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第二章 固體與液體
第1節(jié) 固體類型及微觀結(jié)構(gòu)
觀察食鹽和松香外形，它們的外形各有怎樣的特征？
再用顯微鏡觀察精鹽和松香粉末的外形，兩者有什么差別？
食鹽顆粒
松香
食鹽顆粒總是呈現(xiàn)立方體形，松香顆粒沒有規(guī)則的幾何形狀。
1.知道固體分為晶體和非晶體,掌握晶體和非晶體的區(qū)別。
2.了解晶體和非晶體的微觀結(jié)構(gòu)。
知識(shí)點(diǎn)一：晶體和非晶體
食鹽
石英
蔗糖
明礬
（1）定義：具有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，其分子的空間排列有規(guī)律。
1. 晶體：
幾種常見的規(guī)則外形：食鹽晶體呈正六面體形、明礬晶體呈八面體形、石英晶體的中間是一個(gè)六棱柱，兩端呈六棱錐等。
（2）常見的晶體：
石英
云母
硫酸銅
味精
雪花
黃鐵礦晶體
（1）定義：沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，其分子的空間排列沒有規(guī)律。
松香
瀝青
蜂蠟
玻璃
2. 非晶體：
（2）常見的非晶體：
3. 晶體和非晶體的差異
玻璃片上石蠟熔化區(qū)域的形狀近似于圓形
云母片上石蠟熔化區(qū)域的形狀呈橢圓形
表明云母沿不同方向的導(dǎo)熱性能不同
表明玻璃沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能相同
晶體導(dǎo)熱性的各向異性
實(shí) 驗(yàn)
觀察玻璃和云母片上石蠟融化區(qū)域的形狀
演示視頻：觀察方解石的雙折射現(xiàn)象
把光分解為兩束光而沿不同方向折射，形成雙折射現(xiàn)象
o
e
雙折射
（如方解石）
普通折射
（如玻璃等非晶體）
晶體導(dǎo)光性的各向異性
各向同性與各向異性
（1）晶體的各向異性：?jiǎn)尉w在各個(gè)方向上的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等物理性質(zhì)不一定相同的現(xiàn)象。
（2）非晶體的各向同性：非晶體在導(dǎo)熱、導(dǎo)電和光學(xué)性質(zhì)等物理性質(zhì)在不同的方向性質(zhì)相同的現(xiàn)象。
4.單晶體與多晶體
(1)晶體可分為 和 兩類。
(2)單晶體
①結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有 的幾何形狀,外形都是由若干個(gè) 圍成的 。
②物理性質(zhì):某些物理性質(zhì)表現(xiàn)為 ,有 的熔點(diǎn)。
(3)多晶體
①結(jié)構(gòu)特點(diǎn):沒有規(guī)則的幾何形狀,都是由大量細(xì)微的單晶體 地排列在一起構(gòu)成的。
②物理性質(zhì):物理性質(zhì)上表現(xiàn)為 ,有 的熔點(diǎn)。
單晶體
多晶體
規(guī)則
平面
多面體
各向異性
固定
雜亂無(wú)章
各向同性
固定
5.晶體與非晶體熔化過(guò)程
晶體與非晶體熔化過(guò)程示意圖
（1）晶體具有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)
在加熱過(guò)程中先是溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)晶體開始熔化，熔化過(guò)程中固態(tài)與液態(tài)共存，溫度保持在熔點(diǎn)不變，直到晶體全部熔化為液體后，繼續(xù)加熱，液體溫度才會(huì)再度升高，
（4）非晶體沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。
晶體與非晶體熔化過(guò)程示意圖
在加熱過(guò)程中隨著溫度的升高，它先是變軟，然后逐漸由稠變稀，最終完全變?yōu)橐后w
如非晶態(tài)的玻璃經(jīng)過(guò)加熱冷卻反復(fù)處理，可使其結(jié)構(gòu)有序化，變?yōu)槎嗑w；傳統(tǒng)的金屬晶體經(jīng)過(guò)急冷處理，可制得非晶態(tài)金屬——金屬玻璃。
6.晶體與非晶體在一定的條件下還可相互轉(zhuǎn)化
項(xiàng)目 分類　　　 宏觀外形 物理性質(zhì)
非晶體 沒有確定的 形狀 ①?zèng)]有固定熔點(diǎn)
②導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性.
晶 體 單晶體 有天然規(guī)則的形狀 ①有確定的熔點(diǎn)(部分晶體)
②導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性（部分晶體）
多晶體 沒有確定的形狀. ①有確定的熔點(diǎn)
②導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性
石英(二氧化硅晶體)
1.微觀結(jié)構(gòu)
(1)單晶體:單晶體在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況是 的,所以單晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向 。
(2)非晶體:非晶體在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本 ,所以非晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向 。
不一樣
異性
相同
同性
晶體結(jié)構(gòu)
晶體模型
玻璃(二氧化硅非晶體)
知識(shí)點(diǎn)二：固體的微觀結(jié)構(gòu)
思考1：石墨和金剛石都是由碳原子組成的,為什么石墨很軟,而金剛石卻很堅(jiān)硬呢
答案　金剛石中碳原子間的作用力很強(qiáng),而石墨是層狀結(jié)構(gòu),層與層之間距離較大,原子間的作用力比較弱,所以金剛石很堅(jiān)硬,石墨卻很松軟。
答案　由晶體微粒的排列情況可知,沿不同方向單位長(zhǎng)度上微粒的數(shù)目均不相同,正是這種不同,使晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性。
思考2：如圖所示是一個(gè)平面上晶體微粒排列的情況。請(qǐng)觀察沿不同方向單位長(zhǎng)度上微粒的數(shù)目是否相同,并思考引起晶體各向異性的原因。
晶體各向異性的微觀解釋
2.晶體具有確定熔點(diǎn)的解釋
晶體在熔化成液體的過(guò)程中,規(guī)則排列的分子之間的距離要增加,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,外界提供的熱量用來(lái)克服分子的引力做功,使分子勢(shì)能增大,而分子平均動(dòng)能不變,所以熔化過(guò)程中溫度不變,吸收的熱量只轉(zhuǎn)化成分子勢(shì)能。
1. (多選)下列說(shuō)法中正確的是（ 　）
A．常見的金屬材料都是多晶體
B．只有非晶體才顯示各向同性
C．凡是具有規(guī)則天然幾何形狀的物體必定是單晶體
D．多晶體不顯示各向異性
ACD
2.甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片石蠟涂層的背面，接觸點(diǎn)周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀，對(duì)這兩種薄片，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．甲的熔點(diǎn)一定高于乙的熔點(diǎn)
B．甲一定是晶體
C．乙一定是晶體
D．乙一定是非晶體
B
3.(多選)下列說(shuō)法正確的是 （ ）
A.固體可以分為晶體和非晶體兩類,晶體、非晶體是不可以相互轉(zhuǎn)化的
B.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的
晶體
C.天然石英在某些性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性,是由于組成該物質(zhì)的微粒在空
間有規(guī)則地排列著
D.同種物質(zhì)在不同條件下所生成的晶體微粒的排列規(guī)律相同
BC
4.(多選)2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們?cè)谑┎牧戏矫娴淖吭窖芯俊Ｋ麄兺ㄟ^(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)地粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小,最終尋找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯,是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu),根據(jù)以上信息和已學(xué)知識(shí)判斷,下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.石墨是晶體,石墨烯是非晶體
B.石墨是單質(zhì),石墨烯是化合物
C.石墨、石墨烯與金剛石都是晶體
D.他們是通過(guò)物理變化的方法獲得石墨烯的
CD

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