2.4 固体-2022-2023学年高二物理备课高效互动课件（人教2019选择性必修第三册）

高中物理选择性必修第三册 第二章：气体、固体和液体 第四节 固体 松香 食盐 松香 食盐 玻璃 紫水晶 石榴石 云母 蜂蜡 具有天然的规则的几何外形 没有确定的几何外形 晶体 非晶体 沥青 新课引入 观看以下各图，试着将不同的固体按外形分类。 1、固体可以分为晶体和非晶体两类。晶体又可以分为单晶体与多晶体. 石英、云母①、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是晶体。 2、几种常见晶体的规则外形： 食盐晶体 呈立方体形 明矾晶体 呈八面体形 石英晶体 中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥 雪花 是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案． 一、晶体和非晶体 晶体的宏观对称之美 一、晶体和非晶体 14倍放大巴西玛瑙中的软锰矿与褐铁矿包裹体 35倍放大显微镜中的玛瑙 10倍正交偏光下方解石的双晶面 天网恢恢 生命复苏 静谧的贝加尔湖 自然界的美，要首推物理世界中的晶体结构美 一、晶体和非晶体 观看以下实验，试着总结一下晶体和非晶体除了形状是否规则以外，你还知道哪些在物理性质上的不同？ 融化区域的形状 甲 玻璃 乙 云母 玻璃（非晶体）在各个方向上导热性能是相同的---各向同性 云母（晶体）在各个方向上导热性能是不同的---各向异性 一、晶体和非晶体 3、导热性 你还知道晶体和非晶体哪些在物理性质上的不同？ 4、晶体具有确定的熔点． 一、晶体和非晶体 方解石的光学各向异性： 5、光学性质 一、晶体和非晶体 自然铜 思考与讨论：常见的金属没有确定的形状，但有确定的熔点，它们是晶体还是非晶体？ 一、晶体和非晶体 从金属的显微图样中可以看到，它是由许多细小的晶粒组成的。每个晶粒都是一个小的单晶体。但是，由于这些小的单晶体的取向杂乱无章，所以金属没有确定的几何形状。属于多晶体。 分类 天然规则外形 物理性质 各向异性 各向同性 固定熔点 非晶体 晶 体 单 晶 体 多 晶 体 √ × × √ × √ × √ × × √ √ 一、晶体和非晶体 通过以上学习完成如下表格 德国物理学家劳厄 思考：晶体为什么具有天然的规则外形和物理性质的各向异性？ 猜想： 晶体内部的物质微粒是规则排列的 二.晶体的微观结构 1912年他提出用X射线探测固体内部原子排列的设想。当X射线射入时会被这些微粒有规律的分成若干束，并在底片上形成独特的规则图案。两位助手让一束X射线对CuSO4晶体进行了数小时的照射，结果冲洗出来的底片上出现了由点组成的对称图案，这一成果使劳厄荣获1914年诺贝尔物理学奖。 17世纪的科学家们也做了这样的猜想，如何验证你们的猜想呢？ 我要隆重推出伟大的物理学家：劳厄。他最早提出用X射线来探测晶体内部的原子排列。他推想：如果晶体内部是规则排列的，X射线入射时，就会有规律地分成若干束，形成规则的图案。实验的结果证实了他的猜想，既验证了晶体内部是规则排列的，也验证了X射线是一种电磁波，可谓一箭双雕。他也因此获得1914年的诺贝尔物理奖。这个实验对于科学探究的意义重大：间接测量的方式探究微观世界，这样的方法也是现在的科学家们探究微观世界的常用方法。 12 1、在各种晶体中，原子（或分子、离子）按照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性. 二.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. 二.晶体的微观结构 食盐晶体结构 ①晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释。 ②单晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的。 ③多晶体是单晶体杂乱无章地组合而成，单晶体的物理性质各向异性被抵消了，从整体来看物理性质变为各向同性。 二.晶体的微观结构 3、用晶体的微观结构解释晶体的特征 （1）为什么晶体具有规则的几何外形？ 由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的不同外形。 （2）如何解释物理性质的各向异性呢？ 不同方向上物质微粒的排列情况不同，引起晶体的不同方向上物理性质的不同。 （3）晶体为什么有固定的熔点？ 晶体溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化。 非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液体，温度不断升高。 二.晶体的微观结构 4、晶体和非晶体并不是绝对的，它们