸变区仅限于缺陷原子周 围的较小区域,故统称为点缺 陷。
空位、 间隙原子和置代原子示意图
2.线缺陷——位错
知识总结—— 晶体结构
第七章 晶体结构第一节 晶体的基本概念一、晶体概述固态物质按其组成粒子(分子、原子或离子等)在空间排列是否长程有序分成晶体(Crystal )和非晶体(又称为无定形体、玻璃体等)两类。
所谓长程有序,是指组成固态物质的粒子在三维空间按一定方式周期性的重复排列,从而使晶体成为长程有序结构。
长程有序体现了平移对称性等晶体的性质。
与晶体相反,非晶体(Non-crystal )内部的粒子(分子、原子或离子等)在空间排列不是长程有序的,而是杂乱无章的排列。
例如橡胶、玻璃等都是非晶体。
晶体内部各部分的宏观性质相同,称为晶体性质的均匀性。
非晶体也有均匀性,尽管起因与晶体不同。
晶体特有的性质是异向性、自范性、对称性、确定的熔点、X 光衍射效应、晶体的缺陷等。
对于长程有序的晶体结构来说,若了解了其周期性重复单位的结构及排列方式,就了解了整个晶体的结构。
可见,周期性重复单位对认识晶体结构非常重要。
在长程有序的晶体结构中,周期性重复的单位(一般是平行六面体)有多种不同的选取方法。
按照对称性高、体积尽量小的原则选择的周期性重复单位(平面上的重复单位是平行四边形,空间中的重复单位是平行六面体),就是正当晶胞,一般称为晶胞(Crystal cell )。
二、晶胞及以晶胞为基础的计算1. 晶胞的两个要素晶胞是代表晶体结构的最小单元,它有两个要素:一是晶胞的大小、型式,晶胞的大小可由晶胞参数确定,晶胞的型式是指素晶胞或复晶胞。
二是晶胞的内容,是指晶胞中原子的种类和位置,表示原子位置要用分数坐标。
晶体可由三个不相平行的矢量a , b , c 划分成晶胞,适量a , b , c 的长度a , b , c 及其相互之间的夹角α, β, γ称为晶胞参数,其中α是矢量b 和c 之间的交角,β是矢量a 和c 之间的交角,γ是矢量a 和b 之间的交角。
素晶胞是指只包含一个重复单位的晶胞,复晶胞是指只包含一个以上重复单位的晶胞。
分数坐标是指原子在晶胞中的坐标参数(x , y , z ),坐标参数(x , y , z )是由晶胞原点指向原子的矢量r 用单位矢量a , b , c 表达,即r = x a + y b + z c如图所示晶体,小球和大球的分数坐标分别为 小球:)21,21,21( ),21,0,0( ),0,21,0( ),0,0,21( 大球:)21,21,0( ),21,0,21( ),0,21,21( ),0,0,0( 2. 以晶胞为基础的计算(1)根据晶体的化学式计算密度:D =ZM/N A V ,M 是晶体化学式的相对式量,Z 是一个晶胞中包含化学式的个数,V 是晶胞的体积,N A 是阿佛加德罗常数。
晶体结构与性质知识点
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体:是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
②非晶体:是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征(1)晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性:a.晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b.“自发”过程的实现,需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性:同一晶体构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上,常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复,这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能:在相同的热力学条件下,晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较,其内能最小。
⑥稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点:给晶体加热,当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
(2)晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形,而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序,而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点,而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射,而非晶体SiO2没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
高中物理鲁科版选修3-3课件:第2章-第1节 晶体和非晶体
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:a.具有规则的几何形状.b.具有各向异性.c.有固定 的熔点.
【解析】
由题图知,两种情况下长度相同,横截面积相同,但两种情况
下电流表的读数发生了变化,即电流表的读数不相同,说明了圆形板在各个方 向上导电性不同,表现为各向异性,所以圆形板是单晶体,故 C、D 正确,A、 B 错误;题中没有条件说明导热性能,可能相同,也可能不同,E 正确.
