第2.4节 固体（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

2.4 固体 壹 素养目标 (1) 知道常见的固体有晶体和非晶体，知道它们物理性质的区别。 (2) 知道晶体分为单晶体和多晶体，知道它们微观结构决定了晶体的宏观性质。 (3) 了解晶体的微观结构，知道晶体的几何形状、导热等物理性质与取向关系方面的特征。 conclusion 课堂导入 ONE 观察食盐颗粒和松香的外形，它们的外形各有怎样的特征? 再用显微镜观察精盐和松香粉末的外形，两者有什么样的差别吗? 课堂导入 食盐颗粒总是呈现立方体形，松香颗粒没有规则的几何形状。 课程目录 知识点讲解、探索新知 壹 总结与归纳 贰 课堂检测 叁 课后作业 肆 conclusion 知识点讲解 ONE 知识点讲解 一、晶体和非晶体 1、固体： 晶体 非晶体 ：有确定的几何形状； ：没有规则的外形； 常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等。 雪花 食盐 石英 明矾 知识点讲解 常见的非晶体：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 松香 沥青 蜂蜡 玻璃 知识点讲解 2、晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度。 t 180 200 220 240 ℃ 1 2 3 4 5 6 7 t 180 200 220 240 ℃ 1 2 3 4 5 6 7 石蜡(非晶体) 味精(晶体) 知识点讲解 3.晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性。 实验：观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状 玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形；表明玻璃沿各个方向的导热性能相同 云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形；表明云母沿不同方向的导热性能不同 晶体导热性的各向异性 知识点讲解 实验：观察方解石晶体是各向异性 把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象 晶体导光性的各向异性 o e 双折射 （如方解石） 普通折射 （如玻璃等非晶体） 3.晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性。 课堂检测 例1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ） A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的 C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的 BC 思考与讨论 常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点。它们是晶体还是非晶体? 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。 知识点讲解 4、晶体： 单晶体 多晶体 ：有确定的几何形状、有熔点、各向异性； ：没有规则的外形、有熔点、各向同性； 多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的 知识点讲解 固体 晶体 非晶体 多晶体 单晶体 有规则的几何形状 有确定的熔点 某些物理性质各向异性 无规则的几何形状 有确定的熔点 物理性质各向同性 无规则的几何形状 无确定的熔点 物理性质各向同性 导热性 导光性 导电性 课堂检测 例2:在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针的针尖点在样本的另一侧面，结果熔化区域的形状如图所示，则（ ） A.样本A 一定是非晶体 B.样本A 可能是单晶体 C.样本B 一定是晶体 D.样本B 不一定是晶体 C 知识点讲解 二、晶体的微观结构 1、晶体内部的规则排列决定了晶体有规则外形 食盐的晶体结构 在各种晶体中，原子都会按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。 石墨的晶体结构 金刚石的晶体结构 平衡位置 知识点讲解 （1）、食盐晶体的微观结构 食盐的晶体是由钠离子Na+和氯离子CI－组成的，它们等距离、交错地排列 在三组相互垂直的平行线上，因而食盐具有正立方体的外形。 原子（或者分子、离子）并不是静止不动的。它们在不停地振动，图中所画的那些点，是它们振动的平衡位置。 知识点讲解 （2）、石墨的微观结构图 石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥下。石墨的层状结构决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润滑剂，也可以用来制作铅笔芯。 知识点讲解 （3）、金刚石的微观结构 金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，可以用来切割玻璃．如果把它装在钻探机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内。 知识点讲解 2、同一物质在不同条件下能够生成不同的晶体 因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。 石墨的密度小，金刚石的密度大；石墨能导电，金刚石不能导电。 都是碳原子 知识点讲解 3、晶体和非晶体间的转化 一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说一种物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。 许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。 石英（晶体） 石英玻璃（非晶体） 熔化以后再凝固的水晶 课堂检测 例3：晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于（ ） A.破坏空间点阵结构，增加分子动能 B.破坏空间点阵结构，增加分子势能 C.破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能 D.破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能 B conclusion 课堂检测 THREE 课堂检测 1. 某人为了检验一块薄片物质是否为晶体，做了一个实验。他以薄片的正中央O 为坐标原点，建立Oxy 平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点x1 和y1 ，使x1 和y1 到O 点的距离相等。在x1 和y1 上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在O 点，发现x1 点和y1 点的温度在缓慢升高，但两点温度的高低没有差异。于是得出结论：这块薄片是非晶体。 请说明：以上结论科学吗？为什么？ 课堂检测 2.食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子 空间分布的示意图表示（图），图中相邻离子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等 的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中心的距离，除了知道食盐的密度ρ 为2.17×103 kg/m3 外， 还要知道哪些数据？请用字母表示这些已知数 据，推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。 提示：图中最小立方体的个数与离子数目相等。 课堂检测 3.内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。 图表示了岩盐晶体的平面结构：粉红点为氯离子，灰点为钠离子，如果把它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形作分界线AA1 ，使它平行于正方形的对角线，作分界线BB1 ，使它平行于正方形的一边。在两线的左侧各取一个钠离子M 和N ，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以 M 、N 为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用。 课堂检测 （1）如果F表示两个相邻离子之间引力的大小， 问： M 、N 所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是F的多少倍？为使问题简化，设所有离子都是质点，而且它们之间的相互作用遵从“平方反比”规律。 （2）根据计算结果解释：为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状，而不会沿图中 AA1分界线断开？提示：实际晶体中的作用力要复杂得多，但这里的分析对理解自然现象还是有用的。 conclusion 总结与归纳 THREE 总结与归纳 固体 晶体 非晶体 多晶体 单晶体 有规则的几何形状 有确定的熔点 某些物理性质各向异性 无规则的几何形状 有确定的熔点 物理性质各向同性 无规则的几何形状 无确定的熔点 物理性质各向同性 导热性 导光性 导电性 总结与归纳 一、晶体和非晶体 1.固体可以分为晶体和非晶体，晶体有确定的几何形状，非晶体没有。 2.晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度。 3.晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性。 4.晶体可以分为单晶和多晶 二、晶体的微观结构 1.晶体内部的规则排列决定了晶体有规则外形 2.同种物质在不同条件下可以生成不同的晶体 3.非晶体在一定的条件下可以转化为晶体 conclusion 课后作业 FOUR 课后作业 添加分层作业链接 Teaching 演示结束 谢谢观看 The top "Start" panel allows you to modify the font, size, color, line spacing, and more. It is recommended that the text be 8 to 18 characters with 1.3 times the space between the characters. 授课人： 教师说课│公开课│示范课│教师授课 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $$