人教版高中物理选修3-3课件：9.1 固体.ppt

1、 一一 .晶体和非晶体晶体和非晶体 固体可以分成晶体和非晶体两类固体可以分成晶体和非晶体两类 在常见的固态物质中，在常见的固态物质中，石英、云母、明矾、食盐、硫石英、云母、明矾、食盐、硫 酸铜、糖、味精等都是酸铜、糖、味精等都是晶体，晶体， 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等都玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等都是非晶体是非晶体 一一 .晶体和非晶体晶体和非晶体 1. 1. 晶体、非晶体的区别晶体、非晶体的区别 (1)(1)单晶体都具有规则的几何形状单晶体都具有规则的几何形状 食盐食盐的晶体呈的晶体呈立方体形立方体形， 明矾明矾的晶体呈的晶体呈八面体形八面体形， 石英石英的晶体中间是一个的晶体中间是一

2、个六面棱柱六面棱柱，两端是，两端是六棱锥六棱锥 冬季的冬季的雪花雪花，是水蒸气在空气中凝华时形成的，是水蒸气在空气中凝华时形成的冰的晶冰的晶 体体，它们的形状虽然不同，但一般是，它们的形状虽然不同，但一般是六角形六角形的规则图的规则图 案案 非晶体则没有规则的几何形状非晶体则没有规则的几何形状 石英（水晶）晶体图片 云母晶体图片 冰晶晶体图片 冰晶晶体图片 非晶体非晶体没有规则的几何形状没有规则的几何形状 常见的非晶体有：常见的非晶体有： 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等 松香松香 沥青沥青 (2)(2)晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点晶体有一定的熔点，非晶体

3、没有一定的熔点. . (3)(3)单晶体单晶体的某些物理性质与方向有关的某些物理性质与方向有关，这种特性叫，这种特性叫 做做各向异性各向异性 非晶体的各种物理性质、在各个方向上都是相同的，非晶体的各种物理性质、在各个方向上都是相同的， 所以是所以是各向同性各向同性的的 (1)(1)单晶体都具有规则的几何形状单晶体都具有规则的几何形状 非晶体则没有规则的几何形状非晶体则没有规则的几何形状 1. 1. 晶体、非晶体的区别晶体、非晶体的区别 实验实验: : 取一张云母薄片，在上面涂一层很薄的取一张云母薄片，在上面涂一层很薄的 石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母 片观察接

4、触点周围的石蜡熔化后所成片观察接触点周围的石蜡熔化后所成 的形状的形状 再在玻璃片上做同样的实验再在玻璃片上做同样的实验. . 熔化了的石蜡在云母片上呈椭圆形，而在玻熔化了的石蜡在云母片上呈椭圆形，而在玻 璃片上呈圆形璃片上呈圆形 结论结论: : 云母晶体在各个方向上的导热性能不同，而云母晶体在各个方向上的导热性能不同，而 非晶体玻璃在各个方向上的导热性能相同非晶体玻璃在各个方向上的导热性能相同 现象现象: : 二二. .单晶体和多晶体单晶体和多晶体 1.晶体又可以分为单晶体和多晶体晶体又可以分为单晶体和多晶体 2.2.如果如果一个物体就是一个完整的晶体，例如雪花、食一个物体就是一个完整的晶体

5、，例如雪花、食 盐小颗粒等这样的晶体就叫做盐小颗粒等这样的晶体就叫做单晶体单晶体 制造各种晶体管集成电路只能用单晶体制造各种晶体管集成电路只能用单晶体( (单晶硅或单晶锗单晶硅或单晶锗) ) 3.3.如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体 组成的，这样的物体就叫做组成的，这样的物体就叫做多晶体多晶体 由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是 多晶体其中的小晶体叫做晶粒多晶体其中的小晶体叫做晶粒 各种金属材料各种金属材料，也是多晶体，也是多晶体 多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性多晶体没有规

6、则的几何形状，也不显示各向异性， 但是同单晶体一样，但是同单晶体一样，仍有确定的熔点仍有确定的熔点 固固 体体 晶体晶体 非晶体非晶体 多晶体多晶体 单晶体单晶体 有规则的几何形状有规则的几何形状 有确定的熔点有确定的熔点 某些物理性质各向异性某些物理性质各向异性 无规则的几何形状无规则的几何形状 有确定的熔点有确定的熔点 物理性质各向同性物理性质各向同性 无规则的几何形状无规则的几何形状 无确定的熔点无确定的熔点 物理性质各向同性物理性质各向同性 熔点用来判断是晶体还是非晶体熔点用来判断是晶体还是非晶体 各向异性用来判断是不是单晶体各向异性用来判断是不是单晶体 某些性质各向异性一定是单晶体，

7、某些性质各向异性一定是单晶体， 单晶体不一定所有性质都各向异性单晶体不一定所有性质都各向异性 4多晶体和非晶体比较多晶体和非晶体比较 （1）多晶体和非晶体都没有规则的几何形状）多晶体和非晶体都没有规则的几何形状 （2）多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔）多晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔 点点 （3）多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向）多晶体和非晶体的一些物理性质都表现为各向 同性同性 三三. .晶体的微观结构晶体的微观结构 1.1.组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一 定的规律在空间中整齐地排列、晶体中物质微粒的相定的规律在空

8、间中整齐地排列、晶体中物质微粒的相 互作用很强互作用很强, ,具有空间上的周期性使晶体具有规则的具有空间上的周期性使晶体具有规则的 几何外形。几何外形。 食盐的晶体是由钠离子食盐的晶体是由钠离子NaNa+ +和氯离子和氯离子CICI 组成的， 组成的， 它们等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上，它们等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上， 因而食盐具有正立方体的外形因而食盐具有正立方体的外形 食盐的晶体结构示意图食盐的晶体结构示意图 你能具体描述出你能具体描述出 NaCl 晶体的微观结构吗晶体的微观结构吗? 晶体外形的规则性可以用晶体外形的规则性可以用 物质微粒的规则排列来解物质微粒

9、的规则排列来解 释释 2. 2. 晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的 下图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情下图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情 况从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线况从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线 ABAB、ACAC、ADAD上，物质微粒的数目不同直线上，物质微粒的数目不同直线ABAB上物上物 质微粒较多，直线质微粒较多，直线ADAD上较少，直线上较少，直线ACAC上更少正因上更少正因 为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶 体的不同方向上物理性质的不

10、同体的不同方向上物理性质的不同 在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近在氯化钠晶体中，假若钠离子与周围最近 的氯离子的距离为的氯离子的距离为a，那么每个钠离子周围最近，那么每个钠离子周围最近 且等距离的氯离子有且等距离的氯离子有_个，钠离子有个，钠离子有_ 个个 1 1 2 2 3 3 5 5 4 4 6 6 6 12 2.2.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为是因为 它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构 例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按例如，碳原子如果按图甲那样排列就成为石墨，按 图乙那样排列就成为金刚

11、石图乙那样排列就成为金刚石 石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较 弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥下弱，沿着这个方向容易把石墨一层层地剥下石墨的石墨的 层状结构层状结构决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润 滑剂，也可以用来制作铅笔心滑剂，也可以用来制作铅笔心 金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很 大的硬度，大的硬度，可以用来切割玻璃如果把它装在钻探机可以用来切割玻璃如果把它装在钻探机 的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内 3、一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出 现现，也就是一种物质是晶体还是非晶体，并不是绝对，也就是一种物质是晶体还是非晶体，并不是绝对 的的 例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再凝结的水晶 （即石英玻璃）就是非晶体（即石英玻璃）就是非晶体 许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体