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(共21张PPT)
2.4固体
01
晶体与非晶体
晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体，具有长程有序，并成周期性对称特征。
晶体有固定的熔点，熔化过程中吸收热量，温度保持不变；晶体有各向异性的特点。
晶体定义
晶体性质
晶体定义及性质
非晶体定义
非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质，组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。
非晶体性质
非晶体没有固定的熔点，随着温度升高逐渐软化，最后变为液态；非晶体在各方向上的物理性质是一样的，即各向同性。
非晶体定义及性质
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点；晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体，非晶体则不是。
区别
晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化，即在某些条件下，非晶体可以转化为晶体，晶体也可以转化为非晶体。
联系
两者间区别与联系
常见晶体与非晶体实例
晶体实例
海波、冰、石英、水晶、金刚石、食盐、明矾、金属都是晶体。
非晶体实例
松香、玻璃、石蜡、沥青、橡胶、塑料都是非晶体。
02
观察实验：玻璃与云母上石蜡融化
实验目的
通过观察玻璃与云母上石蜡的融化过程，了解不同固体表面对热传导的影响。
实验原理
固体表面的热传导性能不同，会影响其上附着的物质融化速度。玻璃和云母是两种常见的固体材料，它们的热传导性能有所差异，因此通过观察石蜡在它们表面的融化过程，可以比较它们的热传导性能。
实验目的与原理
实验器材及步骤介绍
实验器材：玻璃片、云母片、石蜡、酒精灯、镊子、计时器等。
实验步骤
1. 将玻璃片和云母片分别放置在平整的实验台上，确保它们表面干净、无杂质。
3. 点燃酒精灯，将火焰调整至适当大小，分别加热玻璃片和云母片上的石蜡。
4. 使用计时器记录石蜡在玻璃片和云母片上的融化时间，并观察融化过程中的现象。
2. 使用镊子取适量石蜡，分别放置在玻璃片和云母片的中央位置。
观察结果
记录石蜡在玻璃片和云母片上的融化时间，以及融化过程中的现象，如石蜡的形状变化、融化速度等。
结果分析
根据观察结果，分析玻璃和云母的热传导性能差异，以及这种差异对石蜡融化过程的影响。例如，如果石蜡在玻璃片上的融化时间较短，说明玻璃的热传导性能较好；反之，则说明云母的热传导性能较好。
观察结果记录与分析
03
各向异性与各向同性
03
各向异性的应用
利用材料的各向异性可以制造出具有特殊功能的器件，如光学晶体、压电晶体等。
01
各向异性概念
各向异性是指物质的全部或部分化学、物理等性质随着方向的改变而有所变化，在不同的方向上呈现出差异的性质。
02
各向异性表现形式
材料的强度、硬度、热导率、电导率等物理性质在不同方向上存在差异，如单晶体的弹性模量在不同晶向上不同。
各向异性概念及表现形式
各向同性指物体的物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而有所变化的特性，即某一物体在不同的方向所测得的性能数值完全相同。
各向同性概念
物体的质量、密度、比热容等物理性质不随方向改变，如气体、液体和非晶质固体等。
各向同性表现形式
各向同性材料广泛应用于工程领域，如建筑、桥梁、道路等，因为它们的性能不随方向改变，方便设计和施工。
各向同性的应用
各向同性概念及表现形式
04
单晶体与多晶体
单晶体结构特点及性质
结构特点
单晶体中原子或分子在三维空间按一定规律周期性地排列，构成一定形式的晶格，外形上表现为规则的几何形状，即具有各向异性。
物理性质
由于单晶体的原子排列具有规律性，因此其物理性质具有各向异性，如不同方向上具有不同的导热性、导电性、光学性质等。
常见类型
常见的单晶体包括金属单晶体（如铁、铜等）和非金属单晶体（如石英、云母等）。
结构特点
01
多晶体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，这些小晶体是各向异性的，但由于它们的排列杂乱无章，使得多晶体在整体上表现为各向同性。
物理性质
02
由于多晶体的原子排列相对无序，因此其物理性质在宏观上表现为各向同性，如导热性、导电性、光学性质等在各个方向上基本相同。
常见类型
03
常见的多晶体包括金属多晶体（如普通钢铁等）和非金属多晶体（如陶瓷、玻璃等）。多晶体在金属材料中占有重要地位，因为许多金属在常温下是以多晶体的形式存在的。
多晶体结构特点及性质
05
晶体微观结构揭示
晶体中原子排列具有长程有序性，即原子在三维空间内呈周期性排列。
不同晶体中原子排列方式各异，如简单立方、体心立方、面心立方等。
原子排列的周期性决定了晶体的宏观对称性。
原子排列方式及周期性
氯化钠晶体结构
由钠离子和氯离子交替排列而成的面心立方结构。
金刚石晶体结构
每个碳原子与周围四个碳原子形成共价键，构成正四面体结构。
石墨晶体结构
层状结构，每层内碳原子呈六边形排列，层间存在范德华力。
典型晶体结构模型剖析
晶体的微观结构决定了其宏观物理性质，如力学、热学、电学等性质。
不同晶体结构对应不同的物理性质，如硬度、熔点、导电性等。
通过研究晶体的微观结构，可以预测和解释其宏观物理行为。
微观结构对宏观性质影响
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