内容正文:
第二章 气体、固体和液体
第4节 固体
情境与思考
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?
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。
晶体
非晶体
固体可以分为:
非晶体没有规则的几何形状。
常见的非晶体有玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。
松香
沥青
蜂蜡
晶体具有规则的几何形状。
常见的晶体有石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精、雪花等;
食盐
(立方体)
明矾
(八面体)
石英(六面棱柱和2个六面棱锥)
晶体和非晶体
云母
雪花
食盐
金刚石
它们有一定的熔点,它们叫什么?
橡胶
塑料
石蜡
玻璃
它们没有一定的熔点,它们叫什么?
晶体
非晶体
实验:在玻璃片(非晶体)和云母片(晶体)上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢球去接触云母片及玻璃片的另一面,观察石蜡融化图样,这能说明什么?
结论:玻璃片(非晶体)在各个方向上的导热性能相同——各向同性
晶体和非晶体
云母片(晶体)在各个方向上的导热性能不同——各向异性
晶体和非晶体的差异
1. 外形上:
晶体有规则的几何形状;非晶体则没有规则的几何形状。
①有些晶体在导热性上表现出显著的各向异性,如:云母
②有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性,如:方铝矿
③有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性,如:方解石
晶体的物理性质与方向有关,这种特性叫各向异性。
晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。
3. 熔点:
非晶体的物理性质在各个方向是相同的,这种特性叫各向同性。
★晶体具有各向异性,但并不是在各种物理性质上都表现出各向异性:
2. 物理性质上:
方解石的双折射现象 ——晶体导光性的各向异性:
把光分解为两束光而沿不同方向折射,形成双折射现象
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晶体和非晶体间的转化
1. 一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的:
2. 许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体:
3. 在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时,几乎所有的材料都能成为非晶体。
例如:天然水晶(晶体) 石英玻璃(非晶体)
熔化后再凝固
石英等晶体
漫长的地址年代
火山玻璃(火山喷发出来的熔岩,迅速冷却来不及结晶而形成的一种玻璃质结构岩石)
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同桌的疑惑:从商店买来蜡烛,材料是非晶体,但它们都是圆柱体,形状很规则,这是为什么呢?
蜡烛的圆柱形不是天然形成的,而是人为加工而成。非晶体的判断依据是其内部结构无序,而非外观形状。
由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐是多晶体。但组成它的每一个小晶粒的形状相同。
朋友的疑惑:食盐是晶体,但厨房里食盐受潮后粘在一起,形成的不规则的形状,这是为什么?
晶体和非晶体
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1. 单晶体:如果一个物体就是一个完整的晶体,这样的晶体叫做单晶体。
常见的单晶体:雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。
2. 多晶体:由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的,这 样的物体叫做多晶体。
常见的多晶体:金属、受潮后粘在一起的蔗糖。
✮多晶体的特性:
①没有规则的几何形状;
②在物理性质上表现为各向同性(但每一晶粒内部都是各向异性的);
③有确定的熔点。
✮多晶体和非晶体比较:
①多晶体和非晶体都没有规则的几何形状;
②多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向同性。
③多晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点;
所以固体是否有确定的熔点,可作为区分晶体和非晶体的标志。
单晶体和多晶体
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比较内容
固体分类 宏观外形 物理性质
非晶体 确定的形状。 ① 固定熔点
②导电、导热、光学性质表现为 。
晶体 单晶体 有天然规则的 。 ① 确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为
。
多晶体 确定的形状。 ① 确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为
。
各向同性
没有
形状
没有
没有
有
有
各向异性
各向同性
思考:为什么晶体的形状和物理性质与非晶体不同?
①组成晶体的物质微粒(分子或原子、离子)依照一定的规律在
空间中整齐地排列,具有空间上的周期性。
晶体的微观结构
②一种物质在不同条件下能够生成多种不同的晶体,因为组成
它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。
③微粒的热运动表现为在平衡位置附近不停地做微小的振动。
1. 特点:
2. 从微观角度解释晶体的特征:
①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晶体的物理性质具有各向异性:
晶体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,所以才
有晶体的各向异性。
晶体的微观结构
③晶体有固定的熔点:
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。
例1. 下列说法正确的是( )
A. 单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
B. 单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性
C. 通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体
B
例2. (多选)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
例3. 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
BC
C
课堂小结:
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
同学们,下课!
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