2013-2014学年高二物理粤教版选修3-3同步课件：第2章 第2节 晶体的微观结构 第3节 固体新材料(35张ppt)
热量用于增加分子势能，内能增加，A正确．
答案：A
3．(双选）关于白磷和红磷的说法中，正确的是( A．它们是由不同的物质微粒组成的 B．它们是有不同的晶体结构
)
C．它们具有相同的物理性质
D．白磷的着火点低，红磷的着火点高 解析：白磷与红磷的化学成分相同，只是因为它们的内 部微粒排列不同，所以整体的性质不同．
情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
2．对熔点的解释． 给晶体加热到一定温度时，一部分微粒具有足够的动能 克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏， 晶体开始熔解．熔解时，晶体吸收的热量全部用来破坏规则 的排列，温度不发生变化．
3．对有的物质有几种晶体的解释． 有的物质能生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物
关门困难．这时，你可以用铅笔在锁舌上摩擦几下，碰锁
便开关自如如初，并且可以持续几个月之久．请你动手试 一试，并回答其中的道理． 答案：石墨是金刚石的同素异形体，两者的不同结构， 造成了物理性质上的很大差异，金刚石质地坚硬，而石墨由
于具有层状结构，层与层之间结合不很紧密，故层与层之间
易脱落，故能起到润滑作用．在纸上用铅笔写字也是根据这 个道理．
答案：CD
2．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于( A．破坏空间结点结构，增加分子势能 B．破坏空间结点结构，增加分子动能
)
C．破坏空间结点结构，增加分子势能，同时增加分子 动能 D．破坏空间结点结构，但不增加分子势能和分子动能
解析：晶体有固定的熔点，熔化过程中吸收热量用于破 坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的
晶体的微观结构
人们根据晶体的规则性和物理性质的各向异性提出了一
些假说，认为晶体内部的微粒是有规则排列的．这种想法直 到1912年人们应用对 X射线对晶体结构进行研究，才证实了 这种假说的正确性．到1982年，扫描隧道显微镜的问世，人 们第一次观察到原子在物质表面的排列状况．
晶体的微观结构的特点：组成晶体的物质微粒，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
是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定
了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间 的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度． 答案：CD
6．下列关于晶体空间点阵的说法，错误的是(
)
A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可
以是原子或离子
B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶
A．它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同
B．它们的物理性质有很大的差异 C．由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶 体，石墨是非晶体
D．金刚石是单晶体，石墨是多晶体
解析：同一种物质微粒可能形成不同的晶体结构，从而 生成种类不同的几种晶体，金刚石与石墨是它的一个特例． 答案：AB
固体新材料 固体是物体存在的最常见的方式，固体材料是人类社会 进步的标志．人类在远古时期就开始利用石器作为生产工具
力而远离，微粒的热运动表现为在 一定的平衡位置附近不停 地微小振动． ________________________
2．非晶体的微观结构：非晶体内部物质微观粒子的排 列是不规则 ______的．
3．新材料的基本特征： (1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景． 新工艺、______ 新技术有密切关系． (2)新材料的发展与______ 特殊功能，如超高强度、超高硬度、 (3)新材料往往具有________ 超塑性． 硅 是当前用途最广的半导体材料． (4)____
固体、液体和气体
第二节
晶体的微观结构 固体新材料
第三节
1．了解固体的微观结构． 2．知道晶体和非晶体在物理性质上的差别，是由于它 们内部物质微粒的排列不同造成的． 3．能比较石墨与金刚石的微观结构，并说明它们的特 性． 4．了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的 发展对人类生活和社会发展的影响．
1．（双选）下列说法中正确的是(
)
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体 B．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体 C．普通玻璃是非晶体 D．一块铁虽然是各向同性的，但它们是晶体
解析：一种元素可以生成多种晶体，因为其分子可能排 成几种空间点阵结构；玻璃为非晶体，而石英为晶体，所有 的金属都为多晶体，故C、D正确．
与生活用品．随着生产的发展，生产工具的不断革新，人们
对固体材料的要求也在不断地提高，从对金属固体材料的提 炼到今天可以运用科学技术创造出多种人造材料、合金、低 温超导材料；生产火箭、人造卫星的特殊材料；高强度、低 密度、耐高温的钛合金等等．这些材料的性质也是千差万别
的，所以有这些固体材料性质的不同，都是与它们的分子组
5．（双选）下列叙述中错误的是(
)
A．单晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列 B．单晶体具有天然规则的几何外形是由于它的微粒按 一定规则排列 C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点 D．石墨的硬度与金刚石差很多，是由于它的微粒没有 按空间点阵分布
解析：单晶体内部微粒排列的空间结构决定着单晶体 的物理性质，也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶 体具有天然规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差甚远
解析：组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子， 这些物质微粒也就是分子动理论所说的分子，显然，组成晶 体的物质微粒处在永不停息地无规则的热运动之中．物质微
