第2章 第5·6节 晶体 新材料(Word教参)-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(粤教版2019)
第五节 晶 体
第六节 新材料
课程内容要求 | 核心素养提炼 |
1.能区分晶体和非晶体,知道熔点、各向异性、各向同性等概念. 2.知道晶体的微观结构,能解释晶体的熔化等特点. 3.了解液晶的分子结构,知道液晶的光学各向异性及应用. | 1.物理观念:晶体、非晶体、单晶体、多晶体、各向同性、各向异性. 2.科学思维:用晶体的微观结构解释其特征. 3.科学探究:观察玻璃和云母片导热性能的区别. 4.科学态度与责任:液晶材料的特性及在科学技术方面的应用. |
[对应学生用书P41]
1.固体分类
固体可分为晶体、非晶体两类.
2.晶体与非晶体的比较
| 宏观外形 | 物理性质 | |
晶体 | 单晶体 | 有天然规则的形状 | (1)有确定的熔点 (2)导热、导电、光学性质表现为各向异性 |
多晶体 | 没有确定的形状 | (1)有确定的熔点 (2)导热、导电、光学性质表现为各向同性 | |
非晶体 | 没有确定的形状 | (1)没有确定的熔点 (2)导电、导热、光学性质表现为各向同性 | |
[判断]
(1)所有的晶体的物理性质都表现为各向异性.(×)
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(2)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.(×)
(3)大粒盐磨成细盐,就变成了非晶体.(×)
(4)所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点.(√)
1.规则性:单晶体的原子(分子、离子)都是按照各自的规则排列,具有空间上的周期性.
2.同一种物质在不同的条件下能生成不同的晶体.
如石墨和金刚石,微观结构不同,硬度不同.
3.变化或转化:在不同条件下,同种物质的微粒按照不同规则在空间排列,可以生成不同的晶体,例如石墨和金刚石.有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体,例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃.
[思考] 地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石,该矿石具有某种规则的外形,当沿某一方向敲击时,比较容易将其一层层剥离,而沿其他方向敲击则不然,你对该矿石可做出怎样的判断?
提示 由于该矿石具有规则外形,且不同方向具有不同的力学性质,由此可知该矿石为单晶体.
1.液晶:像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性的物质叫液晶.这是介于液态和固态间的一种中间态.
2.出现液晶态的条件:液晶是一种特殊物质,有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态,另一些物质,在适当的溶剂中溶解时,在一定浓度范围内具有液晶态.
3.液晶的微观结构:通常棒状分子的物质容易具有液晶态.
4.应用:除用做显示器外,在生物医学、电子工业等领域都有重要的应用.
[思考] 为什么“液体”和“晶体”联系在一起了?液晶到底是什么物质?
提示 液晶是介于液体与固体之间的一种中间态的物质,在特定方向上分子排列整齐,其物理性质表现为各向异性.
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[对应学生用书P43]
探究点一 晶体、非晶体的区分
在外形上晶体和非晶体有什么区别?
提示 晶体有规则的形状,非晶体没有规则的形状.
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.
2.对单晶体各向异性的理解
各向异性的表现
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