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2.4固體
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
物理觀念：(1)知道什么是晶體和非晶體、單晶體和多晶體．
(2)掌握晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別．
科學(xué)思維：學(xué)會(huì)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)解釋單晶體外形的規(guī)則性和物理性質(zhì)的各向異性．
【學(xué)習(xí)任務(wù)一】晶體和非晶體
1．固體可以分為_(kāi)_______和________兩類(lèi)．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是________，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是________．
2．單晶體具有天然的、________的幾何形狀，多晶體和非晶體沒(méi)有________的幾何形狀，我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò)，晶體________的熔點(diǎn)，非晶體________．
3．有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌行┚w沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同，這類(lèi)現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)_______，非晶體沿各個(gè)方向的物理性質(zhì)都是一樣的，這叫作________，由于多晶體是許多________雜亂無(wú)章地組合而成的，所以多晶體是具有________的．
【拓展】單晶體、多晶體及非晶體的共性、區(qū)別與聯(lián)系
(1)固體可以分為晶體、非晶體兩大類(lèi)，其中晶體又分為單晶體和多晶體．其共性和區(qū)別如下：
(2)聯(lián)系：在一定條件下，晶體可以變?yōu)榉蔷w，非晶體也可以變?yōu)榫w．
【注意】
物理性質(zhì)上各向異性，則一定是單晶體；各向同性則可能是非晶體、多晶體，也可能是單晶體．因?yàn)閱尉w的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而另外某些物理性質(zhì)具有各向同性．
【例1】　下列關(guān)于晶體和非晶體的說(shuō)法中正確的是(　　)
A．所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性
B．大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽，就變成了非晶體
C．因?yàn)榻饘俚奈锢硇再|(zhì)表現(xiàn)出各向同性，故金屬是非晶體
D．所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)
【學(xué)習(xí)任務(wù)二】晶體的微觀結(jié)構(gòu)
1．規(guī)則性：在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的________．
2．變化或轉(zhuǎn)化：在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒按照________在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石．有些晶體________可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃．
【例2】　(多選)單晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有一定的熔點(diǎn)，下列哪些說(shuō)法可以用來(lái)解釋晶體的上述特性(　　)
A．組成單晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排列
B．單晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上微粒數(shù)目不同，微粒間距離也不相同
C．單晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上物質(zhì)微粒性質(zhì)不同
D．單晶體在熔化時(shí)吸收熱量，全部用來(lái)瓦解單晶體原子或分子間的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化為分子勢(shì)能，因此，單晶體在熔化過(guò)程中保持一定的溫度不變．只有空間結(jié)構(gòu)完全被破壞，單晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會(huì)升高
【學(xué)習(xí)任務(wù)三】課堂檢測(cè)　
如圖所示，四塊固體中，屬于非晶體的是(　　)
2．如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，石墨烯是單層的石墨，可以通過(guò)剝離石墨而獲得，是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)熱性最好的新型材料。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．單層石墨烯的厚度約在納米數(shù)量級(jí)
B．石墨烯可以通過(guò)物理方法獲得
C．石墨和石墨烯中的碳原子都固定在六邊形的頂點(diǎn)不動(dòng)
D．石墨烯熔解過(guò)程中吸熱，碳原子的平均動(dòng)能增加
2．在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟，由燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．甲、乙為非晶體，丙是晶體
B．甲、乙為晶體，丙是非晶體
C．甲、丙為非晶體，乙是晶體
D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體
2.5 液體
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
物理觀念：(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察液體的表面張力現(xiàn)象，了解表面張力產(chǎn)生的原因．
(2)理解液晶的微觀結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用．
科學(xué)思維：(1)理解浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象的概念，會(huì)分析其產(chǎn)生的原因．
(2)學(xué)會(huì)用分子動(dòng)理論解釋毛細(xì)現(xiàn)象.