粒之间还存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间
点阵．是由于晶体中物质微粒之间的相互作用力很强，物质 微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，故A、 C、D正确，B错误． 答案：B
7．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子 排列的图象，从而可以研究物质的构成规律．下面的照片是
一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较、可以看到
这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构 特征．则构成这些材料的原子的物质表面排列的共同特点是
(1)______________________________________________ __________________________
质微粒能够形成不同的晶体结构．例如碳原子按不同结构排
列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大不同．
不只是碳元素能组成不同晶体，其他元素也有这种情
况．例如白磷和红磷的化学成分相同，但是白磷具有立方体 结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构．
（双选）晶体具有各向异性的特点是由于 ( )
A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
答案：BD
4．下列叙述中，不能利用晶体的微观结构可以用来解
释的是(
)
A．晶体有规则的几何外形，非晶体没有规则的几何外 形 B．晶体有一定的熔点，非晶体没有熔点 C．晶体的导电性能比非晶体好 D．单晶体的各向异性
解析：由晶体的微观结构特点可知A、B、D正确；晶 体的导电性能不一定比非晶体好． 答案：C
若已知萘的质量为m，固态时比热为c1，液态时比热为 c2，熔化热为λ，试计算在0—t1 、t1 －t2和t2—t3这三个时间
间，Q1＝c1m(θ2－θ1) t1－t2，Q2＝λ· m t2－t3，Q3＝c2m(θ3－θ2)
9．家庭、学校等有关的门锁常用“碰锁”，然而，这 种锁使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成
B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性
解析：晶体的各向异性是晶体内部结构的有规则性， 使不同的方向上物质微粒的排列情况不同. 有些物质在不同 条件下生成不同的晶体，那是因为组成它的微粒能够按照不 同的规律在空间分布． 答案：AD
课堂训练 比较金刚石与石墨的结果是( )
体中物质微粒之间相互作用力很强，所以物质微粒都被牢牢
地束缚在空间点阵的结点上不能动
C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；
结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡
位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动 D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵；也就 是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物 理性质
很强，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振 动．
1．对各向异性的解释．
下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
(2)______________________________________________
__________________________． 解析：(1)在确定方向上原子有规律地排列. (2)在不同方 向上原子的排列规律一般不同；原子排列具有一定对称性 等．
8．下图是萘晶体的熔化曲线，由图可知，萘的熔点是 ________，熔化时间为________．
成和分子排列有关的．
1．新材料的基本特征．
(1)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关；
(2)新材料具有特殊的性能；
(3)新材料的研究及应用，推动了人类文明和社会进步．
2．新材料的未来． 新材料正向着研究各种复合材料，研究并开发纳米材料， 开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材 料，研究开发生物医学材料等方向发展．同时新材料的发展 也推动了新工艺、新技术等的发展．
5．了解新材料的基本特征，知道半导体的一些特点， 了解半导体技术在生活、生产中的应用．初步了解纳米材料
的特性，关注纳米材料的研究和应用．
通过上一节课的学习，我们知道，晶体和非晶体在外 形上和物理性质上都有很大的差别，是什么原因引起的呢？
和它们的结构有关系吗？
物理粤教版高二年级选修3-3第二章第2节晶体的微观结构教学设计
第二节晶体的微观结构新课标要求（一）知识与技能1．知道晶体内部的物质微粒是按照一定规律在空间整齐排列的。
2．知道晶体外形的规则性和物理性质的各向异性可用晶体物质微粒的规则排列来说明。
（二）过程与方法通过对食盐、石英、石英玻璃、金刚石、石墨等固体的微观结构的对比了解，体会结构决定性质。
（三）情感、态度与价值观通过晶体和非晶体的外形和性质进行区别是由它们的微观结构决定的，使学生了解内因和外因的辩证关系。
教学重点用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性。
教学难点对晶体和非晶体在外形和物理性质上区别的微观解释。
教学方法观察、实验、阅读、讨论和讲解法教学用具：投影仪、投影片、氯化钠晶体结构示意图、金刚石晶体结构示意图、石墨晶体结构示意图教学过程（一）引入新课教师：上节课我们学习了晶体与非晶体、单晶体与多晶体的特点和区别，为什么会有这些特点呢？本节课我们就来讨论有关问题。
（二）进行新课1．晶体的微观结构教师：从十七世纪开始，人们根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一些假说；认为晶体内部的微粒是有规则排列的。
到了十九世纪中叶，晶体结构学说进一步发展，许多人认为晶体内部的微粒是按照一定的规律在空间整齐排列的，但是由于受当时的科学技术条件限制，这种想法仍是一种假说。
现在，人们用电子显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相，证明了这种假说的正确性。
