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选择性必修 第三册4 固体课堂教学课件ppt
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这是一份选择性必修 第三册4 固体课堂教学课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了紫水晶，石榴石，祖母绿，没有确定的几何外形，非晶体，食盐晶体，呈立方体形，明矾晶体，呈八面体形，石英晶体等内容，欢迎下载使用。
观察与思考：固体的分类
具有天然的规则的几何外形
一、晶体和非晶体1.固体可分为晶体和非晶体两类,其中石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花等是晶体,而玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体。2.晶体(1)晶体又分为多晶体和单晶体。(2)晶体有确定的熔点。(3)单晶体具有规则的几何形状。3.各向异性与各向同性:有些单晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些单晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象称为各向异性。非晶体与多晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作各向同性。
最新版本说课稿固体—（新版）人教版高中物理选择性必修第三册课件名师ppt课件（优选）
几种常见晶体的规则外形：
中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥
凡草木花多五出，雪花独六出 ——汉·韩婴
1.具有规则的几何形状．
14倍放大巴西玛瑙中的软锰矿与褐铁矿包裹体
35倍放大显微镜中的玛瑙
10倍正交偏光下方解石的双晶面
自然界的美，要首推物理世界中的晶体结构美
晶体和非晶体除了形状是否规则以外，你还知道哪些在物理性质上的不同？
2.晶体具有确定的熔点．
人教版（2019）选择性必修第三册 第二章：2.4固体(共24张PPT)
实验探究：观察玻璃和云母沿不同方向的导热性能
方解石的光学各向异性：
2.下列说法中正确的是( )A.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C.凡是具有规则几何形状的固体都是晶体D.多晶体一定显示各向异性解析常见金属材料都是多晶体,故选项A正确;具有规则几何形状的固体不一定是晶体,比如后天加工成规则形状的蜡烛不是晶体,故选项C错误;多晶体和非晶体均显示各向同性,故选项B、D错误。答案A
【名校课堂】获奖PPT-第二章.固体—-学年（新教材）推荐人教版（）推荐高中物理选择性必修第三册课件（最新版本）推荐
3.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.①②是错的B.②③是错的C.①③是错的D.都是错的解析铜条虽具有规则的几何形状,但它是多晶体,它是由许多单晶体颗粒组合而成的,每个单晶体颗粒内部分子排列是规则的,但构成多晶体的单晶体颗粒的排列是不规则的,所以D正确。答案D
4.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A.它们都由不同的空间点阵构成B.晶体内部的物质微粒是规则排列的,非晶体内部的物质微粒无规则排列C.单晶体内部的物质微粒是静止的D.在物质内部的各个平面上,微粒数相等的是晶体,微粒数不等的是非晶体解析空间点阵是晶体的一个特殊结构,是晶体的一个特性,所以A错误;组成物质的微粒永远在做热运动,所以C错误;非晶体没有规则的形状,也就没有层面的说法,即使是晶体,各个层面的微粒数也不见得相等,所以D错误。答案B
实例引导例1 (2020山东威海二模)如图所示为一透明的正方体物块,下列说法正确的是( )A.由于该物块有规则形状,所以它一定为晶体B.由于该物块透明,所以它一定为晶体C.若该物块为绝缘体,则它一定为非晶体D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化,且熔化的过程中温度保持不变,则它一定为晶体
解析单晶体具有天然的有规则的几何形状,但这个正方体物块不一定是天然形成的,所以不一定是晶体,故A错误。晶体并非都是透明的,透明的物体并非都是晶体,例如玻璃是透明的,但并不是晶体,故B错误。绝缘物块不一定是非晶体,例如金刚石是晶体,也是绝缘体,故C错误。晶体具有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度,故D正确。答案D
变式训练1(2020宁夏石嘴山高二期中)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )A.可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体B.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体C.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体D.一块固体,若其各个方向的导热性相同,则一定是多晶体
解析各向同性可以是多晶体,也可以是非晶体,故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体,故A错误;沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力,发现其强度一样,表现出各向同性,可能是非晶体,也可能是多晶体,故B错误;一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,即各向异性,则该球体一定是单晶体,故C正确;一块固体,若其各个方向的导热性相同,可能是多晶体,故D错误。答案C
思考：晶体为什么具有天然的规则外形和物理性质的各向异性？
劳厄与晶体x射线衍射实验 劳厄（，1879-1960）德国物理学家。 1912年他提出用X射线探测固体内部原子排列的设想。当X射线射入时会被这些微粒有规律的分成若干束，并在底片上形成独特的规则图案。 两位助手让一束X射线对CuSO4晶体进行了数小时的照射，结果冲洗出来的底片上出现了由点组成的对称图案，这一成果使劳厄荣获1914年诺贝尔物理学奖。
晶体内部的物质微粒是规则排列的
NaCl的X射线衍射图
图为NaCl晶体的X衍射图，中间白色大亮点是未被散射的X射线，其他斑点则是射线与晶体结构中的氯钠原子相互作用后在底片上形成的亮点。
以色列材料科学家谢赫特曼（Dan Shechtman）用电子衍射方法得到了铝合金的衍射图，发现铝合金的对称点阵具有不重复性、非周期性。他因此独揽了2011年诺贝尔化学奖。
（1）在各种晶体中，原子（或分子、离子）按照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性.