【答案】 CDE
2.某球形固体物质,其各向导热性能相同,则该物体( A.可能是非晶体 B.一定是多晶体 C.可能具有确定的熔点 D.一定是单晶体,因为它有规则的几何外形 E.可能是多晶体,因为它的物理性质是各向同性
[后思考] 在常见的固体物质中,如石英、云母、明矾、硫酸铜、蔗糖、松香、沥青、 塑料,哪些是晶体?哪些是非晶体?
【提示】 是非晶体.
石英、云母、明矾、硫酸铜、蔗糖是晶体,松香、沥青、塑料
[合作探讨] 探讨 1:金属是晶体,金属具有各向同性还是各向异性?
【提示】 金属是多晶体,多晶体具有各向同性.
探讨 2:从微观结构上看,多晶体为什么呈现各向同性?
【提示】
多晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同,因
此物性质上表现为各向同性.
[核心点击] 1.在物理性质上,单晶体具有各向异性,而多晶体、非晶体则是各向同性 的 (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能时测试结果不同. (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.
第1节 晶体和非晶体
,由大量细微的小晶粒杂乱无
章地排列在一起构成的.
物理
(2)物理性质:
①在机械强度、导热性、导电性及光学性质等方面,体现出 各向同性 .
② 有 确定的熔点.
三、晶体与非晶体
1.晶体和非晶体的熔化过程
(1)晶体:未熔化时,温度逐渐 升高 ,温度达到熔点时,开始熔化,固态
与 液 态共存,但温度保持 不变
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.
物理
物理
解析:由图(甲)、(乙)、(丙)可知:甲、乙各向同性,丙各向异性;由图 (丁)可知:甲、丙有固定熔点,乙无固定熔点,所以甲、丙为晶体,乙为 非晶体,其中甲可能为多晶体,丙为单晶体,故D正确.
物理
误区警示 单晶体的各向异性体现在某些物理性质上,并不是所有的物理性质都是 各向异性.
物理
针对训练2-1:关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( C ) 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
答案: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.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.
《晶体和非晶体》课件
第1节 晶体和非晶体
第2章:固体
一、固体分类
你知道固体有晶体和非晶体之分吗?能否举例说明?
胆矾 明矾晶体
冰糖晶体 水晶
水晶石
祖 母 绿
绿宝石
猫 眼 石
紫水晶
黄 水 晶
NaCl晶体结构示意图:
Cl-
Na+
结构示意图
金刚石晶体
干冰晶体结构
NaCl晶体结构和晶胞
非晶体——没有规则几何外形的固体
定义:晶体——具有规则几何外形的固体
晶体有自范性(几何外形和内 部质点排 列的高度有序性,非晶体没有) 晶体具有各向异性(非晶体不具有各向异性) 晶体具有固定的熔点(非晶体不具有固定的熔点)
特点和性质:
4、晶体形成的途径:
熔融态物质凝固. 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). 溶质从溶液中析出.
无隙并置
平行六面体
2
3
1
由许多小晶体组成的晶体。原子在整个晶体中不是按统一的规则排列的,无一定的外形,其物理性质在各个方向都相同.
如:由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐.
多晶体有确定熔点.
二、多晶体
单晶体与多晶体的区别
单晶体 质点按同一取向排列。由一个核心(称为晶核)生长而同位向的小晶体(晶粒)所组成。
02
单晶和多晶的定义
单晶
多晶
区别:
单晶体有自范性
单晶体具有各向异性 相同: 晶体具有固定的熔点(非晶体不具有固定的熔点)
三、晶体与非晶体有什么区别
晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图
什么是晶体?什么是非晶体? 晶体有什么特点和性质?
