内容正文:
3.1 物质的聚集状态与晶体的常识
第1课时 物质的聚集状态与晶体的常识
教学设计
课题
物质的聚集状态与晶体的常识
课型
新授课
教材
选择性必修二第三章第一节第1课时(人教版)
一、教学目标
知识目标
1.认识物质常见的聚集状态,了解物质聚集状态对物质性质的影响,掌握等离子体和液晶的概念、特点及应用。
2.理解晶体与非晶体的概念,掌握晶体与非晶体的根本区别,能判断常见的晶体和非晶体。
3.掌握获取晶体的三种途径,即熔融态物质凝固、气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)、溶质从溶液中析出。
素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识物质的不同聚集状态及其性质差异,从微观上理解晶体与非晶体内部微粒排列的不同,建立结构决定性质的化学观念。
2.证据推理与模型认知:通过对晶体和非晶体性质的实验探究和分析,建立判断晶体和非晶体的思维模型,培养逻辑推理能力。
3.科学探究与创新意识:通过实验探究获取晶体的途径,培养科学探究能力和创新精神,体会化学实验在化学研究中的重要作用。
二、教学重难点
教学重点
物质的聚集状态,晶体与非晶体的概念、区别和获取晶体的途径。
教学难点
晶体的自范性、各向异性和固定熔点的本质原因,以及用X - 射线衍射实验区分晶体和非晶体。
三、教学分析
本节教学内容源自人教版选择性必修 2 第 3 章第 1 节《物质聚集状态与晶体常识》的第 1 课时。这部分内容是在学生已有初中化学知识基础上的深化和拓展,对于学生全面认识物质的性质和结构具有重要意义。它不仅是连接初中化学和高中化学中物质结构知识的关键环节,也是后续深入学习晶体结构和性质的基础,在整个高中化学知识体系中起着承上启下的作用。
依据课程标准要求和学生的认知规律,本课时聚焦于物质的聚集状态以及晶体与非晶体的相关知识。教材先引导学生回顾物质常见的三态,进而引入等离子体和液晶这两种特殊的聚集状态,拓宽学生对物质聚集状态的认知视野。接着,详细阐述晶体与非晶体的概念、本质差异、性质特点以及获取晶体的途径等内容。通过具体的实验和实例,如硫黄结晶实验、碘的升华实验等,帮助学生直观地理解抽象的概念,增强学生的感性认识。
四、学情分析
教学对象为初高中阶段的学生,正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期。他们在初中化学学习中,已经对物质的三态变化有了一定的了解,但对于物质聚集状态的多样性和复杂性认识不足,对于晶体和非晶体的概念更是缺乏深入的理解。在思维能力方面,学生虽然具备了一定的分析和解决问题的能力,但对于微观结构和宏观性质之间的联系还难以建立清晰的认识。
在知识基础上,学生已经掌握了一些基本的化学概念和实验操作技能,但对于物质的微观结构和化学键等知识还比较陌生。因此,在教学过程中,需要充分考虑学生的现有知识水平和认知能力,采用直观形象的教学方法,如模型展示、实验演示等,帮助学生理解抽象的概念。同时,要注重引导学生将微观结构与宏观性质相结合,培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。此外,还可以结合生活实际,如等离子体显示器、液晶显示屏等,让学生感受到化学知识的实用性,激发学生的学习兴趣。
五、教学过程
教学环节
教学内容
设计意图
课堂导入
【引导学生回顾】同学们,我们在初中阶段已经学习过物态变化的相关知识。现在请大家回忆一下,我们学过的物态变化有哪些呢?给大家一分钟时间思考,然后请几位同学来分享。(等待学生思考后,请学生回答,如可能会提到熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华等)
