2.1 固体和固体材料（课件）- 【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（教科版）

1　固体和固体材料 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 新课程标准 素养目标 1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体。 2.知道各向异性现象和各向同性现象。 3.掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。学会用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性。 4.了解液晶的性质及应用。 5.了解半导体材料和纳米材料。 1.晶体、非晶体、液晶、半导体材料、纳米材料。(物理观念) 2.利用晶体的微观结构解释晶体的性质。(科学思维) 3.用云母片和玻璃片探究晶体的各向异性。(科学探究) 4.通过对液晶、半导体材料和纳米材料在生产生活中的应用，增强社会责任感。 (科学态度与责任) 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、晶体和非晶体 1．固体的分类 固体可以分为______和__________两类。金刚石、云母、明矾、雪花等是_______，具有规则的几何形状；玻璃、蜂蜡、松香等是______，不具有规则的几何形状。 晶体 非晶体 晶体 非晶体 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．各向同性与各向异性 有些晶体的一些物理性质(如_____、机械强度、_____等)与方向有关，叫作各向异性。_______沿各个方向的物理性质都是相同的，叫作各向同性。 3．单晶体和多晶体 (1)单晶体：天然具有规则几何形状且________的晶体称为单晶体。 (2)多晶体：由许多_____构成的晶体称为多晶体。 导热 导电 非晶体 各向异性 晶粒 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 二、晶体的微观结构 1．点阵结构：晶体的分子、原子、离子在_______上的规则性、_______排列的结构。 2．各向异性的微观解释：同一种物质微粒不同方向上_______的情况不同，可形成不同的_________，从而表现出不同的物理性质。 三、液晶 1．定义：既有液体的_______性又有晶体的_______性的物质称为液态晶体，简称液晶。 2．应用：(1)作为_______元件；(2)可以指示_______ 。 空间 周期性 排列 晶体结构 易流动 各向异 显示 温度 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 四、半导体材料 1．半导体材料：电阻率介于_______和_______之间的材料。 2．半导体的性质：在光、___、磁、___等作用下引起相应的物理效应和现象。 3．应用：热敏电阻、__________、光电池、__________ 、高压硅堆、半导体激光器等。 五、纳米材料 1．纳米：长度单位，1 nm＝__________ m。 2．纳米材料：三维空间中至少有一维处于____尺度范围的固体材料。 金属 绝缘体 热 电 光敏电阻 可控硅 10－9 纳米 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)晶体的分子(原子、离子)排列是有规则的。( ) (2)非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同。( ) (3)同一种物质只能生成一种晶体。( ) (4)单晶体和多晶体都有规则的几何外形。( ) (5)所有的晶体都具有各向异性。( ) (6)在有光照射时，有的半导体可以导电。( ) √ √ × × × √ 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 (1)试举一个晶体各向异性的例子。 提示：石墨受热时，沿某些方向膨胀，而沿一些方向收缩。 (2)举一个同种物质微粒形成的不同晶体的例子。 提示：金刚石、石墨和足球烯都是由碳原子构成的不同晶体。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 要点一　晶体和非晶体 [情景探究]如图，食盐、明矾、天然石英都有天然的、规则的几何形状，它们是晶体还是非晶体？ 提示：晶体。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 1．单晶体、多晶体及非晶体的区别与联系 (1)区别 (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。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．对单晶体各向异性的理解 在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体及多晶体则具有各向同性。 通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。 单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时测量结果不同。 教科物理·选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [典例1]　关于晶体和非晶体，下