高二物理选修3-3 固体、液体

高二物理选修3-3 固体、液体

【知识要点】

1．晶体和非晶体：晶体在外观上有规则的几何形状，有确定的熔点，一些物理性质表现为各向异性；非晶体在外观上没有规则的几何形状，没有确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，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．几乎所有的材料都能成为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。

２．单晶体和多晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，例如雪花、食盐小颗粒等．这样的晶体就叫做单晶体．单晶体是科学技术上的重要原材料，例如，制造各种晶体管就要用纯度很高的单晶硅或单晶锗；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．我们平常见到的各种金属材料，也是多晶体．多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点．

３．表面张力：如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是引力，它的作用是使液体表面绷紧，所以叫做液体的表面张力。液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。

４．浸润和不浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫做浸润；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润。

浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象。由于液体浸润管壁，液面边缘部分的表面张力斜向上方，这个力使管中液体向上运动，当管中液体上升到一定高度，液体所受重力与液面边缘所受向上的力平衡，液面稳定在一定高度。对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越小，液体所能达到的高度越高。

５．液晶：液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性。有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。不是所有物质都具有液晶态。

【典型例题】

例1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）

A．单晶体具有各向异性

B．多晶体也具有各向异性

C．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的

D．晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的

例2．如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的。这两种

离子在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的，

已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol ，食盐的密度是2.2×103kg/m 3，阿伏加德罗常数是6.0×1023mol －1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于（就下面四个数值相比）（ ）

A ．3.0×10

－10m B ．3.5×10

－10m C ．4.0×10－10m

D ．5.0×10－10

m 例３．在航天飞机中，有两个圆柱形洁净玻璃容器，其中分别封装有

水和水银，如图甲所示。当航天飞机绕地球航行处于完全失重状态时，

两容器中的液面呈什么形状？

例4．将不同材料制成的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则： （ ）

A ．液体对甲材料是浸润的

B ．液体对乙材料是浸润的

C ．甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象

D ．若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高

【当堂反馈】

１．某种固体制成的均匀薄片，将其一个表面涂上一层很薄的石腊，然后用烧热的钢针去接触其表面，发现石腊熔化区域呈圆形，由此可判定该薄片一定是非晶体，这种说法是否正确？为什么？

2．关于液体的表面张力，下述说法哪个是错误的？ （ ）

A ．表面张力是液面各部分间相互吸引的力，方向与液面相平行

B ．表面张力是液面分子间作用力的宏观体现

C ．表面层里分子距离比液体内部小些，分子间表现为引力

水

水银 甲

D．不论是水还是水银，表面张力都要使液面收缩

3．若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时，则（）A．附着层分子密度大于液体内分子的密度

B．附着层分子的作用力表现为引力

C．管中的液面一定是凹弯月面

D．液面跟固体接触的面积有扩大的趋势

4．用内径极小的细玻璃管制成的水银气压计，其读数与实际气压相比是偏高还是偏低？为什么？

作业本：

1．下列固体中全是由晶体组成的是（）

A．石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜B．石英、玻璃、云母、铜

C．食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香D．蜂蜡、松香、橡胶、沥青

2．关于晶体和非晶体，正确的说法是：

Ａ．它们由不同的空间点阵构成的

Ｂ．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的

Ｃ．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着

Ｄ．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，数是不等的是非晶体

3．在密闭的容器内，放置一定量的液体，如图（a）所示，若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况，应是（）

A．仍然如图（a）所示

B．只能如图（b）中⑴所示

C．可能如网（b）中⑶或可能⑷

所示

D．可能如图（b）中⑴或可能⑵

所示

４．关于石墨与金刚石的区别，下列说法中正确的是（）

A．石墨与金刚石是由不同物质生成的不同晶体

B ．石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体

C ．金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度

D ．金刚石是单晶体，石墨是多晶体

５．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：

①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状

②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的

③这是一块非晶体，因为它的物理性质是各向同性的，这三种说法中 （ ）

A ．①、②是错的

B ．②、③是错的

C ．①、③是错的

D ．都是错的

６．由同种物质微粒组成但微观结构不同的两种晶体，这两种晶体一定是 （ ）

A ．物理性质相同，化学性质不相同

B ．物理性质不相同，化学性质相同

C ．物理性质相同，化学性质相同

D ．物理性质不相同，化学性质不相同 ７．在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则（ ）

A ．样本A 一定是非晶体

B ．样本A 可能是非晶体

C ．样本B 一定是晶体

D ．样本B 不一定是晶体

８．关于液晶下列说法正确的是 （ ）

A ．液晶是液体和晶体的混合物

B ．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定

C ．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光

D ．所有物质在一定条件下都能成为液晶

９．浸润的液体在毛细管接触处，引起液面成 形弯月面，力图使液面 ，而表面张力的收缩作用力图使液面 ，于是管内液体 以达到 目的，直到因表面张力而使液体受到的向上的拉引力作用和 相平衡时，管内液体便停止上升。

１０．利用液晶_________________________________________________________的特性可以做成显示元件；利用液晶_____________________________________________________的特性可以做成探测温度的元件。

１１．如图所示，在水中插入两个同样内径的毛细管：一个是直的，

另一个是弯的。直管中水上升的高度H 超过弯管的高度H ′，在弯管

中有水不断流出吗？

H ′ H A