2017人教版高中物理选修（3-3）9.1《固体》word学案.docxVIP

学案1　固体 [目标定位]1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法.2.能说出单晶体与多晶体的区别.3.了解晶体结构的认识过程，知道晶体内部结构的特点． 一、晶体和非晶体 [问题设计] 1．观察玻璃、蜂蜡、塑料、食盐、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？ 答案　玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，盐粒、蔗糖、石英有规则的几何外形． 2.在云母片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图1所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？ 图1 答案　玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同．云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不相同． [要点提炼] 晶体与非晶体的区别 　　　比较内容 固体分类　　　 宏观外形 物理性质 非晶体 没有(“有”或“没有”)确定的几何形状 ①没有确定的熔点 ②导电、导热、光学性质表现为各向同性 晶体 单晶体 有(“有”或“没有”)天然规则的形状 ①有确定的熔点 ②导热、导电、光学性质表现为各向异性 多晶体 一个个小晶体粒粘在一起，没有(“有”或“没有”)确定的几何形状 ①有确定的熔点 ②导热、导电、光学等性质表现为各向同性 [延伸思考] 1．如何区分晶体和非晶体？如何区分单晶体和多晶体？ 答案　有确定的熔点的是晶体，没有确定熔点的是非晶体．单晶体和多晶体虽都有确定的熔点，但还有两点不同：其一，单晶体有天然规则的形状，多晶体没有；其二，单晶体物理性质上表现为各向异性，多晶体则表现为各向同性． 2．金属物体没有固定、规则的几何外形，但它们都有确定的熔点，那么金属是晶体，还是非晶体？ 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．单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？ 答案　它们的微观结构不同． 2．金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？ 答案　金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大．石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小．这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布，会形成不同的晶体． [要点提炼] 1．组成晶体的原子(或分子、离子)，按照一定的规则排列，具有空间上的周期性． 2．微观结构的不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同． 3．组成晶体的微粒间的相互作用很强，它们只能在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动． [延伸思考] 天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体，这说明了什么？ 答案　有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化． 一、晶体和非晶体 例1　下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是(　　) A．所有的晶体都表现为各向异性 B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C．大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体 D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 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，金属属于多晶体，故B错；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故D对． 答案　D 例2　在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图2(a)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(b)所示，则(　　) 图2 A．甲、乙是非晶体，丙是晶体 B．甲、丙是晶体，乙是非晶体 C．甲、丙是非晶体，乙是晶体 D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体 答案　B 解析　由题图(a)知，甲、乙的导热性呈各向同性，丙的导热性呈各向异性；由题图(b)知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点．所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体． 二、晶体的微观结构 例3　下列说法正确的是(　　) A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为其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，是因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C．凡各向同性的物质一定是非晶体 D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的 解析　晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，也有可能是多晶体，C错误． 答案　ABD 针对训练　2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