思考与交流:
如何鉴别晶体和非晶体? 性质差异——如外形、硬度、熔点、折光率 区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。
晶体学基础知识点小节
第一章晶体与非晶体★相当点(两个条件:1、性质相同,2、周围环境相同。
)★空间格子的要素:结点、行列、面网★晶体的基本性质:自限性: 晶体能够自发地生长成规则的几何多面体形态。
均一性:同一晶体的不同部分物理化学性质完全相同。
晶体是绝对均一性,非晶体是统计的、平均近似均一性。
异向性:同一晶体不同方向具有不同的物理性质。
例如:蓝晶石的不同方向上硬度不同。
对称性:同一晶体中,晶体形态相同的几个部分(或物理性质相同的几个部分)有规律地重复出现。
最小内能性:晶体与同种物质的非晶体相比,内能最小。
稳定性:晶体比非晶体稳定。
■本章重点总结:本章包括3组重要的基本概念:1) 晶体、格子构造、空间格子、相当点;它们之间的关系。
2) 结点、行列、面网、平行六面体; 结点间距、面网间距与面网密度的关系.3) 晶体的基本性质:自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能、稳定性,并解释为什么。
第二章晶体生长简介2.1 晶体形成的方式★液-固结晶过程:⑴溶液结晶: ①降温法②蒸发溶剂法③沉淀反应法⑵熔融结晶: ①熔融提拉②干锅沉降③激光熔铸④区域熔融★固-固结晶过程:①同质多相转变②晶界迁移结晶③固相反应结晶④重结晶⑤脱玻化2.2 晶核的形成●思考:怎么理解在晶核很小时表面能大于体自由能,而当晶核长大后表面能小于体自由能?因为成核过程有一个势垒:能越过这个势垒的就可以进行晶体生长了,否则不行。
★均匀成核:在体系内任何部位成核率是相等的。
★非均匀成核:在体系的某些部位(杂质、容器壁)的成核率高于另一些部位。
●思考:为什么在杂质、容器壁上容易成核?为什么人工合成晶体要放籽晶?2.3 晶体生长★层生长理论模型(科塞尔理论模型)层生长理论的中心思想是:晶体生长过程是晶面层层外推的过程。
★螺旋生长理论模型(BCF理论模型)●思考:这两个模型有什么联系与区别?联系:都是层层外推生长;区别:生长新的一层的成核机理不同。
●思考:有什么现象可证明这两个生长模型?环状构造、砂钟构造、晶面的层状阶梯、螺旋纹2.4 晶面发育规律★★布拉维法则(law of Bravais):晶体上的实际晶面往往平行于面网密度大的面网。
第一节:晶体常识
微粒数为:8×1/8 + 1 = 2 长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献: 顶 ----1/8 棱----1/4 面----1/2 心----1
练习1: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?
各1/2个
各4个 绿色:8× 1/8+6×1/2 = 4 灰色:12× ¼+1=4
练习一:
石墨晶体的层状结构, 层内为平面正六边形结构 (如图),试回答下列问题: (1)图中平均每个正六边 形占有C原子数为____个、 占有的碳碳键数为2____个。 碳原子数目与碳碳化3学键数 目之比为_______。
4)该晶胞中,若Na+和Cl-间的最近距离为
0.5ax10-10m, 则晶体的密度ⅾ= 389/a3 (g/cm3)
31
42
a10-8cm
解法1:
每个晶胞中所含的Na+和Cl-的个 数均为4个,即含4个“NaCl”。
每个晶胞的质量为:
∴ 每个晶胞的体积为:
58.5
×4g
6.02×1023
(a×10-8)3㎝3
4. 晶体和晶胞的关系:晶体可以看作是数量
巨大的晶胞“无隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的 关系教材63页图3-7)
“并置”:所有晶胞都是平行排列、取向相同
5.晶胞中原子个数的计算
分摊法:晶胞任意位置上的一个原子如果是 被x个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个 原子分得的份额就是1/x
体心:1 面心:1/2 棱边:1/4 顶点:1/8
MgB2Biblioteka 练习4:钛酸钡的热稳定性好,
介电常数高,在小型变
Ba
压器、话筒和扩音器
中都有应用。其晶体
Ti
的结构示意图如右图
《晶体和非晶体》课件
晶体是由有序排列的原子或分子组成的固体,具有明确的形状和结构。非晶 体是由无序排列的原子或分子组成的固体,没有明确的形状和结构。