（2）有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布.例石墨和金刚石的微观结构.
1985年英国科学家克罗托（),美国化学家斯莫利（ )和科尔()得到了碳的第三种稳定的同素异形体C60，三位科学家受建筑大师富勒设计的穹顶建筑启发，把C60命名为富勒烯。富勒烯的发现，震撼了整个科学界，克罗托、斯莫利与科尔三人也因此获得了1996年度诺贝尔化学奖。
1.如图表示一个平面上单晶体物质微粒排列的情况，请你观察沿不同方向相同长度上的物质微粒的数目是否相同？思考引起晶体物质各向异性的原因。 你能解释多晶体的各向同性吗？
三.固体性质的微观解释
2.工程师在建造钢筋混凝土桥梁时往往要设计一些称为膨胀接口的小缝隙，为炎热的夏季留出部分膨胀的空间，避免桥梁因膨胀而发生形变甚至损坏；装修时铺设的地砖在夏天会“起拱”，你能解释这些膨胀原因吗？
3.晶体与非晶体能否相互转化？
当晶格小到纳米尺度时，它的性质会发生很大的变化。 科学家预言单层石墨可能会有非常好的物理性质。 如何把石墨研磨到只有一个原子的厚度（0.335 nm）呢？ 2010年的诺贝尔物理学奖授予了安德烈·盖姆与康斯坦 丁·诺沃肖洛夫两人，以表彰他们对石墨烯的开创性实验研究。
电子在石墨烯中“奔跑”的速率（即迁移率）比在硅材料中高出数十倍甚至上百倍，这有利于进一步提高计算机处理器的运算速率。
从石墨烯的六边形的晶格结构，你能推知它具有哪些物理性质？
是目前人类已知的强度最高的物质之一。强度比世界上最好的钢铁还要高百倍之多。具有很好的韧性，可弯曲
薄，透光性好单层石墨烯透光率高达97.7 ％
实例引导例2 (多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,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减小,最终寻找到了单层的石墨——石墨烯。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构,根据以上信息和已学知识,下列说法中正确的是( )
A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体B.石墨是非晶体,石墨烯是晶体C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
解析石墨、石墨烯与金刚石都具有规则的分子排列,都是晶体。从题目给出的信息看,石墨烯是用物理方法获得的。故选项C、D正确。答案CD
变式训练2(多选)下列叙述错误的是( )A.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D.石墨的硬度比金刚石差很多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布解析晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体各个方向的物理性质是否相同,也正是由于微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状。石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的微观结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度。答案CD
1.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.大粒盐磨成细盐,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,金属一般属于多晶体,故B错;大粒盐磨成细盐,而细盐是形状规则的晶体,在显微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,而非晶体无确定的熔点,故D对。答案D
2.如图所示,四块固体中属于非晶体的是( )A.明矾B.石英C.冰块D.塑料管解析明矾、石英、冰块为晶体,塑料为非晶体。答案D
3.关于石墨与金刚石,下列说法正确的是( )A.它们是由不同物质微粒组成的不同晶体B.它们是由相同物质微粒组成的不同非晶体C.金刚石是晶体,石墨是非晶体D.金刚石比石墨原子间作用力大,金刚石有很大的硬度解析物质的性质由物质微粒的微观结构决定,石墨和金刚石都是由碳原子组成,石墨和金刚石都是晶体,因原子排列结构不同,原子间作用力不同。D选项正确。答案D
观察与思考：固体的分类
具有天然的规则的几何外形
一、晶体和非晶体1.固体可分为晶体和非晶体两类,其中石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花等是晶体,而玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体。2.晶体(1)晶体又分为多晶体和单晶体。(2)晶体有确定的熔点。(3)单晶体具有规则的几何形状。3.各向异性与各向同性:有些单晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些单晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象称为各向异性。非晶体与多晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作各向同性。