【展示生活实例】大家说得都很准确。物态变化在我们的生活中无处不在。比如,冬天我们会看到窗户玻璃上结有漂亮的冰花,这是水蒸气凝华形成的;夏天,从冰箱里拿出的饮料瓶外壁会出现小水珠,这是空气中的水蒸气液化形成的。这些现象都与物质的聚集状态变化有关。
【引入科技前沿】然而,物质的聚集状态仅仅只有我们熟悉的固态、液态和气态这三种吗?其实,随着科技的不断发展,科学家们发现了一些特殊的物质聚集状态。就拿我们日常使用的电子产品来说,像等离子电视和液晶电视,它们就涉及到了两种特殊的物质聚集状态——等离子体和液晶。等离子电视利用等离子体显示技术呈现出绚丽的画面,液晶电视则依靠液晶的特殊性质来显示图像。那么,等离子体和液晶到底是什么样的物质聚集状态,它们又有哪些独特的性质呢?同时,我们常见的固体物质,像食盐、玻璃等,它们之间又存在着怎样的差异呢?带着这些疑问,让我们一起走进今天的学习内容——物质聚集状态与晶体常识。
1.激发学生兴趣:通过引导学生回顾初中的物态变化知识,唤起他们已有的认知,同时展示生活中常见的物态变化实例,让学生感受到化学知识就在身边,从而激发他们对本节课的学习兴趣。接着引入科技前沿的等离子体和液晶,以学生熟悉的电子产品为切入点,进一步吸引学生的注意力,使他们对特殊的物质聚集状态产生好奇。
2.提高课堂参与度:让学生回忆并分享物态变化的内容,给予学生表达的机会,鼓励他们积极参与课堂互动,提高课堂参与度。
3.自然导入新课:从学生熟悉的物态变化过渡到特殊的物质聚集状态,再到晶体与非晶体的相关内容,问题层层递进,自然地引出本节课的主题,让学生明确学习方向,带着问题去探索新知识,增强学习的主动性。
任务一
物质的聚集状态
活动一 物质常见的聚集状态及三态变化
【引入】同学们,我们在初中就学习过物态变化,大家回顾一下,物态变化都有哪些呢?水的三态变化大家都很熟悉,那么物质的聚集状态仅仅只有我们熟知的固态、液态、气态这三种吗?带着这些疑问,我们来深入学习物质的聚集状态。
【问题】物质的常见聚集状态是指哪三种呢?物质三态的转化过程中分子发生了什么变化?
【学生思考】
回答:物质的常见聚集状态是固态、液态和气态。
思考后回答:物质三态的转化只是分子间距离发生变化,分子在固态时只能振动,在气态时能自由移动,在液态时则介于二者之间。
【讲解】评价、强调:非常好,大家对初中知识掌握得很扎实。物质三态转化的本质就是分子间距离的改变,这也导致了分子运动方式的不同。
【对应训练1】物质三态转化过程中,分子本身( )
A. 发生了改变 B. 没有改变
C. 有的改变,有的不改变 D. 无法确定
【答案】B
【解析】物质三态转化只是分子间距离发生变化,分子本身没有改变,所以选B。
【对应训练2】下列关于物质三态转化的说法正确的是( )
A. 固态变为液态时,分子间距离一定变小
B. 液态变为气态时,分子运动变得更自由
C. 气态变为固态时,分子不再运动
D. 三态转化过程中,分子的化学性质发生了改变
【答案】B
【解析】固态变为液态时,分子间距离一般变大,A错误;分子始终在运动,气态变为固态时分子也在运动,C错误;三态转化过程中分子本身不变,化学性质也不变,D错误;液态变为气态时,分子间距离增大,分子运动变得更自由,B正确。
活动二 等离子体
【引入】我们已经知道了物质常见的三种聚集状态,其实除了这三种,还有一些特殊的聚集状态。接下来我们就来了解一下等离子体。同学们可以想象一下,在高温或者外加电场激发的环境下,物质会发生怎样奇妙的变化呢?
【问题】什么是等离子体?它有什么特点和应用呢?
