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  • 2021-05-26 发布

人教版高中物理选修3课件第9章 固体、液体和物态变化-1固体 液体

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§1.2.固体 液体 § 一、固体 § 1.晶体和非晶体 § (1)固体分类:固体可分为① 、② § 两类.如石英、云母、明矾、食盐、硫酸 铜、蔗糖、味精等是 .玻璃、蜂蜡、松香、 沥青、橡胶等是 . 晶体 非晶体 晶体 非晶体 § (2)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 . ① 固定熔点 ②导电、导热、光学性 质表现为 . 晶 体 单晶体 有天然规则 的 . ① 确定的熔点 ②导热、导电、光学性 质表现为各向异性 多晶体 没有确定 的 . ① 确定的熔点 ②导热、导电、光学性 质表现为各向同性 各向同性 形状 形状 形状 没有 有 有 § 2.晶体的微观结构 § (1)规则性:单晶体的原子(分子、离子)都是按照各自 的规则排列,具有 上的周期性. § (2)变化或转化:在不同条件下,同种物质的微粒按 照 在空间排列,可以生成不同的晶体,例 如石墨和金刚石.有些晶体 可以转化 为非晶体,例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃. 空间 在一定条件下 同规则 § 二、液体 § 1.液体的微观结构及表面张力 § (1)微观结构:分子之间的距离很小,分子间 作用力比固体分子间作用力 . § (2)宏观性质:有一定的体积,不易 ,具 有 性,比固体扩散 . § (3)表面张力:由于表面层分子间比较稀疏, 分子间的作用力表现为相互吸引,使液体 § 的力. 要小 速度快 压缩 流动 表面收缩 § 2.浸润和不浸润及毛细现象 § (1)浸润:一种液体会 某种固体并 在固体的 表面上的现象. § (2)不浸润:一种液体不会 某种固体, § 在这种固体的表面上的现象. § (3)浸润和不浸润是 作用的表现. § (4)毛细现象:浸润液体在细管中 的现象,以及 不浸润液体在细管中 的现象. § (5)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关, 毛细管内径越小,高度差 . 润湿 附着 润湿 不会附着 分子力 上升 下降 越大 § 3.液晶 § (1)液晶的概念:像液体一样具流动性,其光 学性质与某些晶体相似,具有各向异性的有机 化合物,称为液晶. § (2)特点 § ①液晶具有液体的 . § ②液晶具有晶体的光学 . § ③液晶的物理性质很容易在外界条件(如电场、 压力、光照、温度)的影响下发生改变. 流动性 各向异性 § (3)液晶分子的微观结构 § 从某个方向分子排列整齐 ,从另一方 向分子排列 . § (4)液晶的用途 § 液晶可以用作 元件,在生物医学、 电子工业、航空工业中都有重要应用. 有规则 杂乱无章 显示 § 一、晶体和非晶体的比较以及晶体的微观 结构 § 1.固体可以分为晶体、非晶体两大类,其 中晶体又分为单晶体和多晶体,其区别和 联系如下: § 2.晶体的微观结构与物理性质 § 晶体的微观结构决定其宏观物理性质,改变物 质的微观结构从而改变物质的属性,如碳原子 可以组成性质差别很大的石墨和金刚石,有些 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化. § 【特别提醒】 晶体、非晶体的区分关键是看 有无固定的熔点,单晶体与多晶体的区分关键 是看有无规则外形及物理性质是各向异性还是 各向同性. § 关于晶体和非晶体,下列说法中正确 的是(  ) § A.晶体和非晶体都有固定的熔点 § B.晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的 熔点 § C.所有晶体都是各向异性的 § D.多晶体没有确定的几何形状 § 解析: 晶体有固定的熔点,而非晶体没 有固定的熔点,所以选项A错,B正确;晶 体中的单晶体各向异性,多晶体各向同性, 所以选项C错;单晶体有确定的几何形状, 而多晶体和非晶体均无确定的几何形状, 所以选项D正确,故选B、D. § 答案: BD § 二、微观结构理论对晶体特性的解释 § 1.各向异性的微观解释 § 如图所示,这是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AB、AC、AD上物质微粒的数 目不同.直线AB上物质微粒较多,直线AD上 较少,直线AC上更少.正因为在不同方向上 物质微粒的排列情况不同,才引起晶体的不同 方向上物理性质的不同. § 2.