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几种常见晶体的规则外形：
中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥
凡草木花多五出，雪花独六出 ——汉·韩婴
1.具有规则的几何形状．
14倍放大巴西玛瑙中的软锰矿与褐铁矿包裹体
35倍放大显微镜中的玛瑙
10倍正交偏光下方解石的双晶面
自然界的美，要首推物理世界中的晶体结构美
晶体和非晶体除了形状是否规则以外，你还知道哪些在物理性质上的不同？
2.晶体具有确定的熔点．
人教版（2019）选择性必修第三册 第二章：2.4固体(共24张PPT)
实验探究：观察玻璃和云母沿不同方向的导热性能
方解石的光学各向异性：
2.下列说法中正确的是( )A.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C.凡是具有规则几何形状的固体都是晶体D.多晶体一定显示各向异性解析常见金属材料都是多晶体,故选项A正确;具有规则几何形状的固体不一定是晶体,比如后天加工成规则形状的蜡烛不是晶体,故选项C错误;多晶体和非晶体均显示各向同性,故选项B、D错误。答案A
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3.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.①②是错的B.②③是错的C.①③是错的D.都是错的解析铜条虽具有规则的几何形状,但它是多晶体,它是由许多单晶体颗粒组合而成的,每个单晶体颗粒内部分子排列是规则的,但构成多晶体的单晶体颗粒的排列是不规则的,所以D正确。答案D
4.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A.它们都由不同的空间点阵构成B.晶体内部的物质微粒是规则排列的,非晶体内部的物质微粒无规则排列C.单晶体内部的物质微粒是静止的D.在物质内部的各个平面上,微粒数相等的是晶体,微粒数不等的是非晶体解析空间点阵是晶体的一个特殊结构,是晶体的一个特性,所以A错误;组成物质的微粒永远在做热运动,所以C错误;非晶体没有规则的形状,也就没有层面的说法,即使是晶体,各个层面的微粒数也不见得相等,所以D错误。答案B
实例引导例1 (2020山东威海二模)如图所示为一透明的正方体物块,下列说法正确的是( )A.由于该物块有规则形状,所以它一定为晶体B.由于该物块透明,所以它一定为晶体C.若该物块为绝缘体,则它一定为非晶体D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化,且熔化的过程中温度保持不变,则它一定为晶体
解析单晶体具有天然的有规则的几何形状,但这个正方体物块不一定是天然形成的,所以不一定是晶体,故A错误。晶体并非都是透明的,透明的物体并非都是晶体,例如玻璃是透明的,但并不是晶体,故B错误。绝缘物块不一定是非晶体,例如金刚石是晶体,也是绝缘体,故C错误。晶体具有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度,故D正确。答案D
变式训练1(2020宁夏石嘴山高二期中)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )A.可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体B.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体C.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体D.一块固体,若其各个方向的导热性相同,则一定是多晶体
解析各向同性可以是多晶体,也可以是非晶体,故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体,故A错误;沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力,发现其强度一样,表现出各向同性,可能是非晶体,也可能是多晶体,故B错误;一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,即各向异性,则该球体一定是单晶体,故C正确;一块固体,若其各个方向的导热性相同,可能是多晶体,故D错误。答案C
思考：晶体为什么具有天然的规则外形和物理性质的各向异性？
劳厄与晶体x射线衍射实验 劳厄（，1879-1960）德国物理学家。 1912年他提出用X射线探测固体内部原子排列的设想。当X射线射入时会被这些微粒有规律的分成若干束，并在底片上形成独特的规则图案。 两位助手让一束X射线对CuSO4晶体进行了数小时的照射，结果冲洗出来的底片上出现了由点组成的对称图案，这一成果使劳厄荣获1914年诺贝尔物理学奖。
晶体内部的物质微粒是规则排列的
NaCl的X射线衍射图
图为NaCl晶体的X衍射图，中间白色大亮点是未被散射的X射线，其他斑点则是射线与晶体结构中的氯钠原子相互作用后在底片上形成的亮点。
以色列材料科学家谢赫特曼（Dan Shechtman）用电子衍射方法得到了铝合金的衍射图，发现铝合金的对称点阵具有不重复性、非周期性。他因此独揽了2011年诺贝尔化学奖。
（1）在各种晶体中，原子（或分子、离子）按照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性.