（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；（2）晶体中物质微粒的相互作用很强；微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离。
（3）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.［实验投影］展示食盐、石墨、金刚石的晶体结构示意图。
［介绍晶体结构的特点］食盐晶体是由钠离子Na+和氯离子Cl-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。
金刚石晶体是立体网状结构；石墨晶体是层状结构。
教师：从对于晶体的微观结构的研究中我们应学习根据现象提出假说，再通过实验验证确定假说的研究方法。
高中物理第2章第二、3节晶体的微观结构固体新材料学案
第二章固体、液体和气体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料1．了解固体的微观结构．2．明白晶体和非晶体在物理性质上的不同，是由于它们内部物质微粒的排列不同造成的．3．了解新材料的大体特征及材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的进展对人类生活和社会进展的影响．4．明白半导体的一些特点，了解半导体技术在生活、生产中的应用．初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用．1．人们按照晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一种假说，以为晶体内部的微粒是有规则地排列着．后来人们应用X射线对晶体结构进行研究，证明了这种假说的正确性．2．从微观的角度看，组成晶体的微观粒子按必然的规律在空间整齐排列．物质微粒间有很强的彼此作用，微粒的热运动不能克服它们的彼此作用而远离，表现为在必然的平衡位置周围做微小振动．3．晶体的外形规则能够用物质微粒的规则排列来解释，晶体的各向异性是因为在不同方向上物质微粒的排列情形不同而引发的，另外，晶体有肯定的熔点也能够由晶体物质粒子的规则排列取得解释．4．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．这是因为组成它们的微粒能够依照不同规则在空间散布．如碳原子若是按如图甲所示那样排列，就成为石墨，而按如图乙所示那样排列，就成为金刚石．5．新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步，半导体材料是支撑现代文明社会的最重要的材料之一，磁存储材料的进展推动了磁记录技术的进步，使电子运算机的微型化成为可能．6．新材料的制备是此后新材料科学技术进展的重要内容之一，例如：利用空间失重条件进行晶体生长，利用强磁场、强冲击波、超高压、超高真空和强制冷等手腕制备特殊性能的新材料．1．关于晶体和非晶体的下列说法中，正确的是(D)A．凡是晶体，都具有肯定的几何外形B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体C．化学成份相同的物质，只能生成同一晶体D．晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果2．晶体具有各向异性的特点是由于(A)A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情形不同B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情形相同C．单晶体内部结构有规则性，多晶体内部结构无规则性D．晶体内部结构有规则性3．晶体在熔化进程中所吸收的热量，主要用于(B)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解析：晶体有固定的熔点，熔化进程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以选项B正确．4．关于晶体和非晶体，正确的说法是(B)A．它们的微观结构相同B．单晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不断地运动着的D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体解析：晶体内部结构是有规则的，而非晶体内部结构是无规则的，A错误，B正确．物质微粒都是永不断息地运动着的，C错误．从物质微观结构看，D也错误．5．关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系不正确的是(D)A．半导体材料的工业化生产，增进了当前运算机技术的迅猛进展B．高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础C．低消耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料D．在远古时期，人们就已经开始利用半导体制造电器了解析：在人类历史上，曾经历了石器时期、青铜器时期和铁器时期，不同材料的应用表现了不同的生产力水平．远古时期，人们选择石器做工具，它是那时自然界中最硬的材料了.20世纪下半叶进入新技术革命时期，新材料成为各个高技术领域进展的冲破口；半导体材料的工业化生产，大力增进了运算机技术的进展；高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础；低消耗的光导纤维，是现代光纤通信的重要材料．故D选项不正确．6．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是(C)A．晶体内的微观粒子在永不断息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的彼此作用很强，使各粒子牢牢地靠在一路C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情形不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测解析：晶体内微观粒子的排列具有周期性．7．下列说法中不正确的是(C)A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为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，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C．