熔点的微观解释 § 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,晶体开始熔解,熔解时 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. § 3.对同种物质能形成不同晶体的解释 § 同种物质微粒能够形成不同的晶体结构. § 例如: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. § 晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于(  ) § A.破坏空间点阵结构,增加分子动能 § B.破坏空间点阵结构,增加分子势能 § C.破坏空间点阵结构,增加分子势能,同时增加分子动能 § D.破坏空间点阵结构,但不增加分子势能和分子动能 § 解析: 晶体有固定的熔点,熔解过程吸收的热量主要用于 破坏空间点阵结构,因温度不变,所以分子平均动能不变, 吸收的热量用于增加分子势能,内能增加,所以选项B正确. § 答案: B § 三、对液体表面张力的理解 § 1.表面张力的形成 § (1)分子分布:液体表面层的分子分布比液体 内部分子稀疏. § (2)分子力特点:液体内部分子间引力、斥力 基本上相等,而液体表面层里分子之间距离较 大,分子力表现为引力. § (3)表面特性:表面层分子间的引力使液面产 生了表面张力,液体表面好像绷紧的膜. § (4)表面张力的方向:与液面相切,垂直于 液面上的各条分界线.如图所示. § 2.表面张力的作用 § (1)表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液 体面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球 形的表面积最小. § 例如,吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃上 的水银滴呈球形.(由于受重力的影响,往往 呈扁球形,在失重条件下才呈球形) § (2)表面张力的大小除跟边界长度有关外,还 跟液体的种类、温度有关. § 关于液体的表面张力,下列说法正确 的是(  ) § A.液体表面层的分子分布比内部密 § B.液体表面张力使其体积有收缩到最小的趋 势 § C.液体表面层分子之间只有引力而无斥力 § D.液体表面张力使其表面积有收缩到最小的 趋势 § 解析: § 答案: D § 【反思总结】 由分子动理论知,分子间的引 力和斥力同时存在,分子力为二者的合力,液 体表面层分子间表现为引力  选项 个性分析 A错误 液体表面层的分子分布比内部稀疏 B错误 表面张力使液体表面积有收缩至最小的趋势 D正确 C错误 表面层分子间引力、斥力同时存在,分子力表现为引 力 § 四、对浸润和不浸润现象及毛细现象的分析 § 1.附着层内分子受力情况 § 液体和固体接触时,附着层的液体分子除受液 体内部的分子吸引外,还受到固体分子的吸 引. § 2.浸润的成因 § 当固体分子吸引力大于液体内部分子力时,附 着层内液体分子比液体内部分子稠密,附着层 中分子之间表现为斥力,具有扩散的趋势,这 时表现为液体浸润固体. § 3.不浸润的成因 § 当固体分子吸引力小于液体内部分子力时,附 着层内液体分子比液体内部分子稀疏,附着层 中分子之间表现为引力,具有收缩的趋势,这 时表现为液体不浸润固体. § 4.毛细现象 § (1)两种表现:浸润液体在细管中上升及不浸 润液体在细管中下降. § (2)产生原因 § 毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系. § 如图所示,甲是浸润情况,此时管内液面呈凹形,因 为水的表面张力作用,液体会受到一向上的作用力, 因而管内液面要比管外高;乙是不浸润情况,管内液 面呈凸形,表面张力的作用使液体受到一向下的力, 因而管内液面比管外低. § 把极细的玻璃管分别插入水中与水银中, 如图所示,正确表示毛细现象的是(  ) § 解析: 因为水能浸润玻璃,所以A正确, B错误.水银不浸润玻璃,C正确.D项中 外面浸润,里面不浸润,所以是不可能的, 故正确的为A、C. § 答案: AC § ◎ 教材资料分析 § 〔思考与讨论〕——教材P32 § 把一些常见的固体物质分为两组:一组是玻璃、 蜂蜡、硬塑料等;另一组是盐粒、砂糖、石英 等.两类固体物质的外表各有什么特征? § 【点拨】 玻璃、蜂蜡在外表上没有规则的几 何外形,而盐粒、石英在外表上具有天然规则 的几何外形. § 〔思考与讨论〕——教材P33 § 通过晶体呈现的特殊物理性质,你认为晶体在 微观结构上可能有什么特点? § 【点拨】 晶体在沿不同的方向上物质微粒的 数目不同,即在不同方向上物质微粒的排列情 况不同,从而引起晶体的不同方向上物理性质 的不同. § 〔说一说〕——教材P38 § 为什么有了表面张力,液滴就有了呈球形的趋 势?