内容正文:
第九章 物态变化
第1节 固体
一、晶体和非晶体
1.固体的分类:
2.单晶体、多晶体及非晶体的比较:
项目
物质
晶体
非晶体
单晶体
多晶体
举例
单晶硅、单晶锗
食盐、味精、金属
玻璃、松香、沥青
外形
具有规则的几何形状
无规则的几何形状
无规则的几何形状
组成
原子按一定的规则排列,具有空间上的周期性
由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成
原子不按一定的规则排列,没有空间上的周期性
物理性质
各向异性
各向异性
各向同性
熔点
有确定的熔点
有确定的熔点
没有一定的熔点
联系
(1)一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,例如水晶.天然水晶是晶体,熔化后再凝结的水晶(石英玻璃)就是非晶体,即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的.
(2)许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体.
(3)在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时,几乎所有的材料都能成为非晶体.
(4)晶体具有各向异性,但不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性.
3.各向异性:在物理性质上,晶体的物理性质与方向有关,这种特性叫做各向异性.
4.各向同性:非晶体的物理性质在各个方向是相同的,这种特性叫做各向同性.
例:关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.有规则的几何外形的固体一定是晶体
B.晶体在物理性质上一定是各向异性的
C.晶体熔化时具有一定的熔点,所以晶体熔化时内能不变
D.晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
解析:A.单晶体一定有规则的几何形状,而多晶体与非晶体没有天然的规则的几何形状,故A错误;B.晶体分为单晶体和多晶体,单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性,故B错误;C.晶体具有确定的熔点,晶体熔化时,温度不变,但内能不一定不变,故C错误;D.在一定条件下,晶体可以转变为非晶体,非晶体也可以转化为晶体,故D正确.
答案:D
二、晶体的微观结构
1.晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列.
2.用晶体的微观结构解释晶体的特点:
(1)晶体有天然的规则几何形状是由于内部微粒有规则地排列.
(2)晶体表现为各向异性是由于从内部任何一点出发,在不同方向上相等距离内微粒数不同.
(3)晶体的多型性是由于组成晶体的微粒不同的空间排列形成的.
第2节 液体
一、液体的微观结构
1.液体的特点:
(1)液体有一定的体积,不易被压缩,这一特点跟固体—样.
(2)另一方面又像气体,没有一定的形状,具有流动性.
2.液体的微观结构:
(1)液体的分子间距离大约为r0,相互作用较强.
(2)液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动,这一点跟固体分子的运动情况类似.
(3)液体分子没有固定的平衡位置,它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后,又转到另一个平衡位置去振动.这就是液体具有流动性的原因.这一个特点明显区别于固体.
(4)液体与非晶体的微观结构很类似.非晶体随着温度的升高而逐渐软化,流动性也逐渐增加.因此,有时把非晶体看作是过冷液体,而固体往往只专指晶体.
二、液体的几种现象
1.液体的表面张力
(1)引力:当表面层的分子比液体内部稀疏时,分子间距比内部大,表面层的分子表现为引力.
(2)表面张力:液面各部分间的相互吸引力就叫做表面张力.
(3)特点:液体表面具有收缩到面积最小的趋势.
(4)方向:垂直于所画的分界线,与液面相切.
(5)作用:使液体表面紧绷.
2.浸润和不浸润
(1)浸润:某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上,这种现象叫做浸润.如:水浸润玻璃.
(2)不浸润:某种液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫做不浸润.如:水不浸润石蜡.
(3)浸润和不浸润的区别:
附着层的液体分子比液体内部
分子力表现
附着层趋势
浸润
密
排斥力
扩张
不浸润
稀疏
吸引力
收缩
3.毛细现象
(1)毛细现象:浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象,叫做毛细现象.
(2)毛细现象的解释:液体浸润管壁,液体边缘部分的表面张力使管中的液体上升,当液体的重力跟表面张力相等时,液面稳定,管子越细,液柱上升的越高.
三、液晶
1.液晶:像液体一样具有流动性,而其化学性质与某些晶体相似,具有各向异性的物质叫做液晶.
2.液晶态:介于固态和液态之间的中间态.
3.物理性质:
(1)具有晶体的光学各向异性—在某个方向上看其分子排列比较整齐.
(2)具有液体的流动性—从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的.
例:下列说法正确的是( )
A.液晶是一种晶体,液晶的光学性质随温度的变化而变化
B.液晶分子没有固定的位置,但排列有大致相同的取向
C.生物膜的主要构成部