【学生思考】
1. 阅读教材后回答:气态物质在高温或者在外加电场激发下,分子发生分解,产生电子和阳离子等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。
1. 回答特点:等离子体具有良好的导电性和流动性。
1. 列举应用:运用等离子体显示技术可以制造等离子体显示器;利用等离子体可以进行化学合成;核聚变也是在等离子态下发生的等。
【讲解】评价、强调:大家总结得很全面。等离子体是一种非常特殊且重要的物质聚集状态,它的导电性和流动性使得它在很多领域都有广泛的应用,随着科技的发展,等离子体的应用前景会更加广阔。
【对应训练1】下列有关等离子体的叙述中不正确的是( )
A. 等离子体是一种整体上呈电中性的物质聚集体
B. 水这种物质不可能形成等离子体状态
C. 等离子体是很好的导体
D. 等离子体的用途十分广泛
【答案】B
【解析】理论上任何气态物质在高温或外加电场激发下都可能形成等离子体,水也不例外,所以B选项错误;A、C、D选项关于等离子体的描述都是正确的。
【对应训练2】等离子体显示技术利用了等离子体的( )
A. 导电性 B. 流动性
C. 良好的导电性和流动性 D. 以上都不是
【答案】C
【解析】等离子体显示技术是利用了等离子体中带电粒子的运动,而带电粒子的运动与等离子体的导电性和流动性有关,所以选C。
活动三 液晶
【引入】除了等离子体,还有一种特殊的物质聚集状态——液晶。大家在日常生活中肯定都接触过液晶产品,比如手机、电脑和电视的屏幕,那你们知道液晶到底是什么吗?它有什么独特的性质呢?
【问题】什么是液晶?它有什么特征和应用呢?
【学生思考】
1. 回答概念:物质加热到达到熔点后,先呈浑浊态,再加热达到一定温度时,浑浊态变透明清亮态,将熔点至澄清点温度范围内的物质状态称为液晶。
1. 描述特征:液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,既具有液体的流动性、黏度、性变形等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性、光学性质等。
1. 举例应用:手机、电脑和电视的液晶显示器,由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变,从而显示数字、文字或图像。再如,合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。
【讲解】评价、强调:液晶是一种非常神奇的物质,它独特的性质使得它在显示技术和材料科学等领域发挥着重要作用。大家在生活中可以多留意液晶产品,感受科技的魅力。
【对应训练1】下列关于液晶的说法不正确的是( )
A. 液晶是物质的一种聚集状态
B. 液晶既具有液体的流动性,又表现出类似晶体的各向异性
C. 液晶只存在于电子设备的显示屏中
D. 施加电场可使液晶的长轴取向发生改变
【答案】C
【解析】液晶不仅存在于电子设备的显示屏中,在其他领域如材料科学等也有应用,C选项错误;A、B、D选项关于液晶的描述都是正确的。
【对应训练2】液晶显示器能够显示数字、文字或图像,是因为( )
A. 液晶具有流动性
B. 液晶具有各向异性
C. 施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变
D. 以上都不是
【答案】C
【解析】液晶显示器利用施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变,从而显示数字、文字或图像,所以选C。
1. 通过回顾初中知识,引发学生思考,自然地引入本节课关于物质聚集状态的内容,为后续学习新知识做好铺垫。
2. 通过引入特殊的物质聚集状态——等离子体,拓宽学生的知识面,激发学生对科学的探索兴趣,同时让学生了解科技与化学的紧密联系。
3.通过联系生活实际,引入液晶的概念,让学生感受到化学与生活的紧密联系,提高学生学习化学的积极性,同时加深学生对液晶这种特殊物质聚集状态的理解。
任务二
晶体与非晶体
活动一 晶体的概念和性质
【引入】在我们的生活中,有很多美丽而神奇的固体物质,比如晶莹剔透的水晶、闪闪发光的钻石。这些物质都属于晶体。那么,什么是晶体呢?它有哪些独特的性质呢?让我们一起来揭开晶体的神秘面纱。
【问题】什么是晶体?晶体有哪些特点?