为什么液滴越小,形状就越接近球形? § 【点拨】 表面张力的作用是使液面收缩,而 在体积相同的各种形状中,球形表面积最小, 故表面张力要使液滴收缩成球形,但由于重力 作用,液滴会呈椭球形,因液滴越小,重力的 影响越小,故液滴越小,形状就越接近球 形.如果完全消除重力的影响,如处在完全失 重状态的宇宙飞船中,再大的液滴也会收缩成 规则的球形. § 〔说一说〕——教材P39 § 浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见 的.例如,脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不 能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药 液.用不能被水浸润的塑料制作的酱油瓶,向 外倒酱油时不易外洒.你还能举出其他实例吗? § 【点拨】 我们用的毛巾都是用可以被水浸润 的织物做成的;洗衣服时,为了除去衣服上的 油污,我们加入洗涤剂. § 〔说一说〕——教材P40 § 建筑房屋的时候,在砌砖的地基上铺一层油毡 或涂过沥青的厚纸,防止地下的水分沿着夯实 的地基以及砖墙的毛细管上升,以使房屋保持 干燥.土壤里有很多毛细管,地下的水分可以 沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分, 就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛 细管.相反,如果想把地下的水分引上来,就 不仅要保持土壤里的毛细管,而且还要使它们 变得更细,这时就要用磙子压紧土壤.你能再 举一些生活中的实例吗? § 【点拨】 毛巾吸汗、砖块吸水、粉笔吸墨水、 植物的根部吸水等. § 关于晶体和非晶体,下列说法正确的是(   ) § 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: 晶体和非晶体的区别. § 答案: D 选项 个性分析 A错误 只有单晶体才表现为各向异性 B错误 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 C错误 大块塑料是非晶体,粉碎成形状规则的颗粒,依然是 非晶体 D正确 晶体和非晶体的一个重要区别就是有无确定的熔点 § 【反思总结】 晶体和非晶体最本质的区 别是晶体有确定的熔点,而非晶体没 有.由于多晶体和非晶体都具有各向同性、 无规则外形的特点,仅从各向同性或几何 形状不能断定某一固体是晶体还是非晶 体. § 【跟踪发散】 1-1:某球形固体物质,其各 向导热性能相同,则该物体(  ) § A.一定是非晶体 § B.可能具有确定的熔点 § C.一定是单晶体,因为它有规则的几何外形 § D.一定不是单晶体,因为它具有各向同性的 物理性质 § 解析: 导热性能各向相同的物体可能是非晶 体,也可能是多晶体,因此,A选项不正确; 多晶体具有确定的熔点,因此B选项正确;物 体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据, 应该说,单晶体具有规则的几何外形是“天生” 的,而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外 形,当然,这只能是“后天”人为加工的,因 此C选项错误;因为单晶体区别于多晶体和非 晶体在于其物理性质上的各向异性,因此D选 项正确. § 答案: BD § 下面有关表面张力的说法中,正确的是(   ) § A.表面张力的作用是使液体表面伸张 § B.表面张力的作用是使液体表面收缩 § C.有些小昆虫能在水面上自由行走,这是由 于有表面张力的缘故 § D.用滴管滴液滴,滴的液滴总是球形,这是 由于表面张力的缘故 § 解析: 表面张力的作用效果是使液体表面收缩,B对;A错; 由于表面张力,液面被压弯并收缩,使小昆虫浮在液面上,C 对;由于表面张力使液滴收缩成球形,D对.故选BCD. § 答案: BCD § 【反思总结】 对于液体的表面张力要明确以下三点: § (1)液体表面张力的产生是由于液体表面层内的分子比液体内 部稀疏,分子间表现为引力,表面张力为表面层里分子的分 子力. § (2)表面张力的作用效果是使液体表面具有收缩到最小的趋 势. § (3)表面张力的方向与液面相切. § 【跟踪发散】 2-1:下列关于液体表面张力 的说法中,正确的是(  ) § A.液体表面张力的存在,使得表面层分子的 分布比内部要密些 § B.液体表面层分子间的引力小于液体内部分 子间的引力,因而产生表面张力 § C.液体表面层分子间只有引力而无斥力是产 生表面张力的原因 § D.