高中物理 固体和液体的性质

第7单元：固体和液体的性质

一、教法建议

抛砖引玉

本章虽然是选学教材，但作为热学知识的两种状态还是应该知道的，那就从“知道的角度教给同学们吧，这对给学生一个完整的知识体系、扩大知识面是大有好处的。

本章的知识可以多做一些相关的实验，让学生去观察，进而总结出规律的知识。有些实验甚至可以让学生自己去做，教师可以引导学生去观察、引导学生进一步去研究，发挥其创新的能力，总结出规律。

指点迷津

从大盐粒就可以看出晶体是有规则的几何形状，而石蜡则没有固定几何形状，你怎么捏，它的形状就按你预想的形状变化。在做各向同性还是各向异性的实验时，同学们一定要自己做一下。玻璃片要选显微镜的盖片，玻璃片上和云母片上要涂上一层薄薄的蜡，烤熔了放凉即可。钢针要从背面加热，你可以清楚地看到晶体的各向异性的特性。

在研究表面张力时，书上的几个实验都不难做，你可以做一下，并分析一下为什么刺右边时棉线被拉向左侧，刺左边时棉线被拉向右侧。若中间是个棉线圈，当你刺破线圈内的肥皂膜时，棉线圈被拉得圆圆的。从这个实验可以说明液体表面有收缩到最小的趋势。

最后给你个作业题：你把缝衣针放在水面上而不下沉吗？用此来看液面的表面张力多大啊。

浸润和不浸润对同学们来说也是非常熟悉的现象，将一滴水滴在玻璃上将出现什么现象？若滴在荷叶上又将如何？这就是浸润和不浸润，然后同学们可以讨论什么浸润什么？什么不浸润什么？最后再看看书。

毛细现象也可通过实验来观察，取不同粗细的玻璃管插入水中和水银中，可看到毛细现象，毛细现象的产生原因可参见教材211页倒数第三段的分析。

我们在初中已经研究过熔化和凝固，我们可以在初中知识的基础上，对熔化过程、熔点和熔化热作进一步研究。

二、学海导航

思维基础

1.知道固体分为晶体和非晶体，晶体又分为单晶体和多晶体

例：在下列物质中，是晶体；是非晶体；其中属于单晶体，而属于多晶体。

①塑料；②明矾；③松香；④玻璃；⑤CuSO4·10H2O；⑥冰糖；⑦糖果；⑧单晶硅；

⑨铝块；⑩橡胶。

分析：明矾是A1K（SO4）2·5H2O，而CuSO4·10H2O是硫酸铜的水合物，又称为绿矾（胆矾），冰糖、单晶硅；铝块是晶体、塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶是非晶体。在晶体中明矾、胆矾、单晶硅是单晶。

2.掌握晶体和非晶体的区别

例：晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有而非晶体，另

外它们在的性质上也有所不同。

分析：晶体是具有规则几何形状的物体，而非晶体则是没有规则几何形状的物体。晶体还具有各向异性的性质，有的晶体导热性各向不一样，有的晶体导电性各向不一样。总之晶体和非晶体的物理性质不同。

3.能正确说明各向异性和各向同性的含义

例：关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是：

（1）单晶体具有各向异性；

（2）多晶体具有各向同性；

（3）非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的；

（4）晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的。

分析：以上4条都是正确的，但是要注意具体到某种晶体了，它可能只是某种物理性质各向异性较明显。例云母片就是导热性明显，方解石则是透光性上明显，方铅矿则在导电性上明显。但笼统提晶体就说各种物理性质是各向异性。

例：各向异性是用来描述：

（1）非晶体没有规则的几何形状；

（2）非晶体内部的物理性质与方向的关系；

（3）多晶体的内部结构；

（4）晶体内部的物理性质与方向的关系。

分析：各向异性是说明由于晶体内部的物理性质与方向有关的特性的。

4.能分析晶体和非晶体在性质上的不同

例：判别物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是：

（1）从外形上来判断；

（2）从各向异性或各向同性上来判断；

（3）从导电性能来判断；

（4）从有无熔点来判断。

分析：晶体的最大特征就是各向异性和有固定熔点。

5.知道晶体内部微观结构的物理模型

例：组成晶体的物质微粒是，依照一定的在空间中排列成整齐的行列，这种有规则的排列称为。

答案：分子、原子或离子规律空间点阵

分析：晶体分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体四类。

6.知道某些物质具有多形性

例：晶体的多形性，是因为有些物质能够生成几处。如碳就有、等不同的形状。

答案：不同的结晶结构、金钢石、石墨

7.能利用空间点阵的理论解释晶体特性产生的原因

晶体外形的有规则和它在各向异性的特点都是由于晶体内部结构有规则的缘故，而非晶体内部的物质微粒的排列是不规则的，由于微粒的数目非常多，平均起来，各个方向的物理性质就相同了。

例：组成物质的微粒的空间点阵，可用来解释：

（1）晶体有规则的几何形状，非晶体没有；

（2）晶体能溶于水，而非晶体不能；

（3）晶体的导电性较非晶体强；

（4）晶体的机械强度不如非晶体；

（5）单晶体的各向异性；

（6）非晶体的各种物理性质在各方向上都相同。

答案：（1）、（5）、（6）。

例：关于晶体和非晶体，正确的说法是：

（1）它们由不同的空间点阵构成的；

（2）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；

（3）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；

（4）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。

分析：空间点阵是晶体的特殊结构，是晶体的一个特性。所以（1）是错误的。

组成物体的微粒永远在作热运动，不管是晶体还是非晶体。所以（3）是错的。

非晶体就提不到什么层面的问题，即使是晶体各个层面也不见得相等。所以（4）也是错的。

8.能利用分子运动的观点，解释液体表面张力产生的原因

例：液体表面张力产生的原因是：

（1）表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面垂直；

（2）表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面平行；

（3）表面张力产生在液体附着层，它的方向跟液面垂直；

（4）作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直。

答案：（2）、（4）。

9.能利用液体表面张力的知识解决实际问题

例：在以下事例中，能用液体表面张力来解释的是：

（1）草叶上的露珠呈圆球形；

（2）油滴在水面上会形成一层油膜；

（3）用湿布不易擦去玻璃窗上的灰尘；

（4）油瓶外总是附有一层薄薄的油。

分析：要抓住表面张力产生的原因，再结合实例的具体现象去分析。液体的表面层由于与空气接触，所以表面层里分子的分布比较稀疏、分子间呈引力作用，在这个力作用下，液体表面有收缩到最小的趋势，这个力就是表面张力，结合四个例子看，只有（2）中油膜不是收缩而是扩散，所以（2）不能用表面张力的理论来解释。

10.知道液体的表面具有收缩的趋势

例：如图7-1所示，布满了肥皂膜的金属框架上有一段质量不计的棉纱，现将金属框

架下部分的肥皂膜刺存，则棉纱将如图中：

图7-1

分析：要注意是有收缩成最小

．．的趋势。

∴（4）是正确的。

11.知道浸润和不浸润的现象