第九章9.1固体-2021-2022学年高二物理同步教学精品课件（人教版选修3-3）

人教版高中物理选修3—3 9.1固体 思考与猜想 雪花晶莹剔透十分美丽，世界上的雪花形状各异都不相同，但是你知道吗？虽然雪花有数不清的形状，但是他们都是六角形的，你知道这是为什么吗？ 思考与讨论 把一些常见的固体物质分为两组:一组是玻璃、蜂蜡、硬塑料等:另一组是盐粒、砂糖、石英等。两类固体物质的外表各有什么特征? 一、晶体与非晶体 1、固体可以分为晶体和非晶体两类。 晶体：硫酸铜、冰糖、明矾、云母、食盐、雪花、方解石、石英、萤石、金属等。 非晶体：玻璃、松香、沥青、蜂蜡、橡胶、塑料、蜡烛等。 一、晶体与非晶体 （1）晶体具有天然的规则的几何形状。非晶体没有确定的几何形状。 晶体具有天然规则的几何外形，其外形是由若干个平面围成的多面体。 食盐 （立方体） 雪花 （六角形） 萤石 （八面体） 石英 （六面棱柱和2个六面棱锥） 一、晶体与非晶体 非晶体没有确定的几何形状。 玻璃 蜂蜡 塑料 蜡烛 沥青 橡胶 演示探究 实验器材： 涂有石蜡的云母片和玻璃片、电烙铁、钢钉、酒精灯。 实验步骤： 用电烙铁把钢钉烧热，然后用钢钉接触涂有蜡层的云母片的背面，不要移动。把云母片换成玻璃片，再做以上实验。 演示探究 演示探究 玻璃片上熔化了的石蜡成圆形 云母片上熔化了的 石蜡成椭圆形 实验结论： 云母在不同方向导热速度不同。玻璃在不同方向导热速度相同。 我们把这种沿不同方向物理性质不同叫各向异性，把沿不同方向物理性质相同的叫各向同性。 实验现象： 一、晶体与非晶体 （2）晶体具有物理性质的各向异性，非晶体具有物理性质的各向同性。 晶体除了热学性质（导热速度）、光学性质(如折射率)在不同方向不同，会出现与非晶体不同的现象。自然还有些晶体的电学性质(如电阻率)具有各向异性例如方岩矿、力学性质(如弹性)具有各向异性的例如晶体铜。 注意：不是每种晶体在各种物理性质上都会表现出各向异性。 一、晶体与非晶体 （3）晶体具有固定熔点，而非晶体没有固定熔点 晶体在一定压强下具有固定熔点。例如冰、各种金属。而非晶体没有固定熔点。 温度 时间 固态 固液共存 液态 T0 硬 软 流动 二、单晶体和多晶体 1、单晶体：一个物体就是一个晶体，我们称其为单晶体或者晶粒。 2、多晶体：由许多单晶体杂乱无章组合而成。 二、单晶体和多晶体 3、单晶体和多晶体的异同 （1）单晶体具有规则的几何形状，多晶体没有规则的几何形状。 （2）单晶体具有物理性质的各项异性，多晶体不具有各向异性，而是各向同性。 （3）单晶体和多晶体在一定压强下都具有固定熔点。 思考与猜想 晶体呈现出很多特殊的宏观性质（外形规则、有固定熔点、各向异性等） 猜一猜：晶体在微观结构上可能有什么特点？ 三、晶体的微观结构 间接探测 德国物理学家劳厄 17-19世纪的假说：晶体内部的微粒是按各自的规则排列着的。 现在，人们用电子显微镜和扫描隧道显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相，看到晶体内部微粒是按一定规则排列的空间点阵结构，非晶体内部微粒排列无规则． 扫描隧道显微镜 晶体表面原子排列情况 三、晶体的微观结构 1、在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，使晶体有规则的外形。 食盐的晶体结构 金刚石的晶体结构 石墨的晶体结构 三、晶体的微观结构 三、晶体的微观结构 2、有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构。 金刚石的晶体结构 石墨的晶体结构 足球烯 三、晶体的微观结构 注意：晶体的微观结构模型并不代表晶体的真实情况，它只是组成晶体的物质微粒有规则排列的示意图，模型图里的点只是微粒做震动的平衡位置。 金刚石的晶体结构 石墨的晶体结构 足球烯 三、晶体的微观结构 3、一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。 例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶体。 4、有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。 天然水晶 石英玻璃 1、单晶体：一个物体就是一个晶体，我们称其为单晶体或者晶粒。有确定的几何形状，有各向异性，有固定熔点。 2、多晶体：由许多单晶体杂乱无章组合而成。无确定的几何形状，无各向异性，有固定熔点。 课堂小结 一、晶体与非晶体 二、单晶体和多晶体 三、晶体的微观结构 1、晶体具有天然的规则的几何形状。非晶体没有确定的几何形状。 2、晶体具有物理性质的各向异性，非晶体具有物理性质的各向同性。 3、晶体具有固定熔点，而非晶体没有固定熔点 1．（多选题）非晶体具有各向同性的特点是由于