高中物理(选修3-3)第9章.固体液体和物态变化.ppt

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第第11节、固体节、固体一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体1晶体：

具有规则的几何形晶体：

具有规则的几何形点击下图观看动画点击下图观看动画几种晶体的形状几种晶体的形状.swf取一张云母薄片，在上面涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢取一张云母薄片，在上面涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片观察接触点周围的石蜡熔化后所成的形状再针去接触云母片观察接触点周围的石蜡熔化后所成的形状再在玻璃片上做同样的实验在玻璃片上做同样的实验.由此可知：

由此可知：

（1）常常见见的的晶晶体体有有：

石石英英、云云母母、明明矾矾、食食盐盐、硫硫酸铜、糖、味精等酸铜、糖、味精等

（2）几种常见晶体的规则外形：

）几种常见晶体的规则外形：

食盐的晶体呈立方体形；食盐的晶体呈立方体形；明矾的晶体呈八面体形；明矾的晶体呈八面体形；石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥；雪雪花花是是水水蒸蒸气气在在空空气气中中凝凝华华时时形形成成的的晶晶体体，一一般般为为六角形的规则图案六角形的规则图案非晶体：

没有规则的几何形状非晶体：

没有规则的几何形状常见的非晶体有：

玻璃、蜂蜡、松香、沥常见的非晶体有：

玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等青、橡胶等松香松香沥青沥青3晶体和非晶体的差异晶体和非晶体的差异

（1）在在外外形形上上：

晶晶体体具具有有规规则则的的几几何何形形状状，非晶体没有规则的几何形状非晶体没有规则的几何形状点击下图观看动画了解晶体与非晶体的导热性点击下图观看动画了解晶体与非晶体的导热性晶体非晶体的导热性能晶体非晶体的导热性能.swf由此可知：

由此可知：

（2）在在物物理理性性质质上上，晶晶体体的的物物理理性性质质与与方方向向有有关关（这这种种特特性性叫叫各各向向异异性性），非非晶晶体体的的物物理理性性质质在在各各个个方方向向是是相相同同的的（这这种种特特性性叫叫各各向向同性）同性）注意：

注意：

晶晶体体具具有有各各向向异异性性，并并不不是是每每种种晶晶体体在在各各种种物物理理性性质质上上都都表表现现出出各各向向异异性性云云母母导导热热性性上上表表现现出出显显著著的的各各向向异异性性，而而有有些些晶晶体体在在导导电电性性上上表表现现出出显显著著的的各各向向异异性性，如如方方铝铝矿矿，有有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点4晶体和非晶体间的转化晶体和非晶体间的转化1一一种种物物质质可可能能以以晶晶体体和和非非晶晶体体两两种种不不同同的的形形态态出出现现，例例如如水水晶晶天天然然水水晶晶是是晶晶体体，熔熔化化后后再再凝凝结结的的水水晶晶（石石英英玻玻璃璃）就就是是非非晶晶体体，即即一一种种物物质质是是晶晶体体还还是是非非晶晶体体并并不不是绝对的是绝对的2许许多多非非晶晶体体在在一一定定的的条条件件下下可可以以转转化化为为晶晶体体3在在冷冷却却得得足足够够快快和和冷冷却却到到足足够够低低的的温温度度时时，几乎所有的材料都能成为非晶体几乎所有的材料都能成为非晶体1单单晶晶体体：

如如果果一一个个物物体体就就是是一一个个完完整整的的晶晶体体，这这样样的的晶晶体体叫做单晶体叫做单晶体例如：

雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等例如：

雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等2多多晶晶体体：

如如果果整整个个物物体体是是由由许许多多杂杂乱乱无无章章地地排排列列着着的的小小晶晶体体组组成成的的，这这样样的的物物体体叫叫做做多多晶晶体体其其中中的的小小晶晶体体叫叫做做晶晶粒粒

（1）多晶体没有规则的几何形状）多晶体没有规则的几何形状

（2）多多晶晶体体不不显显示示各各向向异异性性（每每一一晶晶粒粒内内部部都都是是各各向向异性的）异性的）有确定的熔点有确定的熔点固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志二、单晶体和多晶体二、单晶体和多晶体3多晶体和非晶体比较多晶体和非晶体比较

（1）多多晶晶体体和和非非晶晶体体都都没没有有规规则则的的几几何何形状形状

（2）多多晶晶体体有有一一定定的的熔熔点点，非非晶晶体体没没有有一定的熔点一定的熔点（3）多多晶晶体体和和非非晶晶体体的的一一些些物物理理性性质质都都表现为各向同性表现为各向同性晶体和非晶体在外形和物理性质上存在那么多的差异，晶体和非晶体在外形和物理性质上存在那么多的差异，这是为什么呢？

这是为什么呢？

1.组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一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、晶体中物质微粒的相互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很强作用很强,具有空间上的周期性微粒的热运动不足以具有空间上的周期性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的振动定的平衡位置附近不停地做微小的振动三、晶体的微观结构三、晶体的微观结构食盐的晶体结构示意图食盐的晶体结构示意图食盐的晶体是由钠离子食盐的晶体是由钠离子Na+和氯离子和氯离子CI组成的，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，它们等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上，因而食盐具有正立方体的外形因而食盐具有正立方体的外形