凡各向同性的物质必然是非晶体D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的解析：物质微粒微观上是规则排列的，因此宏观上表现为规则的几何形状，A选项正确；碳原子能够生成石墨和金刚石等不同的晶体，因为碳原子形成了不同的空间结构，B选项正确；非晶体和多晶体都具有各向同性，C选项错误；晶体的各向异性是由于晶体内部微粒的空间排列有序，由晶体的内部结构决定，D选项正确．8．石墨和金刚石性质有专门大不同，是由于(D)A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成份不同C．它们都是各向同性的D．它们的物质微粒按不同的规则排列解析：石墨具有层状结构，每层中碳原子呈六边形结构；金刚石中碳原子呈正四面体结构，不同的结构决定了它们的性质不同．9．家庭、学校等有关的门锁常常利用“碰锁”，但是，这种锁利用一段时刻后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难．这时，你能够用铅笔在锁舌上摩擦几下，碰锁便开关自如如初，而且能够持续几个月之久．请你动手试一试，并回答其中的道理．答案：石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不是很紧密，层与层之间易脱落，故能起到润滑作用．在锁舌上用铅笔摩擦几下，碰锁便开关自如如初，也是按照那个道理．。
2013-2014学年高二物理粤教版选修3-3同步课件：第2章第1节晶体和非晶体
第一节 晶体和非晶体
1．能从外形、物理性质等方面区别晶体与非晶体． 2．能区别单晶体和多晶体． 3．能列举一些生产、生活中常见的晶体和非晶体．
晶体是最常见的固体．在生活中常见的固体里，你能 列举出一些晶体和非晶体吗？你认为晶体和非晶体各有什么 特点？
1．固体可以分成_晶__体_和非__晶__体__两类．晶体本身又分为
答案：D
课堂训练
2．（双选）关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是 ()
A．晶体和非晶体都有固定的熔点 B．晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点 C．所有晶体都是各向异性的 D．多晶体没有确定的几何形状
解析：晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点， B正确；晶体中的单晶体各向异性，多晶体各向同性，C错误； 单晶体有确定的几何形状，而多晶体和非晶体均无确定的几 何形状，D正确．
答案：B
课堂训练
1．把某薄片一面涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针接 触它的反面，熔化了的石蜡呈椭圆形，那么，这薄片是 ()
A．非晶体
B．多晶体
C．单晶体
D．无法判定
解析：熔化了的石蜡呈椭圆形，说明该薄片的导热性 能具有各向异性，故该薄片一定是单晶体．
答案：C
非晶体 1．非晶体．
外形不规则，具有各向同性，没有一定的熔点的固体 物质称为非晶体．
解析：单晶体有天然的几何形状而多晶体没有．所以选 项A不正确；金属是多晶体，多晶体的物理性质表现为各向 同性，所以选项B不对；化学成分相同的物质，若能形成几 种空间点阵结构，就能生成几种晶体，例如碳能生成晶体石 墨和金刚石，磷能生成白磷、红磷等，所以选项C不对；晶 体分子的有序排列，使得晶体沿不同方向的分子数不同，其 物理性质表现出各向异性，所以选项D正确．
高中物理 2.1 晶体和非晶体同步备课课件 粤教版选修33
(2)在物理性质上，晶体具有各向异性(ɡè xiànɡ yì xìnɡ)， 而非晶体是各向同性的．
(3)晶体具有一定的熔点，而非晶体则没有一定的熔点． 2．多晶体与非晶体的相同点与区别 (1)相同点：多晶体与非晶体都没有规则的几何形状；在物理 性质上都是各向同性的． (2)区别：多晶体有一定的熔点，而非晶体没有熔点．
解析：常见的金属，金、银、铜、铁、铝、锡、铅等 都是多晶体，选项A正确．因为(yīn wèi)非晶体和多晶体 的物理性质都表现为各向同性，所以B错误，D正确；有规 则的天然几何形状的物体一定是单晶体，选项C正确．
答案：B
第十四页，共21页。
课堂 训练
1．(双选)关于晶体的下列说法中正确的是( ) A．凡是晶体，都有规则的几何(jǐ hé)形状 B．凡是晶体，物理性质都表现为各向异性 C．凡是晶体都有一定的熔点 D．冰是晶体
第十二页，共21页。
多晶体中的每个晶粒都是一个小单晶体，具有各向异性的物 理性质和规则的几何形状，因为晶粒在多晶体中杂乱无章地排列着， 所以多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性．它在不同方 向上的物理性质是相同的，即各向同性．
注意：(1)单晶体具有各向异性，并不是说每一种(yī zhǒnɡ) 单晶体在各种物理性质上都表现出各向异性，不同晶体在不同物理 性质上表现出各向异性．
第十一页，共21页。
晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质(xìngzhì) 不同，也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能时测量结果 不同．例如晶体在不同的方向还可以有不同的硬度、弹性、 热膨胀性质(xìngzhì)、导电性能等．
(2)多晶体． ①定义：由许多无规则排列晶粒构成的晶体． ②对物理性质(xìngzhì)各向同性的理解．
2013-2014学年高二物理粤教版选修3-5同步课件：第2章 第2节 光子（34张ppt）
2．（双选）用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效 应，现将该单色光的光强减弱，则( )
A．光子的最大初动能不变 B．光电子的最大初动能减少 C．单位时间内产生的光电子数减少 D．可能不发生光电效应
解析：由最大初动能Ek＝hν－W0 (W0为逸出功)知Ek仅与 单色光频率相关，故A项正确，B项错误．照射光光强减弱，即 单位时间内光子数减少，因而打出的电子也减少，故C项正确， 只要照射光频率大于极限频率，就一定发生光电效应，D项错 误．
A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hν0
C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为 E
D．入射光的频率为ν0/2时，产生的光电子的最大初动能为 E/2
解析：hν＝Ek＋W0得Ek＝hν－W0及数学知识可知． 答案：ABC
8．能引起人眼睛视觉效应的最小能量为1×10－18 J，已知 可见光的平均波长为0.6 um，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，则 下列说法中正确的是( )
1 2
m
v2 m ax
.