【重難點(diǎn)】 了解表面張力產(chǎn)生的原因，理解液晶的微觀結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用．
【學(xué)習(xí)任務(wù)一】液體的表面張力
1．表面層：液體跟氣體接觸的表面存在的一個(gè)________，它使液體表面具有收縮的趨勢(shì)．
2．液體內(nèi)部和表面層內(nèi)分子力的比較：
在液體內(nèi)部，分子間平均距離r略________r0，分子間的作用力表現(xiàn)為_(kāi)_______；在表面層，分子比較稀疏，分子間距離r略________r0，分子間的作用力表現(xiàn)為_(kāi)_______．
3．液體的表面張力：
(1)定義：這種力使液體________繃緊，叫作液體的表面張力．
(2)作用效果：使液體表面具有________趨勢(shì)．
(3)力的方向：總是跟液面________，且與分界面________．
點(diǎn)睛
液面MN分界線兩則分子間距離大于r0，分子間作用力表現(xiàn)為相互作用的引力，這兩個(gè)力關(guān)于MN這條線對(duì)稱(chēng)，且與MN垂直．
【例1】　(多選)關(guān)于液體的表面張力，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．液體與大氣相接觸的表面層內(nèi)，分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引
B．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部
C．布雨傘能夠遮雨，其原因之一是液體表面存在張力
D．荷葉上的露珠呈球形的主要原因是液體的表面張力
分析表面張力問(wèn)題的三點(diǎn)注意
①表面張力不是指?jìng)€(gè)別分子間的相互引力，而是表面層中大量分子間引力的宏觀表現(xiàn)，凡是液體與氣體接觸的表面都存在表面張力．
②表面張力的大小除了跟分界線長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的性質(zhì)和溫度有關(guān)．一般情況下，溫度越高，表面張力就越小．
③雜質(zhì)也會(huì)明顯地改變液體的表面張力大小．比如潔凈的水有很大的表面張力，而沾有肥皂液的水的表面張力就比較小．也就是說(shuō)，潔凈水的表面具有更大的收縮趨勢(shì)．
【學(xué)習(xí)任務(wù)二】浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)
1．浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)
(1)一種液體會(huì)________某種固體并________在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作________；一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，也就不會(huì)附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫作________．實(shí)驗(yàn)表明，水可以________玻璃，但水________蠟．
(2)當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)時(shí)，液體能夠________固體；反之，液體則________固體．一種液體是否浸潤(rùn)某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系．
(3)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是________作用的表現(xiàn)．
2．毛細(xì)現(xiàn)象
(1)毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤(rùn)液體在細(xì)管中________的現(xiàn)象，以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中________的現(xiàn)象，稱(chēng)為毛細(xì)現(xiàn)象．
(2)毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與毛細(xì)管的內(nèi)徑有關(guān)，毛細(xì)管的內(nèi)徑越小，高度差________．
(3)由于液體浸潤(rùn)管壁，液面呈如圖所示的形狀，液面彎曲．液體表面張力形成向________的拉力，這個(gè)力使管中液體向________運(yùn)動(dòng)．當(dāng)管中液體上升到一定高度時(shí)，液體所受重力與這個(gè)使它向上的力平衡，液面穩(wěn)定在一定的高度．
（4）生活中的毛細(xì)現(xiàn)象磚塊吸水、毛巾吸汗、粉筆吸墨水、吸水紙有吸水性、油沿?zé)粜鞠蛏仙⒌叵滤赝寥郎仙⒅参镂账帧?br/>【注意】
浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)可以用液體與固體接觸的液體層的液體分子的分布來(lái)解釋?zhuān)?rùn)的本質(zhì)是擴(kuò)展，不侵潤(rùn)的本質(zhì)是收縮．
【例2】　(多選)如果某液體對(duì)某種固體是浸潤(rùn)的，當(dāng)該液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細(xì)管中時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．附著層里分子的密度大于液體內(nèi)部分子的密度 B．附著層分子的作用力表現(xiàn)為引力
C．管中的液面一定是凹形的 D．液面跟固體接觸的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)
變式訓(xùn)練(多選) 水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)液體而水銀對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)液體，它們?cè)诿?xì)玻璃管中將產(chǎn)生上升或下降的現(xiàn)象，現(xiàn)把不同粗細(xì)的三根毛細(xì)玻璃管分別插入水和水銀中，如圖所示，正確的現(xiàn)象應(yīng)是( )
【學(xué)習(xí)任務(wù)三】液晶
1．液晶：像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有________的物質(zhì)叫液晶．這是介于液態(tài)和固態(tài)間的一種中間態(tài)．
2．出現(xiàn)液晶態(tài)的條件：液晶是一種特殊物質(zhì)，有些物質(zhì)在特定的________范圍之內(nèi)具有液晶態(tài)，另一些物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r(shí)，在一定________范圍內(nèi)具有液晶態(tài)．
3．液晶的微觀結(jié)構(gòu)：通常________分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài)．
4．應(yīng)用：除用做________外，在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用．
【例3】　(多選)下列關(guān)于液晶的說(shuō)法中，正確的是(　　)
A．液晶是液體和晶體的混合物
B．液晶能像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似
C．液晶表現(xiàn)各向同性的性質(zhì)
D．液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)
液晶的特性有以下四個(gè)方面
(1)液晶具有液體的流動(dòng)性．
(2)液晶具有各向異性，但液晶的各向異性是有條件的，在某些條件時(shí)會(huì)表現(xiàn)出各向同性．
(3)液晶分子的排列特點(diǎn)：從某個(gè)方向上看液晶分子的排列比較整齊，但是從另一個(gè)方向看，液晶分子的排列是雜亂無(wú)章的．
(4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界因素的影響(如電場(chǎng)壓力、光照、溫度)下發(fā)生改變．
【學(xué)習(xí)任務(wù)四】課堂檢測(cè)
1．(多選)關(guān)于液面表面張力，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．甲圖中露珠呈球形，這是地球引力作用的結(jié)果
B．乙圖中液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，產(chǎn)生表面張力
C．丙圖中水黽可以停在水面上，是由于水的表面張力作用
D．丁圖中液體表面張力方向與液面平行
2．液體表面具有收縮趨勢(shì)的原因是(　　)
A．液體可以流動(dòng) B．液體表面層分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離
C．與液面接觸的容器壁的分子對(duì)液體表面分子有吸引力
D．液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離(約為r0)
3．(多選)關(guān)于液晶，下列說(shuō)法中正確的有(　　)
A．液晶是一種晶體 B．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性
C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化
D．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化
4．如圖所示，金屬框架的A、B間系一個(gè)棉線圈，先使框架布滿(mǎn)肥皂膜，然后將P和Q兩部分的肥皂膜刺破，線的形狀將變成下列圖中的(　　)

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