（1）晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释

（2）晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的下图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况从图上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可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上，物上，物质微粒的数目不同直线质微粒的数目不同直线AB上物质微粒较多，直线上物质微粒较多，直线AD上较少，上较少，直线直线AC上更少正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，上更少正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同才引起晶体的不同方向上物理性质的不同2.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为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晶体结构它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按图乙那样排列就成为金刚石图乙那样排列就成为金刚石石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥下弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥下石墨的石墨的层状结构决定了它的质地松软，层状结构决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润可以用来制作粉状润滑剂，也可以用来制作铅笔心滑剂，也可以用来制作铅笔心金刚石中碳原子间的作用力很强，金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有所以金刚石有很大的硬度，可以用来切割玻璃如果把它装在钻探很大的硬度，可以用来切割玻璃如果把它装在钻探机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内石墨的密度小，金刚石的密度大；石墨能导电，石墨的密度小，金刚石的密度大；石墨能导电，金刚石不能导电金刚石不能导电例题：

例题：

下列说法中正确的是下列说法中正确的是A常见的金属材料都是多晶体常见的金属材料都是多晶体B只有非晶体才显示各向同性只有非晶体才显示各向同性C凡凡是是具具有有规规则则天天然然几几何何形形状状的的物物体体必定是单晶体必定是单晶体D多晶体不显示各向异性多晶体不显示各向异性（A、C、D）解析：

解析：

常常见见的的金金属属：

金金、银银、铜铜、铁铁、铝铝、锡锡、铅铅等等都都是是多多晶晶体体，选选项项A正正确确因因为为非非晶晶体体和和多多晶晶体体的的物物理理性性质质都都表表现现为为各各向向同同性性，所所以以选选项项B错错误误，这这项项D正正确确有有天天然然规规则则的的几几何形状的物体一定是单晶体，选项何形状的物体一定是单晶体，选项C正确正确该题的正确答案为该题的正确答案为A、C、D第第22节、液体节、液体一一.液体的微观结构液体的微观结构1、液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固体液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固体样；样；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性。

另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性。

2、液体的分子间距离大约为液体的分子间距离大约为r0，相互作用较强，液体分子，相互作用较强，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。

但液体分子没有固定的平衡位置，固体分子的运动情况类似。

但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。

这就是液体具有流动性的原因。

这一个特点明衡位置去振动。

这就是液体具有流动性的原因。

这一个特点明显区别于固体。

显区别于固体。

3、液体与非晶体的微观结构很类似。

非晶体随着温度的升液体与非晶体的微观结构很类似。

非晶体随着温度的升高而逐渐软化，流动性也逐渐增加。

因此，有时把非晶体看作高而逐渐软化，流动性也逐渐增加。

因此，有时把非晶体看作是过冷液体，而固体往往只专指晶体。

是过冷液体，而固体往往只专指晶体。

一、液体的微观结构一、液体的微观结构二二.液体的表面张力液体的表面张力为什么叶面上的露珠，小水银滴，总是球形的？

为为什么叶面上的露珠，小水银滴，总是球形的？

为什么由滴管口缓慢流出的液体不是连续的液流而是连什么由滴管口缓慢流出的液体不是连续的液流而是连串的液滴？

为什么一些昆虫可以停在水面上而不致沉串的液滴？

为什么一些昆虫可以停在水面上而不致沉入水里？

入水里？

二、液体的表面张力二、液体的表面张力实验实验1:

现象现象:

刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形；刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，线向右弯成弧形；刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形使棉线向左弯成弧形实验实验2:

现象现象:

刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形缩，使棉线圈张紧成圆形液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势为什么液体表面具有收缩的趋势呢？

为什么液体表面具有收缩的趋势呢？

液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫做表面层液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫做表面层处于表面层的液体分子，一方面处于表面层的液体分子，一方面受到上方气体分子作用，另一方受到上方气体分子作用，另一方面又受到下方液体分子作用。

而面又受到下方液体分子作用。

而液体分子比气体分子的作用强，液体分子比气体分子的作用强，所以，表面层分子排列比液体内所以，表面层分子排列比液体内部要稀疏些，分子间距离较液体部要稀疏些，分子间距离较液体内部也大一点内部也大一点.在表面层里，分子间的距离大，分子间的相互作用在表面层里，分子间的距离大，分子间的相互作用表现为引力表现为引力如果在液面上划一条分界线如果在液面上划一条分界线MN，把液面分为（，把液面分为

（1）和）和

（2）两部分，那么，由于表面层中分子间的引力，液面）两部分，那么，由于表面层中分子间的引力，液面

（1）对液面（）对液面

（2）有引力）有引力F1的作用，液面（的作用，液面

（2）对液面）对液面

（1）有引力）有引力F2的作用，的作用，F1和和F2大小相等、方向相反大小相等、方向相反像这种液面各部分间相互吸引的力，叫做表面张力像这种液面各部分间相互吸引的力，叫做表面张力液体的表面张力使液面具有收缩的趋势液体的表面张力使液面具有收缩的趋势在体积相等的各种形状的物体中，在体积相等的各种形状的物体