【学生思考】
1. 回答概念:内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。
1. 总结特点:
· 自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质,晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
· 各向异性:同一晶体中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的许多物理性质,如硬度、导热性、导电性、光学性质等,常常随方向的不同而有所差异。
· 熔点:晶体有固定的熔点,加热至熔点开始熔化,熔化过程中温度保持不变,熔化成液态后温度才继续上升。
· 能使X - 射线产生衍射:晶体物质能使X - 射线产生衍射,非晶体只有散射效应,这是测定晶体结构的重要实验方法。
【讲解】评价、强调:晶体的这些性质都是由其内部微粒的周期性有序排列决定的。自范性是晶体内部微粒有序排列的宏观表象,各向异性和固定熔点也都与晶体的微观结构密切相关。X - 射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。
【对应训练1】下列关于晶体自范性的说法正确的是( )
A. 所有晶体都有自范性
B. 晶体生长速率越快,自范性越明显
C. 晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象
D. 没有自范性的物质一定不是晶体
【答案】C
【解析】晶体呈现自范性需要一定条件,如晶体生长的速率适当,不是所有晶体都能明显表现出自范性,A错误;晶体生长速率过快时,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物,自范性不明显,B错误;没有自范性的物质不一定不是晶体,可能是生长条件不满足,D错误;晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象,C正确。
【对应训练2】关于晶体的各向异性,下列说法不正确的是( )
A. 晶体的各向异性是晶体内部的微粒在空间各个方向上排列规律不同的宏观表象
B. 晶体的硬度、导热性、导电性等物理性质常常随方向的不同而有所差异
C. 同一晶体中,不同方向上的物理性质完全相同
D. 各向异性是晶体区别于非晶体的重要特征之一
【答案】C
【解析】晶体的各向异性就是指同一晶体中,在不同方向上质点排列一般不一样,物理性质常常随方向的不同而有所差异,C选项说完全相同是错误的;A、B、D选项关于晶体各向异性的描述都是正确的。
活动二 非晶体的概念和性质
【引入】我们已经了解了晶体的特点,那么与之相对的非晶体又有什么不同呢?生活中我们常见的玻璃、橡胶等就属于非晶体。接下来我们就来探究一下非晶体的奥秘。
【问题】什么是非晶体?它有哪些特点和应用?
【学生思考】
1. 回答概念:内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈相对无序排列而构成的不具有规则几何外形的固体。
1. 举例应用:非晶态合金强度、硬度比相应晶态合金的高5 - 10倍,在中性或酸性溶液中耐腐蚀性能比不锈钢好得多。
1. 对比晶体和非晶体的本质差异:晶体有自范性,原子在三维空间周期性有序排列;非晶体没有自范性,原子排列相对无序。
【讲解】评价、强调:非晶体虽然没有晶体那样规则的结构,但也有其独特的性质和重要的应用。晶体和非晶体的本质差异在于内部微粒的排列方式,这决定了它们在宏观性质上的不同。
【对应训练1】下列物质属于非晶体的是( )
①松香;②冰;③石英;④沥青;⑤铜;⑥纯碱
A. ①②③④⑤⑥
B. ①④
C. ①③
D. ⑤⑥
【答案】B
【解析】松香、沥青属于非晶体,冰、石英、铜、纯碱属于晶体,所以选B。
【对应训练2】关于非晶体的说法正确的是( )
A. 非晶体具有规则的几何外形
B. 非晶体的微观结构与晶体相同
C. 非晶体没有固定的熔点
D. 非晶体的各项物理性质都相同
【答案】C
【解析】非晶体不具有规则的几何外形,A错误;非晶体内部微粒排列相对无序,与晶体微观结构不同,B错误;非晶体在加热时,由开始软化到完全熔化,整个过程中温度不断变化,没有固定熔点,C正确;非晶体虽然各项物理性质没有像晶体那样明显的各向异性,但也不是各项物理性质都相同,D错误。
活动三 获取晶体的途径
【引入】我们知道了晶体和非晶体的区别,那么如何获得晶体呢?其实在我们的生活和实验中,有很多方法可以得到晶体。接下来我们就通过几个实验来探究获取晶体的途径。
【问题】获取晶体有哪些途径?请结合实验说明。
【学生思考】
1. 分组进行实验:
· 实验一:用研钵把硫黄粉末研细,放入蒸发皿中,放在三脚架的铁圈上,用酒精灯加热至熔融态,自然冷却结晶后,观察实验现象。
