资源简介

(共36张PPT)
第二章
气体、固体和液体
分子不停地做无规则运动，它们之间又存在相互作用力．分子力的作用使分子聚集在一起，分子的无规则运动又使它们分散开来．这两种作用相反的因素决定了分子的三种不同的聚集状态：固态、液态和气态．物理学又把固态和液态统称为凝聚态．
固体和液体有一个共同的特点：它们的分子间的距离跟分子本身的大小具有相同的数量级，因而分子间有较强的相互作用．这使得固体和液体都不易压缩，在微观结构上不像气体那样无序．
2.4 固体
海波晶体的熔化实验
在日常生活中有两组常见的物质：
两类固体物质的外表各有什么特征？
在日常生活中有两组常见的物质：
两类固体物质的外表各有什么特征？
一 .晶体和非晶体
固体可以分成晶体和非晶体两类．
在常见的固态物质中，石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精、等都是晶体;
晶体有确定的熔点。
食盐晶体
石膏晶体
水晶
玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等都是非晶体．
非晶体没有确定的熔点。
沥青
蜂蜡
松香
二.单晶体和多晶体
1.晶体又可以分为单晶体和多晶体．
2.如果一个物体就是一个完整的晶体，例如雪花、食盐小颗粒、味精颗粒等．这样的晶体就叫做单晶体．
制造各种晶体管集成电路只能用单晶体(单晶硅或单晶锗)．
3.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，这样的物体就叫做多晶体．
由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是多晶体．其中的小晶体叫做晶粒．
各种金属材料，也是多晶体．
多晶体没有规则的几何形状，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点．
二.单晶体和多晶体
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。
单晶体有天然的规则几何外形。
例如：雪花、食盐小颗粒等。制造各种晶体管、集成电路只能用单晶体(单晶硅或单晶锗)
2.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．
（1）多晶体没有天然的规则几何外形。
（2）多晶体有确定的熔点。
（3）各种金属材料也是多晶体。
单晶体都具有天然的几何形状．
食盐的晶体呈立方体形，明矾的晶体呈八面体形，石英的晶体中间是一个六面棱柱，两端是六棱锥．冬季的雪花，是水蒸气在空气中凝华时形成的冰的晶体，它们的形状虽然不同，但一般是六角形的规则图案．
非晶体、多晶体则没有天然的几何形状．
现象:熔化了的石蜡在云母片上呈椭圆形，而在玻璃片上呈圆形．
结论:云母晶体在各个方向上的导热性能不同，而非晶体玻璃在各个方向上的导热性能相同．
区别（3）:晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点.
区别(2):单晶体的某些物理性质如导电、导热性能与方向有关，这种特性叫做各向异性，即单晶体具有各向异性．
非晶体的各种物理性质、在各个方向上都是相同的，所以是各向同性的．即非晶体具有各向同性.
【注意】
晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性。云母导热性上表现出显著的各向异性，而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石。
单晶体的某些物理性质如导电、导热性能与方向有关，这种特性叫做各向异性，即单晶体具有各向异性．
非晶体的各种物理性质、在各个方向上都是相同的，所以是各向同性的．即非晶体具有各向同性.
由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成，所以多晶体是各向同性的。
【注意】
单晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性。云母导热性上表现出显著的各向异性，而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石。
[合作探究]
如何区分晶体和非晶体？
如何区分单晶体和多晶体？
固体
晶体
非晶体
多晶体
单晶体
有天然的规则几何形状
有确定的熔点
某些物理性质各向异性
无天然的规则几何形状
有确定的熔点
物理性质各向同性
无天然的规则几何形状
无确定的熔点
物理性质各向同性
说明：
1.熔点用来判断是晶体还是非晶体.
3.某些物理性质表现为各向异性，一定是单晶体。但单晶体不一定所有性质都具有各向异性。
2.各向异性用来判断晶体是不是单晶体。
单晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的外形，并且物理性质方面表现为各向同性．产生这些不同的根本原因是什么呢？
三.晶体的微观结构
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、晶体中物质微粒的相互作用很强,具有空间上的周期性．
微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离．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，使晶体具有规则的几何外形.
食盐的晶体结构示意图
食盐的晶体是由钠离子Na+和氯离子CI－组成的，它们等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上，因而食盐具有正立方体的外形．
(1)晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释．
电子显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相
(2)晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的．
直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
如图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上，物质微粒的数目不同．
各向异性的微观解释
(2)晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的．
正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？
2.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构．
例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按图乙那样排列就成为金刚石．
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心．
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．
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．
1.一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是一种物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。
例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶（即石英玻璃）就是非晶体。
3.许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。
2.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。
3.晶体和非晶体间的转化
例1.下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是(　　)
A．所有的晶体都表现为各向异性
B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
C．大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体
D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
D
例2.下列说法正确的是(　　 )
A．单晶体具有天然规则的几何形状，是因为其物质微粒是规则排列的
B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构
C．凡各向同性的物质一定是非晶体
D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的
ABD
例3.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示，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所示，则(　　)
A．甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体
B．甲、乙是非晶体，丙是晶体
C．甲、丙是非晶体，乙是晶体
D．甲、丙是多晶体，乙是晶体
人类对固体的研究仍在继续
纳米材料
记忆合金

展开更多......

收起↑