选择性必修 第三册第1节 固体类型及微观结构多媒体教学课件ppt

这是一份选择性必修 第三册第1节 固体类型及微观结构多媒体教学课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了非晶体，单晶体，多晶体，多面体，基本形状，各向异，杂乱无章，各向同，各向同性，不相等等内容，欢迎下载使用。

一、晶体和非晶体1.固体的分类:固体通常可分为_____和_______两大类。2.晶体的分类:晶体可分为_______和_______两类。3.单晶体:(1)定义:具有_____的几何形状,外形都是由若干个_____围成的_______。(2)结构特点:同种物质的单晶体都具有相同的_________。(3)宏观特性:①具有_____的几何形状。②具有_______性。③有_____的熔点。
4.多晶体:(1)定义:没有规则的几何形状,由大量细微的单晶粒_________地排列在一起构成的晶体。(2)宏观特性:①没有_____的几何形状。②具有_______性。③有_____的熔点。
5.非晶体:(1)非晶体的物理性质是_________的,没有固定的熔点。(2)单晶体、多晶体和非晶体不是绝对的。它们在一定适当的条件下可以相互_____。6.下列说法正确的是___。①常见的金属材料都是单晶体。②晶体具有各向异性的特性。③凡是具有天然规则的几何形状的物体必定是单晶体。
二、固体的微观结构1.单晶体内部,在不同方向的等长线段上,微粒的个数通常是_______,这说明单晶体在不同方向上___________及_________情况是不一样的,在物理性质上表现为_________。2.非晶体内部在不同直线上微粒的个数_________,说明沿不同方向_________及_________情况基本相同,在物理性质上表现为_________。3.同种物质微粒在不同条件下有可能生成不同的晶体,由于它们的排列形式_____,物理性质也_____。
4.晶体熔化过程中,温度_____,只有在熔化完成后,温度才会升高。5.下列判断正确的是___。①Cu是单晶体。②晶体的分子(原子、离子)排列是有规则的。③非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同。
一　晶体与非晶体的理解1.单晶体、多晶体及非晶体的区别
2.联系在一定条件下,晶体可以变为非晶体,非晶体也可变为晶体。
【思考•讨论】两组固体:A.玻璃、蜂蜡、硬塑料。B.盐粒、砂糖、石英。 (1)它们的外表有何不同?提示:盐粒、砂糖、石英属晶体,有规则的几何外形;玻璃、蜂蜡、硬塑料属非晶体,没有规则的几何外形。
(2)对蜂蜡和砂糖进行加热,用温度计测量两者熔化时温度的变化有何不同?这说明了什么问题?提示:蜂蜡没有固定的熔点,砂糖有固定的熔点;蜂蜡是非晶体,砂糖是晶体,说明晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点。
【典例示范】关于晶体和非晶体,下列说法错误的是(　　)A.单晶体有规则的几何外形B.晶体在物理性质上一定是各向异性的C.晶体熔化时具有一定的熔点D.晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
【解析】选B。单晶体有规则的几何外形,A正确;晶体分为单晶体和多晶体,单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性,B错误;晶体熔化时具有一定的熔点,非晶体没有固定的熔点,C正确;晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的,D正确。
【规律方法】区分晶体和非晶体、单晶体和多晶体的方法(1)区分晶体和非晶体的方法是看其有无确定的熔点,晶体具有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点,仅从各向同性或几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。(2)区分单晶体和多晶体的方法是看其是否具有各向异性,单晶体表现出各向异性,而多晶体表现出各向同性。
【素养训练】1.下列说法中正确的是(　　)A.同一物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态B.单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.蜡烛是多晶体
【解析】选C。同一物质改变条件可以呈现晶体和非晶体两种不同的形态,故A错误;单晶体具有各向异性的物理性质,多晶体具有各向同性的物理性质,故B错误;同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体,如金刚石和石墨,故C正确;蜡烛是非晶体,故D错误。
2.(多选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是(　　)A.所有的单晶体都表现为各向异性B.晶体一定具有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体C.大块塑料粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒即为一个单晶体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】选A、D。所有单晶体表现为各向异性,非晶体、多晶体表现为各向同性,故A对;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;大块塑料是非晶体,粉碎成形状相同的颗粒,依然是非晶体,C错;晶体和非晶体的一个重要区别是晶体有确定的熔点,而非晶体无确定的熔点,故D对。
二　固体的微观结构1.对外形及物理性质表现各向异性还是各向同性的解释
2.对同素异形体的解释有的物质有几种晶体,是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构。例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石,二者在物理性质上有很大差别。白磷和红磷的化学成分相同,但白磷具有立方体结构,而红磷具有与石墨一样的层状结构,二者在物理性质上也有很大差别。
3.对晶体具有一定熔点的解释给晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力,离开平衡位置,使规则的排列被破坏。晶体开始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化。
【典例示范】晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵(图中小黑点表示晶体分子),图中AB、AC、AD为等长的三条直线。下列说法正确的是(　　)A.A处的晶体分子可以沿三条直线发生定向移动B.三条直线上晶体分子的数目相同,表明晶体的物理性质是各向同性的C.三条直线上晶体分子的数目不同,表明晶体的物理性质是各向异性的D.以上说法均不对