表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势 § 解析: 液体表面层单位体积的分子数较 少,表面层分子比液体内部稀疏,分子之 间距离较大,而分子力表现为引力,使表 面层有收缩的趋势.故D正确. § 答案: D § 关于液晶,下列说法正确的是(  ) § A.液晶是一种晶体 § B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向 异性 § C.液晶的光学性质随温度的变化而变化 § D.液晶的光学性质随光照的变化而变化 § 解析:  § 答案: CD § 【反思总结】 液晶的特点 § (1)位置无序像液体. § (2)排列有序像晶体. § (3)液晶是有晶体结构的液体. § 【跟踪发散】 3-1:关于液晶的以下说法正 确的是(  ) § A.液晶态只是物质在一定温度范围内才具有 的存在状态 § B.因为液晶在一定条件下发光,所以可以用 来做显示屏 § C.人体的某些组织中存在液晶结构 § D.笔记本电脑的彩色显示器,是因为在液晶 中掺入了少量多色性染料,液晶中电场强度不 同时,它对不同色光的吸收强度不一样,所以 显示出各种颜色 § 解析: 液晶态可在一定温度范围或某一 浓度范围内存在,它对离子的渗透作用同 人体的某些组织相似,在外加电压下,它 对不同色光的吸收强度不同. § 答案: CD § 1.(2010年全国卷·新课标,33)关于晶体和非 晶体,下列说法正确的是(  ) § A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 § B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则 的 § C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没 有固定的熔点 § D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的, 非晶体是各向同性的 § 答案: BC § 2.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: 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. § 答案: AD § 3.附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原 因是(  ) § A.附着层里液体分子间的斥力强 § B.附着层里液体分子间的引力强 § C.固体分子对附着层里的液体分子的吸引比 液体内部分子的吸引弱 § D.固体分子对附着层里的液体分子的吸引比 液体内部分子的吸引强 § 解析: 附着层里的分子既受到固体分子的吸 引,又受到液体内部分子的吸引,如果受到的 固体分子的吸引比较弱,附着层里的部分分子 进入液体内部,从而使附着层的分子比液体内 部稀疏,所以C正确,A、D错.对于B,虽然 附着层分子稀疏,分子间的吸引强,这是附着 层分子稀疏后的一个结果,并不是引起附着层 分子稀疏的原因,因此B也错. § 答案: C § 4.若液体对某种固体是浸润的,当液体装在 由这种固体物质做成的细管中时,则(  ) § A.附着层分子密度大于液体内分子的密度 § B.附着层分子的作用力表现为引力 § C.管中的液体一定是凹弯月面的 § D.液体跟固体接触的面积有扩大的趋势 § 解析: 这首先是浸润现象,这时固体分子与 液体分子间的引力相当强,造成附着层内分子 的分布就比液体内部更密,这样就会使液体分 子间出现相互斥力,使液体跟固体接触的面积 有扩大的趋势. § 答案: ACD § 5.洗涤剂能除去衣服上的污垢,其原因是(   ) § A.降低了水的表面张力,使水和洗涤剂容易 进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间 § B.增加了水的表面张力,使水和洗涤剂容易 进入被洗物质的纤维和附着的污垢粒子之间 § C.洗涤剂分子的吸引力将污垢粒子吸入水中 § D.洗涤剂的分子斥力将污垢粒子推离衣服纤 维表面 § 解析: 洗涤剂中含有能浸润污垢粒子的 物质,即洗涤剂分子对污垢粒子的吸引力 大于衣服分子对污垢粒子的吸引力,从而 将污垢粒子吸入水中,C正确. § 答案: C § 6.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 如图所示,则(  ) § A.甲、乙是非晶体,丙是晶体 § B.甲、丙是非晶体,乙是晶体 § C.甲、丙是多晶体,乙是晶体 § D.甲是多晶体,乙是非晶体,丙是单晶体 § 解析: 由蜡的熔化图片可知甲、乙导热性质 表现为各向同性,丙表现为各向异性故丙一定 是单晶体.由熔化图线可知,甲有一定的熔化 温度是晶体(多晶体),乙没有一定的熔化温度 是非晶体,故选项D正确. § 答案: D