2.4固体 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

固体 2025年4月2日 人教版（2019） 选择性必修 第三册 第二章 第四节 课堂引入 观察食盐颗粒和松香的外形。 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？ 食盐颗粒总是呈现规则的立方体形，松香颗粒没有规则的几何形状。 晶体 非晶体 一、晶体和非晶体 初中已经学习的：《物态变化》 固体熔化分类（如何区分晶体和非晶体？） 晶体：晶体具有确定的熔点 非晶体：非晶体没有确定的熔点 什么样的固体是晶体呢？ 一、晶体和非晶体 晶体(Crystal)：又可进一步分为单晶体(Single Crystal)和多晶体(Polycrystal) 石英 云母 明矾 食盐 单晶体：粒子（原子、离子、分子)按某种规律做周期性排列组成的。 多晶体：许多取向杂乱无章的小单晶体（晶粒）组成的。 一、晶体和非晶体 单晶体 直接构成物质 构成多晶体 再构成物质 金属物质、受潮的蔗糖糖块 石英 (粒子按某种规律做周期性排列) 食盐 杂乱无章地排布 一、晶体和非晶体 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？ 纯铁的多晶体组织 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，有规则的形状且各向异性。 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，也不显示各向异性，仅保留了在一定压强下具有确定熔点的特征，我们把它称为多晶体。 受潮的蔗糖糖块：多晶体 单个的蔗糖晶体颗粒：单晶体 实 验 观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状 电烙铁 石蜡 玻璃片/云母片 单晶体导热性的各向异性 玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状 玻璃片 云母片 （圆形） （椭圆形） 玻璃（非晶体）在各个方向上导热性能是相同的 云母（单晶体）在各个方向上导热性能是不同的 各向同性 各向异性 实 验 观察方解石晶体是各向异性 单晶体导光性的各向异性 普通折射 （如玻璃等非晶体） o e 双折射 （如方解石） 把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象 9 一、晶体和非晶体 把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象 某些单晶体导光性的各向异性 o e 双折射 普通折射 （如玻璃等非晶体） 非晶体的各向同性 Ordinary light 寻常光，简称 o 光 Extraordinary light 非常光，简称 e 光 （方解石等单晶体） 科学漫步 (多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有（ ） AD A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体。 B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体。 C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则。 D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同。 二、晶体的微观结构 各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。 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，因而食盐具有正立方体的外形。 食盐晶体的微观结构 二、晶体的微观结构 各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。 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。 石墨的微观结构图 二、晶体的微观结构 各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。 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。 金刚石的微观结构 二、晶体的微观结构 各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。 同一物质在不同条件下能够生成不同的晶体 都是碳原子 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。 因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。 原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。 二、晶体的微观结构 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。 晶体和非晶体间的转化 石英（晶体） 石英玻璃（非晶体） 熔化以后再凝固的水晶 许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。 二、晶体的微观结构 问题一：晶体熔点为什么固定？ 晶体的分子按一定的规律排列成空间点阵，分子只能在平衡位置附近不停地振动。温度升高，分子平均动能变大，振动振幅越来越大。 熔化时，吸收的热量全部用来破坏破坏空间点阵结构，增加分子势能，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。 温度 时间 固态 固液共存 液态 T0 硬 软 流动 二、晶体的微观结构 问题二：如何使用晶体的微观结构解释单晶体物理性质的各向异性呢？ 在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。 科学漫步 石墨烯实验研究背后的故事 石墨烯具有六边形的晶格结构单层厚度仅为 0.335 nm。 液体 2025年4月2日 人教版（2019） 选择性必修 第三册 第二章 第五节 1.液体像固体一样具有固定的体积，而且不容易被压缩。 2.液体没有一定的形状，具有流动性，物理性质为各向同性，这些又和气体的性质很相似。液体和气体统称为流体。 3.== 理想气体解答题中经常涉及。 液体的相关性质： 鱼鳔模型 体积会发生变化，浮力会发生变化，可能结合运动学、力学来考察。 热气球/孔明灯模型 气体也具有浮力 潜水艇模型 体积不变，浮力不变，通过吸入和排出海水改变自身重力，从而实现潜水艇的上浮和下沉。 只做习题不反思 做遍习题也枉然 情景导入 为什么蜻蜓可以停在水面上？ 为什么叶面上的露珠呈球形？ 这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。 刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形； 刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形。 刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形。 液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。 实 验 观察肥皂膜和棉线的变化 一、液体的表面张力 线两侧液体之间的作用力为引力 液体的表面张力 使液体表面绷紧 表面层分子间距比较稀疏，分子间距 r > r0 分子间的作用表现为引力。 液体表面跟气体接触的薄层，叫做表面层 一、液体的表面张力 1.产生：液体表面层分子间距较大，分子力表现为引力，宏观表现为液体表面张力。 2.定义：液体表面层相邻部分之间的吸引力。 3.方向：平行于液面（与液面相切）。 4.效果：使液面张紧并收缩，液体表面积趋向最小。 一、液体的表面张力 为什么我们经常看到叶面上的露珠是扁平球形的？ 体积相同，球形的表面积最小。 因为重力的作用会使液滴变得有点扁平，液滴越小，重力的影响越小，故液滴越小，形状就越接近球形。 思考与讨论 在空间站里，水滴的形状是一个完美的球形。 一、液体的表面张力 周长相同时，圆面积最大。 mg F液 F液 薄膜有收缩的趋势， “包裹”着水杯的杯口。 薄膜对水黾的作用力使其停在水面上。 Lavf58.76.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 � Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $$