2019物理同步新一线教科选修3-3（课件+讲义+精练）：第三章 固体和液体(共15份打包)

本章将以新材料对人类生活和社会发展的影响为线索，研究固体、液体、饱和汽的性质及它们的微观结构；探究液体的表面张力及其产生原因；研究液晶材料、半导体材料、纳米材料的一些特点及应用，展望材料科学技术的广阔发展前景。 通过本章的学习我们要了解固体的微观结构，会区别晶体和非晶体。通过实验、观察液体的表面张力现象，理解表面张力产生的原因，能解释日常生活中表面张力现象，了解液晶的微观结构，知道液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。了解半导体材料、纳米材料的应用和新材料的发展。了解饱和汽及空气的湿度。 本章内容概念多、现象多且抽象较难理解，随着课程改革的不断深入和新型材料的应用，在课改区的高考中将会出现对概念的辨析、现象的解释和新材料的应用等为热点的选择题或填空题，也可能与其他知识相结合进行综合考查。 第1节晶体和非晶体 一、晶体和非晶体 1．固体可分为： (1)晶体，如石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等。 (2)非晶体，如玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 2．晶体与非晶体的区别 分类 宏观外形 物理性质 非晶体 没有规则的几何形状 ①没有确定的熔点 ②导电、导热、光学性质表现为各向同性 晶体 单晶体 有天然规则的几何外形 ①有确定的熔点 ②导热、导电、光学性质表现为各向异性 多晶体 没有规则的几何形状 ①有确定的熔点 ②导热、导电、光学性质表现为各向同性 二、微观结构与固体性质的解释 1．晶体的微观结构 晶体中的粒子是有规则、周期性地排列的；这种结构称为点阵结构，并影响晶体的许多特性。 2．固体性质的微观解释 (1)构成固体的微粒排列紧密，绝大多数粒子只能在各自平衡位置附近做小范围的无规则振动，所以固体有固定的形状和体积。 (2)同一种物质微粒，因为排列结构不同可以形成不同的晶体结构，从而表现出不同的物理性质。 [特别提醒] 晶体不一定所有的物理性质都具有各向异性，但只要有一项物理性质具有各向异性该物质一定是晶体。 1．判断：(1)铁块没有确定的几何形状，是非晶体。(　　) (2)只有非晶体才显示各向同性。(　　) (3)晶体都具有确定的熔点。(　　) (4)只有多晶体不显示各向异性。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2．思考：金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨却是松软的，它们都是由碳原子构成的，硬度为何差别如此大呢？ 提示：金刚石和石墨都是由碳元素构成的，但它们有不同的点阵结构，金刚石中碳原子间的作用力很强，而石墨是层状结构，层与层之间距离较大，原子间的作用力也比较弱。 晶体与非晶体的区别与联系 1.区别 (1)宏观外形上： 单晶体具有天然规则的几何外形，而非晶体和多晶体则没有。 (2)物理性质： ①单晶体一般在导电、导热、力学性质、光学性质等方面具有各向异性，而非晶体和多晶体则是各向同性。 ②晶体具有固定熔点，非晶体没有固定熔点。 2．联系 在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体。 (1)多晶体虽无规则的几何形状，物理性质又各向同性，但有固定的熔点。非晶体则没有固定的熔点。 (2)若经过人为加工，非晶体和多晶体也可以有规则的形状。 1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　) A．具有各向同性的物体一定没有明显的熔点 B．晶体熔化时，温度不变，则内能也不变 C.通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体 D．晶体和非晶体在适当条件下可相互转化 解析：选D　多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，A错；晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B错；金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，故C错；D对。 多晶体与非晶体的比较 1.多晶体虽无规则的几何形状，物理性质又各向同性，但是组成多晶体的晶粒却有规则的几何形状，这是多晶体与非晶体在内部结构上的区别。多晶体与非晶体的区别还在于多晶体和单晶体一样具有固定的熔点，非晶体则没有。 2．单晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性，而多晶体由于内部各个晶粒杂乱无章的排列，不具有各向异性。因此不要以为具有各向同性的一定是非晶体。 (1)具有规则几何形状的物体不一定是晶体，具有不规则几何形状的物体不一定是非晶体。 (2)各向同性，则可能是非晶体，也可能是多晶体，单晶体的某些物理性质也可能与方向无关。 2．如图所示，甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热的钢针的针尖分别接触这两种薄片，接触点周围熔化了的石蜡的形状分别如图所示。对这两种薄片，下列说法正确的是(　　) A．甲的熔点一定高于乙的熔点 B．甲薄片一定是晶体 C．乙薄片一定是非晶体 D．以上说法都错 解析：选B　单凭此图判断不出熔点的高低，所以A错