· 实验二:在一个小烧杯里加入少量碘,用一个表面皿盖在小烧杯上,并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上小火加热,观察实验现象。
· 实验三:在250 mL烧杯中加入半杯饱和氯化钠溶液,用滴管滴入浓盐酸,观察实验现象。
1. 描述实验现象:
· 实验一:硫加热融化,自然冷却结晶后,得到黄色晶体。
· 实验二:固体直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体。
· 实验三:有白色细小晶体析出。
1. 总结获取晶体的途径:
· 熔融态物质凝固。
· 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
· 溶质从溶液中析出。
【讲解】评价、强调:通过这几个实验,我们清晰地看到了获取晶体的三种常见途径。这些方法在工业生产和科学研究中都有广泛的应用。大家在实验过程中要注意安全,仔细观察实验现象,培养自己的实验操作能力和观察分析能力。
【对应训练1】下列方法中,不能获得晶体的是( )
A. 熔融态物质快速冷却
B. 气态物质冷却不经液态直接凝固
C. 溶质从溶液中析出
D. 熔融态物质缓慢冷却
【答案】A
【解析】熔融态物质快速冷却时,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物,不能获得晶体;气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)、溶质从溶液中析出、熔融态物质缓慢冷却都可以获得晶体,所以选A。
【对应训练2】从饱和硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体,最好的方法是( )
A. 蒸发溶剂
B. 冷却热饱和溶液
C. 加入一定量的水
D. 升高温度
【答案】B
【解析】硫酸铜的溶解度随温度变化较大,冷却热饱和溶液可以使溶质从溶液中结晶析出,获得硫酸铜晶体,所以选B;蒸发溶剂也可以获得晶体,但对于溶解度随温度变化较大的物质,冷却热饱和溶液效果更好;加入一定量的水不能使晶体析出;升高温度会使溶液变得更不饱和,也不能获得晶体。
1.通过展示生活中的晶体实例,引起学生的兴趣,然后引导学生思考晶体的概念和性质,培养学生的观察和思考能力,让学生从微观和宏观两个角度理解晶体的特点。
2.通过与晶体对比,引入非晶体的概念,让学生更清晰地理解晶体和非晶体的区别,同时了解非晶体的应用价值,拓宽学生的知识面。
3.通过实验探究,让学生亲身体验获取晶体的过程,增强学生的动手能力和对知识的理解。同时,让学生了解化学实验在科学研究和生产中的重要作用。
六、课堂小结
七、板书设计
3.1 物质的聚集状态与晶体的常识
第 1课时 物质的聚集状态与晶体的常识
一、物质的聚集状态
(一)常见的聚集状态
· 固态、液态、气态
· 三态转化:分子间距离变化
(二)特殊的聚集状态
· 等离子体
· 概念:电子、阳离子和电中性粒子组成的电中性聚集体
· 特点:导电性、流动性
· 应用:显示器、化学合成、核聚变
· 液晶
· 概念:熔点至澄清点温度范围的状态
· 特征:介于液态和晶态之间
· 应用:显示器、高强度纤维
二、晶体与非晶体
(一)晶体
· 概念:内部微粒周期性排列的规则固体
· 分类:离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体
· 特点
· 自范性:自发呈现多面体外形
· 各向异性:不同方向物理性质有差异
· 固定熔点
· X - 射线衍射
· 获取途径
· 熔融态物质凝固
· 气态物质凝华
· 溶质从溶液中析出
(二)非晶体
· 概念:内部微粒无序排列的固体
· 应用:非晶态合金
· 与晶体本质差异
· 自范性:晶体有,非晶体无
· 微观结构:晶体有序,非晶体无序
八、随堂练习
1. 水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同。下列有关玻璃态水的叙述正确的是( )
A. 水由液态变为玻璃态,体积缩小
B. 水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C. 玻璃态是水的一种特殊状态
D. 玻璃态水是一种晶体
【答案】C
【解析】玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,说明玻璃态是水的一种特殊状态,水由液态变为玻璃态,体积不变,A、B选项错误,C选项正确;玻璃态水不存在晶体结构,不是晶体,D选项错误。
1. 下列有关等离子体的叙述中不正确的是( )
A. 等离子体是一种整体上呈电中性的物质聚集体
B. 水这种物质不可能形成等离子体状态
C. 等离子体是很好的导体
D. 等离子体的用途十分广泛
【答案】B