由能量守恒可得出：
光电子的最大初始动能
1 2
m
v2 m ax
跟入射光子的能量hν和逸出
功W0之间的关系：hν＝
1 2
m
v
2 m
a＋x W0.
从方程上看，如果入射光的频率很低，hν<W0，自由电子
就不会从金属表面逸出，只有当光子的能量达到或超出金属的
逸出功时，才能发生光电效应．而正是由于不同金属的逸出功
由波速c＝λν得
λ＝ cν＝13××1100185
m＝3×10－7 m.
答案：1×1015 Hz,3×10－7 m
课堂训练
高二物理粤教版选修3-3课件：2.1-2.3 晶体的非晶体 晶体的微观结构 固体新材料
解析
只有单晶体才表现为各向异性，故A错；
单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属
固体
非晶体 无确定的熔点 物理性质各向同性
固体新材料
新材料的特征
新材料的未来
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2
3
4
1.(晶体和非晶体)(双选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区 别( AC )
D.根据有无确定的熔点来判断
例2
(双选)如图2所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲 )
线判断下列说法正确的是(
图2
A.甲是晶体 C.甲是非晶体 B.乙是晶体 D.乙是非晶体
解析
晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不
变 ( 熔点对应的温度 ) ，而非晶体没有确定的熔点，不断 加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因
答案
金属是多晶体，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地
组合而成的，没有规则的几何外形，在物理性质上表现为 各向同性，但它们有确定的熔点.
二、晶体的微观结构
问题设计
1.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？
2.固体新材料未来的发展方向如何？
答案
(1)新材料科学正向着研究各种复合材料、研究并开
发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱 动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展. (2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新 材料科学技术发展的重要内容.
粤教版高中物理选修3-3导学案第2章第1节 晶体和非晶体 第2节 晶体的微观结构 第3节 固体新材料
第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料学习目标重点难点1.了解固体的微观结构,会区别晶体和非晶体,列举生活中常见的晶体和非晶体.2.了解材料科学技术的有关知识及应用,体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响. 1.区别晶体和非晶体．(重点)2.固体的微观结构．(难点)一、晶体和非晶体1．基本知识(1)固体的分类固体可分为晶体、非晶体两类．(2)各向异性与各向同性晶体在不同的方向上不仅机械强度、导热性能不同,而且导电性能和对光的折射率等其他物理性质也不一样．这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫做各向同性．(3)单晶体：具有规则外形、各向异性、有确定熔点的单个晶体．(4)多晶体：由许多无规则排列晶粒构成的晶体．(5)非晶体：外形不规则,各向同性,没有一定熔点的固体物质．(6)同种物质的不同状态某种物质是晶体还是非晶体并不是截然划分的．通过人工的方法可以使晶体转变为非晶体．2．思考判断(1)常见的金属材料都是多晶体．(√)(2)凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体．(√)(3)多晶体和非晶体熔化时都没有确定的熔点．(×)3．探究交流某固体没有确定的形状,怎样判断它是非晶体,还是多晶体？【提示】看有无确定的熔点,有确定的熔点的是多晶体,没有确定熔点的是非晶体．二、晶体的微观结构1．基本知识(1)晶体的微观结构假说的内容：晶体内部的微粒是有规则地排列着的．(2)假说提出的依据：晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．(3)实验验证：人们用X射线对晶体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的．(4)微观结构理论的内容：①组成晶体的物质微粒(原子、分子或离子)按一定的规律在空间整齐排列．②晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用,微粒只能在一定的平衡位置附近做微小振动．2．思考判断(1)晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列．(√)(2)单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列．(√)(3)石墨的硬度比金刚石的差得多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布．3．探究交流晶体为什么有规则的几何外形？【提示】由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的,微粒只在一定平衡位置做微小振动,所以晶体有规则的几何外形．三、固体新材料1．基本知识新材料的基本特征(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景．