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第二章 气体、液体和固体
第5节 晶体
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。
1.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。
2.知道晶体分为单晶体和多晶体，知道它们物理性质的异同。
3.了解晶体的微观结构，知道晶体的微观结构决定了晶体的宏观性质。
4.了解液晶的主要性质，知道液晶在显示技术中的应用。
一、晶体与非晶体
1．晶体：具有天然的、规则的几何形状．
食盐（立方体）
明矾（八面体）
石英
（六面棱柱和2个六面棱锥）
食盐
硫酸铜
明矾
雪花
白糖
石英
云母
钻石
常见的晶体有:
石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花和金属等
常见的非晶体有：
玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等．
松香
沥青
2.非晶体：没有规则的几何形状
玻璃
蜂蜡
橡胶
除了形状是否规则外，晶体和非晶体在物理性质上也有所不同。我们在初中已经学过，晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，这就是区别之一。此外，其他物理性质也有差异。
观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状
玻璃片（圆形）
云母片（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
说明：
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）
观察方解石晶体是各向异性
3.晶体和非晶体的差异
晶体的各向异性：晶体在导热、导电和光学性质等物理性质在不同的方向性质不同的现象。
非晶体的各向同性：非晶体在导热、导电和光学性质等物理性质在不同的方向性质相同的现象。
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
从金属的显微图样中可以看到，它是由许多细小的晶粒组成的。每个晶粒都是一个小的单晶体，有规则的形状且各向异性。
4.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。
例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。
(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多晶体没有规则的几何形状。
②多晶体 ：不显示各向异性（每一晶粒内部都是各向异性的）；
有确定的熔点。
固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志。
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
晶体中原子按一定的规则排列，具有空间上的周期性。
石墨的晶体结构
金刚石的晶体结构
食盐的晶体结构
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。
直线AB上物质微粒间距最小，直线AD上间距较大，直线AC上间距更大．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。
2. 内部的规则排列决定了晶体的各向异性
石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱。所以石墨的质地松软，可以用来制作粉状润滑剂，也可以用来制作铅笔芯。
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。
例如，碳原子按图甲排列就成为石墨，按图乙排列就成为金刚石。
3. 同种物质可以生成不同的晶体，不同的结构也决定了不同的特性
甲
乙
4.晶体和非晶体间的转化
① 一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。
天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水晶（石英玻璃）就是非晶体。
注意：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。
三、液晶
液晶在现代生活中扮演着重要角色。
电子手表、笔记本电脑、液晶电视、可视电话……
讨论：为什么“液体”和“晶体”联系在一起了？液晶到底是什么物质？
液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子。由于这种长棒状的分子结构，使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互平行排列。
液晶态是介于固态和液态之间的中间态。
结晶态
液晶态
液态
1. 液晶态的分子排列
2. 液晶
有些化合物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，处于这种状态的化合物叫作液晶。
固态
液晶态
液态
3.液晶的物理性质
①具有液体的流动性
②具有晶体的光学各向异性
③液晶的物理性质很容易在外界条件(如电场、压力、光照、温度)的影响下发生改变
④液晶的外形特征：液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子
⑤液晶的排列特点：从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的
1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．有规则几何外形的固体一定是晶体
B．晶体在物理性质上一定是各向异性的
C．非晶体不可能转化为晶体
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
D
2.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，此薄片一定是非晶体
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球一定是单晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则一定是单晶体
C
3.液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层的工作原理说法中正确的是( )
A. 液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
B. 液晶的光学性质不随温度的变化而变化
C. 液晶的光学性质不随外加电压的变化而变化
D. 液晶的光学性质随压力的变化而变化
D
非晶体
多晶体
晶体
晶体
有规则的几何形状
晶体的微观结构
无规则的几何形状
单晶体
有确定的熔点
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
某些物理性质各向异性
液晶
具有液体的流动性，具有晶体的光学各向异性的特点
一般用途

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