2016-2017学年高中物理2.1-2.3晶体和非晶体晶体的微观结构固体新材料课件选编.ppt

* 目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 一、固体的分类 1.晶体 (1)单晶体,如石英、云母、单晶硅或单晶锗等. (2)多晶体,如各种常见金属. 2.非晶体,如玻璃、松香、沥青、橡胶等. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 二、单晶体的宏观特征 1.具有规则的几何形状,如食盐的晶体是正立方体,雪花是六角形的规则图案. 2.具有固定的熔点,加热熔化过程中,物体的温度保持不变. 3.在不同的方向上,具有不同的力学、热学、电学、光学等物理性质,也就是说,单晶体具有各向异性. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 三、多晶体的宏观特征 1.没有规则的几何外形. 2.具有固定的熔点. 3.在不同的方向上,具有相同的物理性质,也就是说,多晶体具有各向同性. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 中国古代文人对雪花情有独钟,有很多吟唱雪花的诗句,其中“雪花六出”常用来形容雪花的形状.雪花的形状是多种多样的(如图所示),可你知道为什么它的边角连线总为正六边形吗? 答案:水汽凝华结晶成的雪花和天然水冻结的冰属于六方晶系,是晶体,有规则的几何外形. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 四、非晶体的宏观特征 1.没有规则的几何形状. 2.没有固定的熔点,在加热熔化的过程中,物体的温度是增加的. 3.在不同的方向上,具有相同的物理性质. 铁块没有规则的几何形状,铁块是非晶体吗? 答案:铁块虽然没有规则的几何形状,但属于晶体. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 五、同种物质的不同状态 有些材料在某种条件下是晶体,在另一条件下则是非晶体,有的晶体与非晶体,在一定条件下,还可以相互转化. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 六、晶体的微观结构 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射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后,证实了晶体内部的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(分子、原子或离子)在空间排成阵列,呈现周而复始的有序结构,说明晶体的微观结构具有周期性特点. (2)晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用力,微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 5.固体特征的微观解释 (1)方法:在固体界面沿不同方向画出等长直线. (2)现象:①单晶体在不同直线上微粒的个数不相等,说明沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不同,在物理性质上表现为各向异性. ②非晶体在不同直线上微粒的个数大致相等,说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同,在物理性质上表现为各向同性. (3)同一种物质在不同条件下形成不同的晶体. 石墨和金刚石都是由碳原子组成的,为什么石墨很软,而金刚石却很坚硬呢? 答案:金刚石和石墨中的碳原子排列规则不同. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 七、固体新材料 1.了解新材料 (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. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 2.新材料的未来 (1)新材料科学正向着研究各种复合材料(例如复合金属材料、复合陶瓷材料、复合高分子材料)、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. 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 七 家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”,然而使用一段时间后,锁舌就会变涩而不易被碰,造成锁门困难.这时,你可以用铅笔在锁舌上研磨几下,“碰锁”便开关自如了,而且可以维持几个月之久,你知道其中的道理吗? 答案:因为铅笔中含有石墨成分,利用的是石墨的润滑作用,石墨具有层状结构,层与层之间容易脱落,因而起到润滑作用. 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一、晶体和非晶体 单晶体、多晶体及非晶体的区别 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 云母薄片和玻璃片上分别涂一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的反面,石蜡熔化,如图所示,那么你看到的现象及得出的结论是什么? 答案:玻璃上的呈圆形,说明玻璃为各向同性,是非晶体.云母片上的呈椭圆形,说明云母片为各向异性,是单晶体. 一 二 三 知识精要