（2）有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布.例石墨和金刚石的微观结构.
1985年英国科学家克罗托（),美国化学家斯莫利（ )和科尔()得到了碳的第三种稳定的同素异形体C60，三位科学家受建筑大师富勒设计的穹顶建筑启发，把C60命名为富勒烯。富勒烯的发现，震撼了整个科学界，克罗托、斯莫利与科尔三人也因此获得了1996年度诺贝尔化学奖。
1.如图表示一个平面上单晶体物质微粒排列的情况，请你观察沿不同方向相同长度上的物质微粒的数目是否相同？思考引起晶体物质各向异性的原因。 你能解释多晶体的各向同性吗？
三.固体性质的微观解释
2.工程师在建造钢筋混凝土桥梁时往往要设计一些称为膨胀接口的小缝隙，为炎热的夏季留出部分膨胀的空间，避免桥梁因膨胀而发生形变甚至损坏；装修时铺设的地砖在夏天会“起拱”，你能解释这些膨胀原因吗？
3.晶体与非晶体能否相互转化？
当晶格小到纳米尺度时，它的性质会发生很大的变化。 科学家预言单层石墨可能会有非常好的物理性质。 如何把石墨研磨到只有一个原子的厚度（0.335 nm）呢？ 2010年的诺贝尔物理学奖授予了安德烈·盖姆与康斯坦 丁·诺沃肖洛夫两人，以表彰他们对石墨烯的开创性实验研究。
电子在石墨烯中“奔跑”的速率（即迁移率）比在硅材料中高出数十倍甚至上百倍，这有利于进一步提高计算机处理器的运算速率。
从石墨烯的六边形的晶格结构，你能推知它具有哪些物理性质？
是目前人类已知的强度最高的物质之一。强度比世界上最好的钢铁还要高百倍之多。具有很好的韧性，可弯曲
薄，透光性好单层石墨烯透光率高达97.7 ％
实例引导例2 (多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,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减小,最终寻找到了单层的石墨——石墨烯。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构,根据以上信息和已学知识,下列说法中正确的是( )
A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体B.石墨是非晶体,石墨烯是晶体C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
解析石墨、石墨烯与金刚石都具有规则的分子排列,都是晶体。从题目给出的信息看,石墨烯是用物理方法获得的。故选项C、D正确。答案CD
变式训练2(多选)下列叙述错误的是( )A.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D.石墨的硬度比金刚石差很多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布解析晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体各个方向的物理性质是否相同,也正是由于微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状。石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的微观结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度。答案CD
1.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.大粒盐磨成细盐,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,金属一般属于多晶体,故B错;大粒盐磨成细盐,而细盐是形状规则的晶体,在显微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,而非晶体无确定的熔点,故D对。答案D
2.如图所示,四块固体中属于非晶体的是( )A.明矾B.石英C.冰块D.塑料管解析明矾、石英、冰块为晶体,塑料为非晶体。答案D
3.关于石墨与金刚石,下列说法正确的是( )A.它们是由不同物质微粒组成的不同晶体B.它们是由相同物质微粒组成的不同非晶体C.金刚石是晶体,石墨是非晶体D.金刚石比石墨原子间作用力大,金刚石有很大的硬度解析物质的性质由物质微粒的微观结构决定,石墨和金刚石都是由碳原子组成,石墨和金刚石都是晶体,因原子排列结构不同,原子间作用力不同。D选项正确。答案D
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