2019-2020学年高中物理 第二章 固体、液体和气体 第一节 晶体和非晶体课件 粤教版选修3-3

第二章固体、液体和气体第一节晶体和非晶体1.了解固体及其分类；了解晶体和非晶体的宏观特性．2.能够区别晶体与非晶体的性质．3．了解晶体和非晶体在生活和生产中的不同用途．第二章固体、液体和气体一、固体的分类晶体和非晶体(1)___________，如：石英、云母、单晶硅和单晶锗等．(2)___________，如：各种常见金属．(3)___________，如：玻璃、松香、沥青、橡胶等．单晶体多晶体非晶体二、晶体1．单晶体(1)具有规则的___________．如食盐的晶体是正立方体；冬季的雪花一般是六角形的规则图案．(2)具有固定的_______，加热熔化过程中，物体的温度___________．(3)在不同的方向上，机械强度、导热性能、导电性能等物理性质________，也就是说单晶体具有___________．几何形状熔点保持不变不同各向异性2．多晶体(1)没有规则的___________．(2)具有固定的________．(3)在不同的方向上，具有________的物理性质，也就是说，多晶体具有___________．几何形状熔点相同各向同性三、非晶体1．没有规则的___________．2．没有固定的________，在加热熔化的过程中，物体的温度_______．3．在不同的方向上，具有___________的物理性质．4．有些材料在某种条件下是晶体，在另一条件下则是________，有的晶体与非晶体，在一定条件下，还可以___________．几何形状熔点增加各向同性非晶体相互转化多晶体和非晶体的主要区别是什么？提示：多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点．单晶体、多晶体及非晶体的比较1．单晶体、多晶体及非晶体的区别宏观外形物理性质非晶体没有确定的形状(1)没有固定熔点(2)导电、导热、光学性质表现为各向同性晶体单晶体有天然规则的形状(1)有确定的熔点(2)导电、导热、光学性质表现为各向异性多晶体没有确定的形状(1)有确定的熔点(2)导电、导热、光学性质表现为各向同性2.联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体．3．晶体和非晶体的判断(1)根据几何形状判断单晶体具有规则的几何形状，非晶体没有规则的几何形状，但应注意由于多晶体是由多个单晶体结合在一起所组成的晶体，从宏观形状上看，它也没有规则的几何形状，所以不要误以为多晶体是非晶体．(2)依据固体所表现出来的物理性质单晶体在导热、导电等物理性质上表现为各向异性，而非晶体则表现为各向同性，但注意多晶体也表现为各向同性．(3)依据固体是否具有固定的熔点晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点．(1)若经过人为加工，非晶体和多晶体也可以有规则的形状．(2)多晶体和非晶体都无规则的几何形状，在物理性质上都具有各向同性，其主要区别在于有无固定熔点．(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[解析]因不理解单晶体与多晶体的区别而错选．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性和固定的熔点．单晶体原子排列规律相同，具有确定的几何形状，各向异性；多晶体由许多取向不同的单晶体组合而成，没有确定的几何形状，具有各向同性．非晶体没有规则的几何形状、没有固定的熔点，具有各向同性．选项B、C正确．[答案]BC区分晶体和非晶体的方法是看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，仅从各向同性或几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体．区分单晶体和多晶体的方法是看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性．1.(多选)下列说法正确的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变解析：选BC.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B正确．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项C正确．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项D错误.正确理解单晶体的各向异性1．在物理性质上，单晶体是各向异性的，而非晶体则是各向同性的．(1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时测试结果不同．(2)通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等．2．单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，举例如下：(1)云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．(2)方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．(3)立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．(4)方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．(多选)如图所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆形板．AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆形板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)．关于圆形板，下列说法正确的是()A．圆形板是非晶体B．圆形板是多晶体C．圆形板是单晶体D．圆形板在各个方向导电性不同[解析]由题图知，两种情况下长度相同，横截面积相同，但两种情况下电流表的读数发生了变化，即电流表的读数不相同，说明了圆形板在各个方向上导电性不同，表现为各向异性，所以圆形板是单晶体，故C、D正确，A、B错误．[答案]CD2.一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图所示，若用多用电表沿两对称轴O1O′1和O2O′2测其电阻阻值均为R，则这块样品可能是()A．单晶体B．多晶体C．非晶体D．金属解析：选A.沿O1O′1和O2O′2两对称轴测得长方体阻值相等，正说明该物质沿O1O′1和O2O′2方向电阻率不同，即表现出各向异性的物理性质，故选项A正确．晶体和非晶体在熔化过程中的异同点如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是()A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态[解析]由图象可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B对；N表示非晶体，没有固定的熔点，A错；由于非晶体没有一定的熔点，是逐步熔化的，因此C、D错．[答案]B(1)相同点①都是从固态变成液态的过程．②在熔化过程中都需要吸热．(2)不同点①高到一定温度时，才能熔化；非晶体随着温度的不断升高，逐渐由固态变成液态．②晶体在熔化过程中，虽然持续吸热，但温度保持不变，直到晶体全部熔化为液态后温度才继续升高；非晶体在熔化过程中也要吸热，同时温度不断升高．③晶体和非晶体的熔化图象不同．如图所示，晶体的熔化图象中有一段温度不变的过程，而非晶体的熔化图象是温度持续变化的图象．