晶体的定义和特点
1 晶体的定义
晶体是由高度有序排列的原子或分子组成的固体。
2 晶体的结构和形态
晶体具有明确的结构和形状,在结晶过程中形成。
3 晶体的物理性质
晶体具有特定的物理性质,如透明度、折射率和硬度。
总结晶体和非晶体的定义、特点、比较和应用。
2 学生提问
鼓励学生提问,并回答他们关于晶体和非晶体的问题。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
晶体和非晶体的应用
1 晶体的应用
晶体广泛应用于电子器件、光学仪器和化学领域。
2 非晶体的应用
非晶体常用于材料制备、包装和隔热等领域。
实验和展示
1 晶体和非晶体实验
通过实验展示晶体和非晶体的形成过程和特 点。
2 晶体和非晶体展示
展示各种晶体和非晶体的形态、性质和应用。
总结和提问
1 总结本节课内容
非晶体的定义和特点
1 非晶体的定义
非晶体是由无序排列的原子或分子组成的固体。
2 非晶体的结构和形态
非晶体没有明确的结构和形状,呈现非晶态。
3 非晶体的物理性质
非晶体具有特定的物理性质,如不透明度和变形性。
晶体和非晶体的比较
1 相似之处
晶体和非晶体都是固体,具有一定的物理性质。
2 不同之处
晶体具有有序排列的结构和形状,而非晶体没有明确的结构和形状。
教科版高中物理选修3-3《晶体和非晶体》参考课件
对晶体微观结构的认识
例2 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
【思路点拨】 结合晶体和非晶体的特性及影响其 特性的微观结构特点进行思考判断. 【自主解答】 晶体内部微粒排列的空间结构决定 着晶体的物理性质不同;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中碳原子间的作用力 很强,所以金刚石有很大的硬度.
【答案】 CD 【规律总结】 由于晶体和非晶体的微粒在排列上 的规律不同,所以导致在各自不同方向上导热性、 导电性、机械强度等物理性质不同.
变式训练 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 解析:选AD.组成晶体的物质微粒是有规则排列的, 由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同,造成 晶体在不同方向上的物理性质不同,选项A、D正 确.
(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,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.
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实验2:单晶体和多晶体导电性能的比较 现象:方铅矿石不同方向接入电路,电流计读数发生变化;金属条 不同方向接入电路,电流计读数不变。 说明:方铅矿石各向导电性能不同。
对各向异性与各向同性的理解
(1)在物理性质上,单晶体具有各向异性,而多晶体和非 晶体则是各向同性的。
①单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的力学、 热学、电学、光学等物理性质不同,也就是沿不同方向去测 试单晶体的物理性能时测试结果不同。
答案:D
2.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.一定是多晶体,因为它具有各向同性的物理性质
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 选项错误;多晶体虽具有各向同性但具有确定的熔
③立方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。
三、晶体与非晶体 1.晶体 (1)结构特点:分子的空间排列有规律。 (2)物理性质:具有固定的熔点和沸点。 2.非晶体 (1)结构特点:分子的空间排列没有规律,没有规则的几 何形状。 (2)物理性质:①各向同性;②没有固定的熔点;③有的 晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化。
2.冰制成的冰雕作品是晶体还是非晶体? 构成冰雕的物质是冰,冰微粒具有规则的几何形状及确定的熔点,所以冰雕作 品是晶体。
3.玻璃可以磨制出规则的外形,玻璃是晶体吗?
