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人教版高中物理选择性必修第三册导学案
4 固 体
学习目标:1.知道什么是晶体、非晶体、单晶体、多晶体.
2.知道晶体、非晶体在外形和物理性质方面的区别.
3.会用晶体的微观结构特点解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性.
学科素养:1.知道晶体、非晶体、单晶体和多晶体,了解各向异性、各向同性及晶体的微观结构,能解释相关的现象.(物理观念)
2.掌握单晶体的各向异性,理解晶体的微观结构,能够解决相关的问题.(科学思维)
3.学会用实验探究晶体与非晶体物理性质的差异,学会认真观察并与他人合作,提高实验技能.(科学探究)
4.掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别,培养严谨的科学态度,激发探索科学的兴趣.(科学态度与责任)
自主梳理
知识点一 晶体和非晶体
1.固体可以分为________和________两类.
石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是________;玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是________.
2.单晶体具有________的几何形状,多晶体和非晶体没有________的几何形状;晶体有________的熔点,非晶体____________确定的熔化温度.
3.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________.非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作________.
由于多晶体是许多________杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是________的.
答案:1.晶体 非晶体 晶体 非晶体
2.确定 确定 确定 没有
3.各向异性 各向同性 单晶体 各向同性
知识点二 晶体的微观结构
1.规则性:在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的________排列的,具有空间上的________.
2.变化或转化:有的物质在不同条件下,组成它们的微粒按照________在空间分布,可以生成不同的晶体,例如石墨和金刚石.有些晶体____________可以转化为非晶体,例如天然石英熔化后再凝固成石英玻璃.
答案:1.规则 周期性
2.不同规则 在一定条件下
重难点研习
研习1 晶体和非晶体
导学探究
1.如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体,图乙是生活中常见的几种非晶体,请在图片基础上思考以下问题:
(1)晶体与非晶体在外观上有什么不同?
(2)没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗?
提示:(1)单晶体有规则的几何外形,多晶体和非晶体无规则的几何外形。
(2)不是,由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体也没有确定的几何外形。
2.在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面,石蜡熔化,如图所示,那么你看到的现象及得出的结论是什么?
提示:玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形,说明玻璃沿各个方向的导热性能相同;云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形,说明云母沿不同方向的导热性能不相同.
要点归纳
1.单晶体的特征
(1)具有天然的规则外形,这种规则的外形不是人工造成的。
(2)物理性质各向异性,这是单晶体区别于非晶体和多晶体最重要的特性,是判断物质是否为单晶体最主要的依据。
(3)具有确定的熔点,单晶体在这一点上和多晶体没有区别。从宏观上区分晶体和非晶体的重要依据是看有无确定的熔点。
2.对单晶体的各向异性的理解
(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能时,测试结果不同.
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.
(2)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性,举例如下:
①云母晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同.
②方铅矿石晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同.
③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同.
④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同.
3.多晶体和非晶体
(1)多晶体虽无天然规则的几何形状,物理性质各向同性,但组成多晶体的晶粒都有规则的几何形状,每一个晶粒都具有单晶体的特征和物理性质,这是多晶体和非晶体在内部结构上的区别。
(2)多晶体与非晶体在宏观上的区别在于多晶体具有确定的熔点,非晶体则没有,例如很多同学认为玻璃应是多晶体,但实验证明玻璃没有确定的熔点,故应是非晶体。
研习指导
[典例1] 关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.晶体一定有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体
C.大块塑料