【解析】选C。晶体中的分子只能在平衡位置附近振动,不会沿三条直线发生定向移动,A错误;三条直线上晶体分子的数目不同,表明晶体的物理性质是各向异性的,B、D错误,C正确。
【素养训练】(多选)关于晶体和非晶体,以下说法中正确的是(　　)A.同种物质在不同的条件下可表现为晶体或非晶体B.晶体内部物质微粒排列是有规则的,而非晶体内部物质微粒排列是不规则的C.晶体内部的微粒是静止的,而非晶体内部的物质微粒在不停地运动着D.在物质内部的各个层面上,微粒数相等的是晶体,微粒数不等的是非晶体
【解析】选A、B。同种物质也可能以晶体或非晶体两种不同形式出现,所以A正确;晶体和非晶体在微观结构上的区别决定了它们在宏观性质上的不同,所以B正确;不管是晶体还是非晶体,组成物体的微粒永远在做热运动,所以C是错的;非晶体没有层面,也就谈不到什么层面的问题,即使是晶体各个层面的微粒数也不一定相等,所以D也是错的。
【补偿训练】(多选)晶体具有各向异性是由于(　　)A.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C.晶体内部结构的无规则性D.晶体内部结构的有规则性
【解析】选A、D。组成晶体的物质微粒是有规则排列的,由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同,造成晶体在不同方向上物理性质的不同。所以,正确答案为A、D。
【拓展例题】考查内容:晶体和非晶体的熔化曲线【典例】(多选)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示,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丁所示(　　)
A.甲、乙为非晶体,丙是晶体B.甲、丙为晶体,乙是非晶体C.甲、丙为非晶体,乙是晶体D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体【解析】选B、D。由题图甲、乙、丙可知:甲、乙具有各向同性,丙具有各向异性;由题图丁可知:甲、丙有固定熔点,乙无固定熔点,所以甲、丙为晶体,乙为非晶体。其中甲为多晶体,丙为单晶体。故B、D正确。
1.云母薄片和玻璃片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(　　)A.熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片B.熔化的石蜡呈圆形的是云母片C.实验说明玻璃片具有各向异性,是非晶体D.实验说明云母具有各向同性,是晶体
【解析】选A。玻璃是非晶体,表现为各向同性,其各个方向的传热能力相同,因此熔化的石蜡呈圆形;云母片是晶体,表现为各向异性,不同方向传热能力不同,所以熔化的石蜡呈椭圆形。A正确,B、C、D均错误。
2.(多选)如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆形板。AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆形板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)。关于圆形板,下列说法正确的是(　　) A.圆形板是非晶体B.圆形板是多晶体C.圆形板是单晶体D.圆形板在各个方向导电性不同
【解析】选C、D。由题图知,两种情况下长度相同,横截面积相同,但两种情况下电流表的读数发生了变化,即电流表的读数不相同,说明了圆形板在各个方向上导电性不同,表现为各向异性,所以圆形板是单晶体,故C、D正确,A、B错误。
3.(多选)下列关于晶体空间点阵的说法,正确的是(　　)A.构成晶体空间点阵的微粒,可以是分子,也可以是原子或离子B.晶体的微粒之所以能构成空间点阵,是由于晶体中微粒之间相互作用很强,所有微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动C.所谓空间点阵与空间点阵的结点,都是抽象的概念;结点是指组成晶体的微粒做永不停息的微小振动的平衡位置;微粒在结点附近的微小振动,就是热运动D.相同的微粒,可以构成不同的空间点阵,也就是同一种物质能够生成不同的晶体,从而能够具有不同的物理性质
【解析】选A、C、D。组成晶体的微粒可以是分子、原子或离子,这些微粒也就是分子动理论所说的分子。显然,组成晶体的微粒处在永不停息的无规则的热运动之中,微粒之间还存在相互作用力,晶体的微粒之所以能构成空间点阵,是由于晶体微粒之间的相互作用力很强,微粒的热运动不足以使它们克服这种相互作用而彼此远离,相同的物质微粒,可以构成不同的空间点阵,实际中就是同一种物质能够生成不同的晶体,从而能够具有不同的物理性质,所以A、C、D正确,选项B的说法错误。
【补偿训练】(多选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是(　　)A.人造晶体在现代技术中应用广泛,但没有固定的熔点B.晶体内部的物质微粒按一定规则排列且不停振动,非晶体内部的物质微粒在不停地运动着C.晶体内部的微粒是静止的,而非晶体内部的物质微粒却在不停地运动着D.晶体管的制造材料是晶体
【解析】选B、D。有确定熔点是晶体的属性,A错误;组成物质的微粒永远在做热运动,不管是晶体还是非晶体,B正确,C错误;晶体管是由晶体材料制成的,D正确。
4.如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中,温度随时间变化的曲线,据图回答: (1)这种合金在固态时是不是晶体?(2)这种合金的熔点是多少?(3)熔化过程用了多长时间?(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态?
【解析】(1)图中BC阶段表示该合金的熔化过程,说明有一定的熔点,所以这种合金在固态时是晶体。(2)熔点为210 ℃。(3)熔化过程用了Δt=(14-6) min=8 min。(4)BC段为固、液共存状态。答案:(1)是　(2)210 ℃　(3)8 min　(4)固、液共存状态
【新思维·新考向】情境:如图甲所示的是扫描隧道显微镜,利用它可以得到物质表面原子排列的图像,从而可以研究物质的结构。如图乙所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像,通过观察、比较,可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的,具有一定的结构特征。
问题:则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是什么?【解析】共同特点是:(1)在确定方向上原子有规律地排列,在不同方向上原子排列规律一般不同。(2)原子排列具有一定的对称性。答案:见解析