组成玻璃的微粒只在一个很小的范围内有规则地排列,但从大范围看,它们的 排列是不规则的,同时玻璃没有确定的熔点,玻璃不是晶体。
三、晶体与非晶体
第1节 晶体和非晶体
莆田第十一中学 林义青
第1节
晶体和非晶体
莆田第十一中学 林义青
一、固体及其分类
1.分类 固体通常可分为晶体和非晶体两大类。 (1)晶体具有固定的熔点和沸点,分子排列有规律; (2)非晶体没有固定的熔点和沸点,分子排列无规律。
2.实例 (1)晶体包括糖、食盐、味精、冰、雪、金、银、铜、铁等。 (2)非晶体包括玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。
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、折射率等。
对各向异性与各向同性的理解
(2)单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体在各种 物理性质上都表现出各向异性,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。
二、单晶体与多晶体 1.晶体的分类 晶体可分为单晶体和多晶体两类。
2.单晶体 (1)定义:外形都是由若干个平面围成的多面体,具有 规则几何形状的晶体。 (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)宏观特征:①具有规则的几何形状;②物理性质表 现为各向异性;③具有固定的熔点。
()
图 2-1-2 解析:物体在凝固过程中,温度越来越低,故 A、B 错误。 晶体凝固过程中有一定的凝固点,而非晶体没有,故 C 正 确,D 错误。 答案:C
3.多晶体 (1)定义:由大量小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的 没有规则几何形状的晶体。
(2)宏观特征: ①没有规则的几何形状; ②物理性质表现为各向同性; ③具有固定的熔点。
实验与探究
实验1:单晶体和多晶体导热性能的比较 现象:云母片上的石蜡各向熔化情况不相同,金属片上的石蜡各向 熔化情况相同。 说明:云母片各向导热性能不同。
1.关于晶体和非晶体的下列说法中,正确的是
(
)
A.凡是晶体,都具有天然的几何外形
B.金属整体表现为各向同性,故金属是非晶体
C.化学成分相同的物质,只能生成同一晶体
D.无规则几何外形的不一定是非晶体
解析:单晶体有天然的几何形状而多晶体没有,所以选项 A 不正确;金属是多晶体,多晶体的物理性质也是各向同性, 所以选项 B 不正确;化学成分相同的物质可生成多种晶体, 例如,碳能生成石墨和金刚石,磷能生成白磷和红磷等,所 以选项 C 不正确;多晶体没有规则的几何外形,D 对。
点,因此 B 选项正确;物体外形是否规则不是判断它是否是单
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可以有规则的几何外形,当然,这只
能是“后天”人为加工的,因此 C 选项错误;非晶体和多晶体 都具有各向同性的物理性质,故 D 选项错误。
答案:B
3.下列图像中,表示晶体凝固图像的是
对固体物理性质的理解
[典题例析]
(多选)如图 2-1-1 所示,ABCD 是一厚度均匀的由同一种
微粒构成的圆形板。AB 和 CD 是互相垂直的两条直径,把圆形
板从图示位置转 90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接
触良好)。关于圆形板,下列说法正确的是
()
图 2-1-1
A.圆形板是非晶体 B.圆形板是多晶体 C.圆形板是单晶体 D.圆形板在各个方向导电性不同
[思路点拨] 示数变化 → 不同方向上的导电性能 → 判断种类
解析:由题图知,两种情况下长度相同,横截面积相同,但 两种情况下电流表的读数发生了变化,即电流表的读数不相同, 说明了圆形板在各个方向上导电性不同,表现为各向异性,所以 圆形板是单晶体,故 C、D 正确,A、B 错误。
答案:CD
课堂检测
单晶体、多晶体及非晶体的区别
分类 几何形状
物理性质
单 具有规则 ①具有固定的熔点
晶 的形状 ②物理性质表现为各向异性
晶体
体多 没有规则 ①具有固定的熔点
晶 的形状 ②物理性质表现为各向同性
体
没有规则 ①没有固定的熔点 非晶体
的形状 ②物理性质表现为各向同性
讨论与探究
1.雪花是晶体还是非晶体? 没有两片雪花是完全相同的,但所有雪花都呈现六角形的规则图案,雪花是由 微小的冰晶组成的晶体。