11.5 固体的基本性质 课件 -2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第三册

11.5固体的基本性质 分子不停地做无规则运动,它们之间又存在相互作用力.分子力的作用使分子聚集在一起,分子的无规则运动又使它们分散开来.这两种作用相反的因素决定了分子的三种不同的聚集状态:固态、液态和气态.物理学又把固态和液态统称为凝聚态.凝聚态物理学是当前物理学发展最迅速的分支学科之一. 固体和液体有一个共同的特点:它们的分子间的距离跟分子本身的大小具有相同的数量级,因而分子间有较强的相互作用.这使得固体和液体都不易压缩,在微观结构上不像气体那样无序. 一 .晶体和非晶体 固体可以分成晶体和非晶体两类. 在常见的固态物质中,石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等都是晶体,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等都是非晶体. 1.晶体、非晶体的外形和物理性质的差异 (1)晶体都具有规则的几何形状. 食盐的晶体呈立方体形,明矾的晶体呈八面体形,石英的晶体中间是一个六面棱柱,两端是六棱锥.冬季的雪花,是水蒸气在空气中凝华时形成的冰的晶体,它们的形状虽然不同,但一般是六角形的规则图案. 非晶体则没有规则的几何形状. 食盐 硫酸铜 明矾 云母 白糖 石英 雪花 钻石 松香 沥青 塑料 石蜡 蜂蜡 橡胶 玻璃 温度 时间 固态 固液共存 液态 T0 硬 软 流动 (2)晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点. 有无固定熔点是我们区。分晶体和非晶体的重要判断依据。我们还能从哪些方面对晶体的属性进行进一步研究呢?(导热、导电、导光、硬度等)我们先来研究导热性能。 6 糖受潮后会粘在一起形成糖块,看起来没有确定的几何形状。但是用放大镜观看,仍可发现组成糖块的一个个晶体粒。 受潮 2、晶体又可以分为单晶体和多晶体两类。 由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的 常见的金属是多晶体,利用金相显微镜可以看到金属的细微结构。 (1)多晶体:没有确定的几何形状。 (2)单晶体:有确定的几何形状。 晶体管、集成电路的工作性能与材料的微观结构有关,材料内原子的排列不能是杂乱无章的,所以制作晶体管、集成电路只能用单晶体,例如单晶硅、单晶储。 3、晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点。 除了形状是否规则外,晶体和非晶体在物理性质上也有所不同。 根据单晶体与多晶体的区别,你认为多晶体是否会有确定的熔点? 由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,而多晶体有固定熔点。 多晶体有一定的熔点。 把溶化了的蜂蜡薄薄地涂在薄玻璃片上,把一枝缝衣针烧热然后用针尖接触蜂蜡层的背面,不要移动针,观察蜂蜡融化区域的形状。 把璃片換成単层云母片,再做以上实验。 在坡璃片上和云母片上,蜂蜡化区域形状的不同说明了什么? 现象:熔化了的石蜡在云母片上呈椭圆形,而在玻璃片上呈圆形。 结论:云母晶体在各个方向上的导热性能不同,而非晶体玻璃在各个方向上的导热性能相同。 有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同;有些晶体沿不同方向的光学性质不同,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。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是各向同性的。 4、单晶体各向异性,非晶体和多晶体各向同性。 1.晶体又可以分为单晶体和多晶体. 2.如果一个物体就是一个完整的晶体,例如雪花、食盐小颗粒等. 这样的晶体就叫做单晶体. 制造各种晶体管集成电路只能用单晶体(单晶硅或单晶锗) 3.如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的, 这样的物体就叫做多晶体. 例:由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐,就是多晶体. 其中的单个晶体颗粒叫做单晶体. 常见的金属材料,也是多晶体. 4.多晶体没有规则的几何形状,也不显示各向异性(即是各向同性), 但是同单晶体一样,仍有确定的熔点. 二、单晶体和多晶体 多晶体与非晶体的比较 多晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点 都没有规则的几何形状. 相同点 多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性 不同点: 所以固体是否有确定的熔点,可作为区分晶体和非晶体的标志. 二、单晶体和多晶体 思考:多晶体与非晶体有哪些相同点和不同点? 思考:为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同呢? 晶体的微观结构的假说 组成晶体的物质微粒(分子、原子和离子)是按照一定的规律在空间整齐排列的 1、晶体微观结构的特点: (1)组成晶体的物质微粒(分子或原子、离子)依照一定的规律在空间中整齐地排列,具有空间上的周期性. 三、晶体的微观结构 (2)有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布.例:石墨和金刚石的微观结构. 三、晶体的微观结构 $