【解析】等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体,A选项正确;水在高温或者在外加电场激发下,分子发生分解,也可能形成等离子体状态,B选项错误;等离子体具有良好的导电性和流动性,是很好的导体,C选项正确;等离子体可用于制造等离子体显示器、化学合成、核聚变等,用途十分广泛,D选项正确。
1. 等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的说法不正确的是( )
A. 等离子体由于具有能自由运动的带电粒子,故具有良好的导电性和流动性
B. 等离子体通过电场时,所有粒子的运动方向都发生改变
C. 液晶是物质的一种聚集状态
D. 液晶既具有液体的流动性,又表现出类似晶体的各向异性
【答案】B
【解析】等离子体中具有能自由运动的带电粒子,所以具有良好的导电性和流动性,A选项正确;等离子体中电中性粒子通过电场时运动方向不发生改变,B选项错误;液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,是物质的一种聚集状态,C选项正确;液晶既具有液体的流动性、黏度、性变形等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性、光学性质等,表现出类似晶体的各向异性,D选项正确。
1. 下列可用于判断某物质为晶体的方法是( )
A. 质谱法
B. 红外光谱法
C. 核磁共振法
D. X射线衍射法
【答案】D
【解析】质谱法用于测定有机物的相对分子质量等信息,A选项错误;红外光谱法用于判断有机物中含有的官能团等信息,B选项错误;核磁共振法用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目等信息,C选项错误;晶体物质能使X - 射线产生衍射,非晶体只有散射效应,X - 射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法,D选项正确。
1. 下列物质属于非晶体的是( )
①松香;②冰;③石英;④沥青;⑤铜;⑥纯碱
A. ①②③④⑤⑥
B. ①④
C. ①③
D. ⑤⑥
【答案】B
【解析】晶体内部微粒在三维空间里呈周期性排列,非晶体内部微粒在三维空间里呈相对无序排列。冰、石英、铜、纯碱属于晶体,松香、沥青属于非晶体,B选项正确。
1. 关于晶体和非晶体的说法,正确的是( )
A. 晶体在三维空间里呈周期性有序排列,因此在各个不同的方向上具有相同的物理性质
B. 晶体在熔化过程中需要不断的吸热,温度不断地升高
C. 普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同
D. 晶体和非晶体之间不可以相互转化
【答案】C
【解析】晶体在三维空间里呈周期性有序排列,但在不同方向上质点排列一般不一样,许多物理性质如硬度、导热性、导电性、光学性质等常常随方向的不同而有所差异,A选项错误;晶体有固定的熔点,加热至熔点开始熔化,熔化过程中温度保持不变,熔化成液态后温度才继续上升,B选项错误;普通玻璃是非晶体,内部微粒排列相对无序,在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同,C选项正确;晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化,如熔融态物质快速冷却可能得到非晶体,非晶体在合适条件下也可能转化为晶体,D选项错误。
1. 下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品一定是( )
A. 金属 B. 半导体 C. 非晶体 D. 晶体
【答案】D
【解析】晶体具有各向异性,在不同方向上物理性质可能不同;非晶体具有各向同性,在各个方向上物理性质相同。该样品沿两对称轴测电阻均为R,说明其在不同方向上电学性质相同,具有各向同性,可能是非晶体,但金属和半导体也可能出现这种情况,而题目问的是“一定是”,晶体在某些情况下也可能出现各向同性的测量结果,但结合前面所学知识,晶体是有各向异性的本质特征的,这里样品表现出各向同性可能是测量的局限性等原因,综合考虑最符合的是晶体(因为晶体是有各向异性本质特征的,而其他选项不具有明确的这种特征指向),D选项正确。
九、教学反思
在本节课的教学中,通过回顾初中物态变化导入,逐步引导学生认识物质的聚集状态和晶体与非晶体的相关知识。在讲解过程中,结合实例和实验,帮助学生理解抽象概念,如通过硫黄结晶实验展示获取晶体的途径。从学生课堂表现来看,对等离子体和液晶等特殊聚集状态兴趣较高,但对晶体的各向异性理解存在一定困难。在今后教学中,应增加更多直观的演示和生活实例,如展示更多晶体各向异性的实物演示,帮助学生更好地掌握这一难点。同时,要加强课堂互动,及时了解学生的疑惑并给予解答,以提高教学效果。
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