人教版（2019）高中物理选修性必修第三册 2.4固体_教案.pdfVIP

波的形成

【教学目标】

（一）知识与技能

1．知道固体可分为晶体和非晶体两大类。

2．知道晶体和非晶体在外形与物理性质上的差别。

3．知道晶体可分为单晶体和多晶体，通常说的晶体及性质是指单晶体，多晶体的许多性

质与非晶体类似。

4．理解晶体的规则外形与晶体的微观结构有关。

（二）过程与方法

通过观察实验现象加强学生对晶体和非晶体的性质了解

（三）情感、态度与价值观

扩展学生的眼界，引起对研究固体性质的兴趣和求知欲望

【教学重点】

1.晶体和非晶体在外形与物理性质上的差别。

2.能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。

【教学过程】

一、引入新课

问题：同学们想一下，自然界中物质有几种存在形式呢？

回答：固态、液态、气态。这节课我们学习固体。

人类对固体材料的应用，由来已久。石器时代，人类只会将石头制成简单的工具。而今，

人类已经可以操控原子，将原子按需要排列起来，制成新的材料。这一技术属于纳米科技的范

畴，下面让我们一起走近纳米的世界。

观看视频，了解纳米科技的研究范畴以及纳米材料的特性。

通过观看上面的视频，我们了解到，若将物质做成纳米量级的颗粒，它的原有性质会发生

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显著的变化。例如，当物质小到纳米量级时，它的比表面积变得惊人的大，氧化铝纳米颗

粒的表面积会达到篮球场的大小。与外界的接触面积变大，会使材料的活性增强，将这样的材

料作为火箭的固体燃料，能够增大对火箭的推力。右图为陶瓷制成的刀具，可能我们会担心它

容易损坏，但这不是普通的陶瓷，而是把陶瓷制成纳米颗粒，再烧结起来，陶瓷便会有非常好

的韧性，即使落到地上也不致摔碎。可见，新材料的研究无论对科技发展还是对日常生活都很

重要。应用材料、改善材料的前提是认识材料、了解材料。下面学习固体材料的分类及特性。

二、新课教学。

（一）固体可分为晶体和非晶体

用投影片展示食盐晶体的外形，指出食盐颗粒呈正方体形，有规则的几何形状。蔗糖和味

精颗粒也有规则的外形，与食盐有类似的特点。像这样，有规则的外形的固体，称为晶体。自

然界中有许多晶体，它们有各自的规则形状。明矾呈八面体形，石英晶体是由棱柱和棱锥构成

的，雪花是六角形的。

自然界中还有一些固体，松香（松树树脂加工而成）、沥青、蜂蜡（从蜂巢中提取而来），

它们没有规则的外形，我们称它们为非晶体。

1.晶体：具有天然规则的几何外形。

2.非晶体：没有天然规则的几何外形。

问题：外形规则的固体一定是晶体吗？蜡烛，每根都是圆柱形的，它是晶体吗？

蜡烛融化后再凝固，形状各异，没有规则的形状，也就是说蜡烛的圆柱形不是天然形成的，

而是人为加工而成。

这是将饱和的食盐水溶液放在阴凉处，静置几天，食盐逐渐结晶形成的颗粒，颗粒是正方

体形的。这说明晶体的外形是天然形成的。

因此，天然形成的形状规则的固体才属于晶体。

（二）晶体包括单晶体和多晶体

问题：外形不规则的固体一定是非晶体吗？

冰糖，有规则的形状，且是天然形成的，因此冰糖是晶体。然而，冰糖受潮之后会粘在一

起，外形便会是不规则的，但它是由多个冰糖晶体无规律排列而成，我们称之为多晶体。自然

界中许多美丽的矿石都是多晶体。

问题：金属是晶体还是非晶体呢？

我们常见的金属或合金，晶粒非常小，肉眼无法看到，需要用显微镜观察。在显微镜下观

察硬币，发现它是由许多晶粒杂乱无章地排列起来而形成的。因此，常见的金属或合金都是多

晶体。

（三）晶体与非晶体在物理性质上的异同

1.单晶体表现各向异性的特点，多晶体和非晶体表现各向同性的特点。

实验1：

这是方解石，在自然界中分布很广，透过方解石观察文字，会看到两个重叠的像。因为光

入射到方解石上，分解为两束光，沿不同方向折射，我们会在折射光线的反向延长线上看到两

个像。也就是说，我们看到两个像是一束光分为两束光而形成的，这种现象称为双折射现象。

这种现象产生的原因是，光在晶体中传播时，沿不同方向的折射率不同，晶体的折射率与方向

有关，这种性质称为各向异性。这说明晶体在光学性质上表现各向异性的特点。

透过玻璃观察文字，只看到一个像。因为光在