19-20同步粤教物理选修3-3（课件+教师用书+分层作业）：第2章 第1节　晶体和非晶体 第2节　晶体的微观结构 第3节　固体新材料 (3份打包)

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 学　习　目　标 重　点　难　点 1.了解固体的微观结构，会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体. 2.了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响. 1.区别晶体和非晶体．(重点) 2.固体的微观结构．(难点) 一、晶体和非晶体 1．基本知识 (1)固体的分类 固体可分为晶体、非晶体两类． (2)各向异性与各向同性 晶体在不同的方向上不仅机械强度、导热性能不同，而且导电性能和对光的折射率等其他物理性质也不一样．这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性． (3)单晶体：具有规则外形、各向异性、有确定熔点的单个晶体． (4)多晶体：由许多无规则排列晶粒构成的晶体． (5)非晶体：外形不规则，各向同性，没有一定熔点的固体物质． (6)同种物质的不同状态 某种物质是晶体还是非晶体并不是截然划分的．通过人工的方法可以使晶体转变为非晶体． 2．思考判断 (1)常见的金属材料都是多晶体． (√) (2)凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体． (√) (3)多晶体和非晶体熔化时都没有确定的熔点． (×) 3．探究交流 某固体没有确定的形状，怎样判断它是非晶体，还是多晶体？ 【提示】　看有无确定的熔点，有确定的熔点的是多晶体，没有确定熔点的是非晶体． 二、晶体的微观结构 1．基本知识 (1)晶体的微观结构假说的内容：晶体内部的微粒是有规则地排列着的． (2)假说提出的依据：晶体外形的规则性和物理性质的各向异性． (3)实验验证：人们用X射线对晶体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的． (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在着很强的相互作用，微粒只能在一定的平衡位置附近做微小振动． 2．思考判断 (1)晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列． (√) (2)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． (√) (3)石墨的硬度比金刚石的差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布． (×) 3．探究交流 晶体为什么有规则的几何外形？ 【提示】　由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振动，所以晶体有规则的几何外形． 三、固体新材料 1．基本知识 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、新技术密切相关． (3)新材料往往具有特殊性能，如超高强度、超高硬度、超塑性． (4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步． (5)硅是当前用途最广的半导体材料． 2．思考判断 (1)在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性． (√) (2)在极低的温度下，纯净的半导体像绝缘体一样不导电． (√) (3)在化学性能方面，纳米材料化学活性低，因此化学稳定性强． (×) 晶体和非晶体 【问题导思】 1．是不是只要有规则几何形状的固体就是晶体，无规则几何形状的固体就是非晶体呢？ 2．我们可以从哪些方向正确区分单晶体、多晶体和非晶体呢？ 1．晶体、非晶体的区别与联系 (1)单晶体、多晶体及非晶体的区别 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 则的形状 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 没有确定 的形状 ①有确定的熔点 ②导热、导电、光学性质表现为各向同性 (2)单晶体、多晶体、非晶体的联系 ①晶体与非晶体：具有一定形状、体积、不易压缩． ②单晶体与多晶体：有固定的熔点． ③多晶体与非晶体：没有规则外形，各向同性． 2．晶体和非晶体的判断 (1)根据几何形状判断：单晶体具有天然规则的几何形状，非晶体没有规则的几何形状，但应注意由于多晶体是由多个单晶体黏合在一起所组成的晶体，从宏观形状上看，它也没有规则的几何形状，所以不要误以为多晶体是非晶体． (2)依据固体所表现出来的物理性质：单晶体在导热、导电等物理性质上表现为各向异性，而非晶体则表现为各向同性，但注意多晶体也表现为各向同性． (3)依据固体是否具有固定的熔点：晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点． 3．正确理解单晶体的各向异性 (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质时，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． (3)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