(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．(3)新材料往往具有特殊性能,如超高强度、超高硬度、超塑性．(4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步．(5)硅是当前用途最广的半导体材料．2．思考判断(1)在力学性能方面,纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性．(√)(2)在极低的温度下,纯净的半导体像绝缘体一样不导电．(√)(3)在化学性能方面,纳米材料化学活性低,因此化学稳定性强．(×)晶体和非晶体【问题导思】1．是不是只要有规则几何形状的固体就是晶体,无规则几何形状的固体就是非晶体呢？2．我们可以从哪些方向正确区分单晶体、多晶体和非晶体呢？1．晶体、非晶体的区别与联系(1)单晶体、多晶体及非晶体的区别①晶体与非晶体：具有一定形状、体积、不易压缩．②单晶体与多晶体：有固定的熔点．③多晶体与非晶体：没有规则外形,各向同性．2．晶体和非晶体的判断(1)根据几何形状判断：单晶体具有天然规则的几何形状,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黏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．3．正确理解单晶体的各向异性(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质时,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．(3)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立方体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．(双选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A．有规则的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．晶体熔化时具有一定的熔点D．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的【审题指导】解答本题应把握以下两点：(1)晶体与非晶体各自的宏观特征．(2)晶体和非晶体可以相互转化．【解析】由于外形是否规则可以用人工的方法处理,所以选项A错误．因为晶体可以分为单晶体和多晶体,而多晶体在物理性质上是各向同性的,所以选项B错误．因为晶体在物理性质上的重要特征之一是具有一定的熔点,所以选项C正确．理论和实验都证明非晶体是不稳定状态,在适当的条件下会变成晶体,因此D正确．【答案】CD晶体与非晶体的区别主要表现在有无确定的熔点上,而不能靠是否有规则的几何外形来辨别.因为虽然单晶体有规则的几何外形,但多晶体与非晶体一样都没有规则的几何外形.1．(双选)如图所示的是两种不同物质的熔化曲线,根据曲线,下列说法正确的是( )A．甲是晶体B．乙是晶体C．甲是非晶体D．乙是非晶体【解析】晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持不变(熔点对应的温度)；而非晶体没有确定的熔点,不断加热,非晶体先变软,然后熔化,温度不断上升．因此,甲对应的是晶体,乙对应的是非晶体．【答案】AD晶体的微观结构【问题导思】1．从微观结构上分析,单晶体为什么呈现出各向异性,而多晶体和非晶体为什么呈现出各向同性？2．如何理解晶体具有固定的熔点？3．同一种化学成分的物质,为什么有时会表现出不同的物理性质？1．对各向异性的微观解释如图所示,这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图中可以看出,在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB 上物质微粒较多,线段AD上较少,线段AC上最少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同,才引起晶体在不同方向上物质性质的不同．2．对熔点的解释晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能,克服微粒间的作用力,离开平衡位置,使规则的排列被破坏,晶体开始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化．3．有的物质有几种晶体,如何解释这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构,例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石,二者在物理性质上有很大不同．白磷和红磷的化学成分相同,但白磷具有立方体结构,而红磷具有与石墨一样的层状结构．(双选)下列说法正确的是( )A．晶体的各向异性是由于它的微粒在空间按一定的规律排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度与金刚石差得太多,是由于它的微粒没有按一定的规律排列【审题指导】解答本题应注意以下两点：(1)晶体的微观结构决定着晶体的性质．(2)同种物质由于微粒的空间结构不同,从而有不同的物理性质．【解析】晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质；也正是由于它的微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度．【答案】AB同种物质可以生成不同的晶体,而且它们具有不同的微粒排列的空间结构,因而也就具有不同的物理性质.除石墨和金刚石外,还有红磷和白磷,白磷原子排列具有立方体结构,红磷原子排列具有层状结构.2．(双选)关于各向异性的说法正确的是( )A．