《晶体的非晶体》导学案1.doc

晶体和非晶体
晶体的微观结构
固体新材料
[学习目标定位]1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法，能说出单晶体和多晶体的区别.2.了解晶体结构的认识过程，知道晶体内部结构的特点.3.了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活、社会发展的影响．

1．晶体开始熔化时的温度称为熔点．
2．分子动理论的内容是：物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在相互作用力．

一、晶体和非晶体
1．固体可以分为晶体和非晶体两类．石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体．
2．单晶体具有确定的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．
3．晶体在不同方向不仅机械强度、导热性能不同，而且导电性能和对光的折射率等其他物理性质也不一样．这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的．
二、晶体的微观结构
1．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，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．例如碳原子可以形成石墨和金刚石两种晶体．
3．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．
三、固体新材料
1．新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．
2．新材料往往具有特殊性能，如超高强度、超高硬度、超塑性.

一、晶体和非晶体
[问题设计]
1．观察玻璃、蜂蜡、塑料、盐粒、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？
答案　玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，盐粒、蔗糖、石英有规则的几何外形．

玻璃片　云母片
图1
2．在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图1所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？
答案　玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同．云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不同．
[要点提炼]
晶体与非晶体的区别
　　比较内容
固体分类
宏观外形
物理性质
非晶体
没有确定的几何形状
①没有固定熔点
②导电、导热、光学性质表现为各向同性
晶体
单晶体
有天然规则的形状
①有确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为各向异性
多晶体
一个个小晶粒粘在一起，没有确定的几何形状
①有确定的熔点
②导热、导电、光学等性质表现为各向同性
[延伸思考]
金属物体没有固定、规则的几何外形，但它们都有确定的熔点，那么金属是晶体，还是非晶体？
答案　金属是多晶体，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，没有规则的几何外形，在物理性质上表现为各向同性，但它们有确定的熔点．
二、晶体的微观结构
[问题设计]
1．晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的外形，并且物理性质方面表现为各向同性．产生这些不同的根本原因是什么呢？
答案　它们是由不同的微观结构所决定的．
2．金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？
答案　金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大．石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小．这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布，会形成不同的晶体．
[要点提炼]
1．组成晶体的微粒，按照一定的规则排列，具有空间上的周期性．
2．微观结构不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同．
3．组成晶体的微粒的相互作用很强，它们只能在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．
[延伸思考]
天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体，这说明了什么？
答案　有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．
三、固体新材料
[问题设计]
1．你对固体新材料有哪些了解？
答案　(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景．
(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．
(3)新材料往往具有特殊性能．如超高强度、超高硬度、超塑性．
(4)新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步．
(5)硅是当前用途最广的半导体材料．
2．固体新材料未来的发展方向如何？
答案　(1)新材料科学正向着研究各种复合材料、研究并开发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展．
(2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容．

一、晶体和非晶体
例1　(单选)下列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．大盐粒磨成细盐，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，金属属于多晶体，故B错；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，在放大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，而非晶体没有确定的熔点，故D对．
答案　D
针对训练　(单选)判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是(　　)
A．根据外形判断
B．根据导电性能判断
C．根据各向异性或各向同性判断
D．根据有无确定的熔点来判断
答案　D
例2　(双选)如图2所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断下列说法正确的是(　　)

图2
A．甲是晶体B．乙是晶体
C．甲是非晶体D．乙是非晶体
解析　晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此甲对应的是晶体，乙对应的是非晶体．
答案　AD
二、晶体的微观结构
例3　(单选)下列说法不正确的是(　　)
A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的
B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构
C．凡各向同性的物质一定是非晶体
D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的
解析　晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．故选C项．
答案　C

固体

1．(晶体和非晶体)(双选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别(　　)
A．食盐是正方体，而蜂蜡无规则形状
B．石墨可导电，沥青不能导电
C．冰熔化时，温度保持不变；松香受热熔化时，温度持续升高
D．金刚石密度大，石墨密度小
答案　AC
解析　单晶体有规则的几何外形，具有确定的熔点，而非晶体没有，据此知A、C正确．
2．(晶体和非晶体)(单选)如图3所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是(　　)

图3
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B．曲线M的bc段表示固液共存状态
C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
答案　B
解析　晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点，由题图可知，只有B选项正确．
3．(晶体的微观结构)(双选)晶体具有各向异性的特点是由于(　　)
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
答案　AD
解析　晶体的各向异性取决于晶体内部结构的有规则性，即不同方向上物质微粒的排列情况不同．故正确答案为A、D.
4．(晶体的微观结构)(单选)下列关于金刚石与石墨的说法正确的是(　　)
A．它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同
B．它们的物理性质有很大的差异
C．由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶体，石墨是非晶体
D．金刚石是单晶体，石墨是多晶体
答案　B