2.4 固体 培优教学课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦固体的晶体与非晶体分类，涵盖宏观性质（几何形状、熔点、各向异性/同性）及微观结构，通过观察食盐和松香外形及显微镜下粉末，引导学生发现晶体规则形状与非晶体无规则的差异，搭建宏观现象到微观本质的学习支架。 其亮点是注重科学探究与科学思维，通过石蜡在玻璃和云母片上熔化区域形状实验，探究晶体各向异性，结合X射线衍射技术及食盐、石墨微观结构示意图分析微观规律，体现模型建构。练习联系雪花、方解石等实例，强化物理观念，助力学生建立宏微联系，教师可借清晰结构提升教学效率。

4.固体 第二章 气体、固体和液体 人教版选择性必修第三册 导入新课 观察食盐和松香外形，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，两者有什么差别？ 食盐颗粒 松香 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。 学习目标 物理观念 知道固体分为晶体和非晶体两大类，知道它们物理性质的区别。 科学思维 知道晶体分为单晶体和多晶体，知道它们物理性质的异同。 科学探究 了解晶体的微观结构，探究晶体的微观结构和晶体的宏观性质的关系。 科学态度 与责任 联系生活中晶体、非晶体材料的应用，体会理论指导实践的思想，增强科学服务社会的责任感。 重点难点 重点 1.晶体与非晶体的宏观性质差异，单晶体、多晶体的结构特点与性质规律。 2.晶体微观结构与宏观特性的对应关系。 难点 1.从分子动理论角度解释晶体各向异性的微观本质，区分晶体与非晶体的微观结构差异。 1. 晶体和非晶体 2. 晶体的微观结构 3. 课堂总结 4. 练习与应用 学习内容 第4节 固体 一、晶体和非晶体 第4节 固体 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 雪花 食盐 石英 明矾 常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等。 一、晶体和非晶体 常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 松香 玻璃 蜂蜡 沥青 橡胶 一、晶体和非晶体 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) 一、晶体和非晶体 实验：观察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（晶体）在各个方向上导热性能是不同的。 晶体的物理性质与方向有关（这种特性叫各向异性） 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） 一、晶体和非晶体 3.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） 非晶体的各向同性 一、晶体和非晶体 蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块，看起来没有确定的几何形状。但是用放大镜观看，仍可以发现组成糖块的一个个晶体粒。粘在一起的糖块也是多晶体，单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体。 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，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（polycrystal）。 多晶体：如果整个物体是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．其中的小晶体叫做晶粒。 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？ 单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体。 有规则的形状且各向异性。 一、晶体和非晶体 比较内容 固体分类　　　 宏观外形 物理性质 非晶体 没有确的 . 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、光学性质表现为各向异性 多晶体 没有确定的 . ① 确定的熔点 ②导热、导电、光学性质表现为各向同性 各向同性 形状 形状 形状 没有 有 有 晶体和非晶体在一定条件下可以转化 天然水晶 石英玻璃 熔化、凝固 一、晶体和非晶体 例1.如图所示为方解石的双折射现象的照片，关于方解石的说法正确的是（ ）  A.是多晶体 B.具有固定的熔点 C.导电等性能也一定是各向异性 D.没有规则的几何形状 B 二、晶体的微观结构 第4节 固体 二、晶体的微观结构 为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同？人们认为很可能是它们的微观结构不一样。从17世纪到19世纪，陆续出现了一些假说。 劳厄预言可以用X射线通过晶体得到的衍射图像确定晶体结构。布拉格父子在劳厄的基础上，成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构，并提出了作为晶体衍射基础的著名公式─布拉格定律，他们于1915年共同获得诺贝尔物理学奖。 X射线结晶图谱 二、晶体的微观结构 1. 观测技术的发展 x射线进行衍射 电子显微镜 扫描隧道显微镜 为什么晶体与非晶体形状、物理性质不同？ 二、晶体的微观结构 2.晶体微观结构的特点： （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。 石墨的晶体结构 二、晶体的微观结构 （2）有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。例、石墨和金刚石的微观结构。 （4）微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动. （3）晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。 二、晶体的微观结构 3.用晶体的微观结构解释晶体的特征 （1）为什么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）如何解释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。 二、晶体的微观结构 （3）熔点为什么固定？ 晶体熔化时，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. 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 例2.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 三、课堂总结 第4节 固体 三、课堂总结 固体 晶体和非晶体 晶体的微观结构 晶体 非晶体 多晶体 单晶体 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 有规则的几何形状 晶体微观结构的特点 用晶体的微观结构解释晶体的特征 四、练习与应用 第4节 固体 四、练习与应用 1．在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（　　） A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、乙为晶体，丙是非晶体 C．甲、丙为非晶体，乙是晶体 D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 D 四、练习与应用 2.北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬的创意展现中国智慧，符合科学事实（图乙）。下列关于雪花的说法正确的是（　　） A．雪花是晶体 B．雪花各向同性 C．0℃雪花的分子的平均动能比0℃液态水分子的小 D．雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据 A 四、练习与应用 3.有关晶体的微观结构，下列说法正确的有（ ） A.同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质 B.同种元素的原子按不同结构排列有不同的物理性质 C.同种元素形成晶体只能有一种排列规律 D.同种元素形成晶体可能有不同的排列规律 BD 四、练习与应用 4.如图1所示，透过方解石观察下方的线条可以看到两个像，这称为双折射现象，再透过缓慢旋转的偏振片会观察到两个像交替出现，如图2所示，则下列说法错误的是（    ） A．方解石是单晶体 B．方解石光学性质各向异性 C．透过方解石的光是偏振光 D．透过方解石的光波是纵波 D Lavf58.12.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 � $