不是所有晶体都具有各向异性的特点B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质C．晶体具有各向异性是由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同D．晶体的物理性质都是各向异性的【解析】单晶体具有各向异性,而多晶体具有各向同性,故A正确；多晶体具有各向同性的物理性质,故B错误；由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同,即为各向异性,则为单晶体,故C正确；只有单晶体具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的,故D错误．故选A、C.【答案】AC新材料及其应用【问题导思】1．日常生活中常见的高分子材料,属于天然高分子材料的有哪些？属于人工合成高分子材料的有哪些？2．试举例说明纳米材料的特点及应用？3．新材料对现代文明有哪些作用或影响？1．研究材料的意义材料是人类生存和发展的物质基础,是人类社会现代文明的重要支柱,材料的变化直接影响着社会的变化,材料是技术进步的关键要素之一．能源、信息和材料被称为现代文明的三大支柱．2．新材料新材料主要包括新型金属材料、高分子合成材料、新型无机非金属材料、复合材料、光电子材料等．(1)新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属．它们在导电、航空航天、原子能方面有广泛用途．(2)高分子合成材料有合成橡胶、塑料和化学纤维等．它们在火箭、建筑、医疗、交通、服装、农业、国防上有广泛用途．(3)新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料．它们在燃气机制造、磁流体、发电机、通信、工业、科学研究等方面有广泛用途．(4)复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料．它们在航空航天、电子工业、生活用品、新能源技术、信息技术、海洋工程等方面有广泛用途．(5)光电子材料有光电子半导体材料、光纤、薄膜材料、液晶显示材料．它们在光电子器件、光通信、光计算、激光技术等方面有广泛用途．3．纳米材料(1)纳米是长度单位,1 nm＝10－9 m.(2)纳米技术：在纳米尺度(1～100 nm)上制造材料和器件的技术．即重新排列原子而制造具有新分子结构的技术．(3)纳米材料有纳米金属材料、纳米磁场材料、纳米陶瓷材料、有机—无机纳米复合物、纳米传感材料、纳米医用材料等．(4)纳米材料应用领域：能源、环保、通信、航空航天、医疗、日常生活等．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是( ) A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强,使各粒子紧紧地靠在一起C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序,无法预测【审题指导】解答本题时应注意纳米材料的良好性能主要表现在：(1)力学性能：高强、高硬和良好塑性．(2)热学性能：熔点较低．(3)电学性能：低温时会呈现出电绝缘性．(4)化学性能：具有相当高的化学活性．【解析】【答案】 C3．纳米材料具有许多奇特效应,如( )A．电光效应B．量子尺寸效应C．高硬度D．表面和界面效应【解析】由纳米材料的良好性能表现知C项正确．【答案】 C1．下列各组物质中,全部是晶体的是( )A．石英、雪花、沥青B．食盐、橡胶、沥青C．雪花、明矾、蔗糖D．味精、云母、橡胶【解析】沥青、橡胶是非晶体．【答案】 C2．(双选)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )A．晶体和非晶体都有固定的熔点B．晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点C．所有晶体都是各向异性的D．多晶体没有确定的几何形状【解析】晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,所以选项A错,选项B对．晶体中的单晶体是各向异性的,多晶体是各向同性的,所以选项C错．单晶体有确定的几何形状,多晶体、非晶体没有确定的几何形状,所以选项D对．【答案】BD3．(双选)某球形固体物质,其各向导热性能相同,则该物体( )A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体,因为它有规则的几何外形D．一定不是单晶体,因为它具有各向同性的物理性质【解析】该固体物质各向导热性能相同,说明物理性质具有各向同性,因此可能是多晶体,也可以是非晶体,但一定不是单晶体,所以A、C错．多晶体有一定的熔点,而非晶体则没有一定的熔点,所以B、D对．【答案】BD4．下列说法正确的是( )A．新材料特殊的性能,不仅包括特殊的物理性能,也包括一些特殊的化学性能B．制作集成电路时,尽管对硅单晶片的完整性有很高的要求,但是可以允许单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷C．纳米是长度单位,1 nm＝10－10 mD．金属薄膜可以配合读写磁头设计的改进,增大磁记录的密度【解析】新材料的特殊性能是指物理性能,A错；制作集成电路的硅单晶片是不允许硅单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷的,B错；1 nm＝10－9m,C错；由于金属薄膜的晶粒尺寸小、晶粒各向异性大,晶粒间的相互交换作用弱,是可以配合读写磁头的改进增大磁记录的密度的,D对．【答案】 D。
2013-2014学年高二物理粤教版选修3-2同步课件：第2章 第1节 认识交变电流 第2节 交变电流的描述
边长ab＝0.2 m，bc＝0.5 m，以角速度ω
＝314 rad/s绕OO′轴匀速转动，当线圈平 面通过中性面时开始计时，求由t＝0至t
＝ T 过程中的平均电动势值．
4
Φ 解析：用E＝N Δ 计算，t＝0至t＝4 过程中的平均电动势 Δt
T
即E＝ 2 NBSω 代入数值得：E＝200 V
π
答案：200V
3．由a到b 由a到b 导线ab的运动方向和磁感线平行
不断改变
4．____________________叫中性面． 5．正弦式交流电：按______________变化的交变电流 叫正弦式电流．若N匝、面积为S的线圈以角速度ω转动，回 路总电阻为R，从中性面开始计时，则有： (1)瞬时电动势的表达式：e＝Emsinωt或 ________
A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大
B．在中性面时，感应电动势为零
C．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零
D．线圈每通过一次中性面，电流方向改变一次 解析：中性面是线圈在磁场中运动但不产生感应电动势的 位置，是线圈的每一条边都不切割磁感线的位置，必定是线圈平 面与磁感线垂直的位置，是穿过线圈的磁通量最大的位置．
2．交流发电机 线圈
3．下图是交流发电机的示意图．为了观察清楚，图中 只画出了一匝线圈，它的ab边连在金属滑环K上，cd边连在滑 环L上；两个滑环通过金属片做的电刷A、B和外电路相连， 线圈沿逆时针方向转动．我们观察ab这段导线，根据右手定 则可以判断，当线圈转到图乙位置时，电流______流动，而 当线圈转到图丁位置时，则 ____流动；在图丙和图戊的位置， 因为_____，电路中没有感应电流．线圈在不断转动，电路中 的电流方向也就____．交变电流就是这样产生的．
粤教版高中物理选修3-3全册课件
常数)。
解析：根据已知条件可知 1mol 水的体积 M － Vm＝ ＝1.8×10 5m3 ρ 每个分子的体积 π 3 π － － V0＝ d ＝ (4×10 10)3＝3×10 29m3， 6 6 Vm 1.8×10 5 － 23 则 NA＝ ＝ mol 1 －29 ＝6×10 V0 3×10
－
2．已知1 mol氢气的质量是2.016g，在标准状况下氢气 的密度是9.0×10－5g/cm3，求每个氢分子的质量是多少？
分子的大小 物体是由大量分子组成的，分子是构成物质并保持物质 化学性质的最小微粒。
组成物质的分子是很小的，分子的大小可以用实验来测
量，测量结果表明，除了一些有机分子外，多数分子直径的
数量级为10－10m。把分子看成是小球，这是分子的简化模型。
实际上，分子有着复杂的内部结构，并不是小球。
（双选）关于分子，下列说法正确的是(
课堂训练 1．（双选）下列关于分子的说法正确的是( A．分子是微观世界中的最小微粒 B．分子是保持物质化学性质的最小微粒 C．一般分子的直径数量级为10－10 m D．以上说法均不正确 解析：分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒； 除了一些有机分子外，多数分子直径的数量级为10－10 m。 答案：BC )
A．物质由大量分子组成
)
B．分子看成球是对分子的简化模型，实际上分子的形 状并不真的都是小球 C．所有分子的直径都相同 D．所有分子直径数量级都相同 解析：物质是由大量分子组成的；分子的结构很复杂， 视为球体只是理想的简化；分子大小是不相同，除一些 有机物质的大分子外，一般分子的数量级相同。 答案：AB
Vm B．NA＝ V0 M D．m0＝ NA
2．下列可以算出阿伏加德罗常数的一组数据是( D ) A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积
2014-2015学年高二物理粤教版选修3-3章末总结课件：第二章 固体、液体和气体
答案
A
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1.(晶体和非晶体)(单选)下列关于晶体与非晶体的说法，正确的
是( )
A.橡胶切成有规则的几何形状，就是晶体 B.石墨晶体打碎后变成了非晶体 C.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体
D.非晶体没有确定的熔点
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解析 晶体具有天然的规则的几何形状，故A错；
一、单晶体、多晶体、非晶体的判断
单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具 有各向同性，但单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有. 例1 (单选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( ) A.可以根据各向异性或各向同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， 则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 球体一定是单晶体 D.一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定 是多晶体
p0V0 A. V p0V0 C.p＋n V
)
B.p＋np0 V0 D.p＋ V p0
1
2
3
4
解析
选全部打进去的气体为研究对象，得pV＋np0V0
V
＝p′V，则p′＝p＋n p0V0 ，故选项C正确. 答案 C
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4.(液柱移动问题 )(单选)两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放
置，如图 4所示 .V左 <V右 ，温度均为 20℃，现将右端空气柱温度
问题转化为定质量的气体问题，从而用气体实验定律或理想气体
状态方程解决.以常见的两类问题举例说明：