固體的微觀結(jié)構(gòu)+第3節(jié)材料科技與人類文明

1、第 2 節(jié) 固體的微觀結(jié)構(gòu)第 3 節(jié) 材料科技與人類文明學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.了解對晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程， 知道晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點 .2.知道晶體的結(jié)合類型和特點(重點 )3.會用固體的微觀結(jié)構(gòu)解釋其宏觀性質(zhì)(重點、難點 )4.了解材料科學(xué)技術(shù)的有關(guān)知識及應(yīng)用.固 體 的 微 觀 結(jié) 構(gòu)先填空 1晶體的結(jié)構(gòu)及結(jié)合類型(1)組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地在空間排成陣列，呈現(xiàn)周而復(fù)始的有序結(jié)構(gòu)，說明晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性(2)晶體內(nèi)部各微粒之間存在著很強的相互作用力，微粒被約束在一定的平衡位置上(3)熱運動時，組成晶體的物質(zhì)微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振動(4)晶體的結(jié)合類型比較類型構(gòu)

2、成微粒結(jié)合鍵舉例離子晶體正、負(fù)離子離子鍵NaCl、AgBr原子晶體原子共價鍵SiO2、金剛石金屬晶體物質(zhì)微粒金屬鍵銅、銀、鋁2.固體特征的微觀解釋(1)方法：在固體界面沿不同方向畫出等長直線(2)微觀解釋單晶體在不同直線上微粒的個數(shù)不相等，說明沿不同方向微粒的排列及物第 1頁質(zhì)結(jié)構(gòu)情況不同，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性非晶體在不同直線上微粒的個數(shù)大致相等，說明沿不同方向微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性(3)同一種物質(zhì)在不同條件下形成不同的晶體，由于微觀結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)有很大差異再判斷 1Cu 是離子晶體 ()2晶體的分子 (原子、離子 )排列是有規(guī)則的 ()3非晶體在

3、不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同()4同一種物質(zhì)只能生成一種晶體()后思考 為什么多晶體表現(xiàn)為各向同性？【提示】多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體(晶粒 )組成的每個晶粒都是一個小單晶體 ，具有各向異性 但由于晶粒在多晶體里雜亂無章地排列著，所以它在不同方向的物理性質(zhì)是相同的，即各向同性合作探討 探討 1：單晶體為什么有規(guī)則的幾何外形？【提示】由于單晶體中的物質(zhì)微粒在空間是按一定規(guī)律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振動，所以晶體有規(guī)則的幾何外形探討 2：多晶體為什么沒有規(guī)則的幾何外形？【提示】由于多晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒排列沒有一定的規(guī)律，是雜亂無章的核心點擊 1對外形及物理性質(zhì)表

4、現(xiàn)各向異性還是各向同性的解釋單晶體多晶體非晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則物理各向異性各向同性各向同性性質(zhì)第 2頁非晶體內(nèi)部微粒的排多晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒的排單晶體內(nèi)部物質(zhì)微列沒有一定規(guī)律， 在宏列沒有一定規(guī)律因此宏粒的排列有一定規(guī)觀上沒有規(guī)則的幾何觀上沒有規(guī)則的幾何外律，因此宏觀上有外形在非晶體內(nèi)部，形在多晶體內(nèi)部物質(zhì)微規(guī)則的幾何外物質(zhì)微粒的排列是雜微觀粒的排列是雜亂無章的，形在不同方向上亂無章的，從統(tǒng)計觀點解釋從統(tǒng)計的觀點來看，在不的微粒排列及物質(zhì)來看，在不同方向上的同方向上的微粒排列及物結(jié)構(gòu)情況不一樣，微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同，因在物理性質(zhì)上表現(xiàn)基本相同，所以在物理為各向異性 .此在物理

5、性質(zhì)上表現(xiàn)為各性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同向同性 .性.2.對同素異形體的解釋有的物質(zhì)有幾種晶體， 是因為它們的物質(zhì)微粒能形成不同的晶體結(jié)構(gòu) 例如碳原子按不同的結(jié)構(gòu)排列可形成石墨和金剛石，二者在物理性質(zhì)上有很大差別白磷和紅磷的化學(xué)成分相同， 但白磷具有立方體結(jié)構(gòu)， 而紅磷具有與石墨一樣的層狀結(jié)構(gòu)，二者在物理性質(zhì)上也有很大差別3對晶體具有一定熔點的解釋給晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力，離開平衡位置， 使規(guī)則的排列被破壞 晶體開始熔化， 熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化1下列哪些屬于晶體的結(jié)合類型()A金屬晶體 B離子晶體C多晶體D原子晶體E單晶體【

6、解析】晶體的結(jié)合類型有：離子晶體、原子晶體和金屬晶體，故選 A 、B、D.【答案】ABD2下列敘述中正確的是 ()【導(dǎo)學(xué)號： 30110022】第 3頁A晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點陣排列B單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)律排列C非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點D石墨的硬度比金剛石的差很多，是由于它的微粒沒有按空間點陣分布E非晶體沒有規(guī)則幾何形狀，也沒有確定的熔點【解析】晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體的物理性質(zhì)是否相同；也正是由于它的微粒按一定規(guī)律排列，使單晶體具有規(guī)則的幾何形狀石墨與金剛石的硬度相差甚遠是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)

7、地柔軟 ，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強，所以金剛石有很大的硬度 ，故 A 、B、E 正確【答案】ABE3關(guān)于晶體和非晶體，以下說法中正確的是()A同種物質(zhì)在不同的條件下可表現(xiàn)為晶體或非晶體B晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是有規(guī)則的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是不規(guī)則的C晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒在不停地運動著D在物質(zhì)內(nèi)部的各個層面上，微粒數(shù)相等的是晶體，微粒數(shù)不等的是非晶體E非晶體在不同直線上微粒的個數(shù)大致相等，所以在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性【解析】同種物質(zhì)也可能以晶體或非晶體兩種不同形式出現(xiàn)，所以 A 正確；晶體和非晶體在微觀結(jié)構(gòu)上的區(qū)別決定了它們在宏觀性質(zhì)上的不

8、同，所以 B正確；不管是晶體還是非晶體，組成物體的微粒永遠在做熱運動，所以 C 是錯的；非晶體沒有層面 ，也就談不到什么層面的問題，即使是晶體各個層面的微粒數(shù)也不一定相等 ，所以 D 也是錯的 ， E 正確【答案】ABE第 4頁1單晶體具有各向異性是因為沿不同方向微粒的排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況不同2晶體具有確定的熔點是因為晶體具有規(guī)則的排列結(jié)構(gòu)3同一物質(zhì)有幾種不同的晶體是因為物質(zhì)微粒排列的空間結(jié)構(gòu)不同材 料 種 類 和 新 材 料 及 其 應(yīng) 用先填空 1材料的分類(1)按材料特性分為：結(jié)構(gòu)材料和功能材料(2)按應(yīng)用領(lǐng)域分為：信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等(3)按習(xí)慣分為：

9、金屬材料、無機非金屬材料、 有機高分子材料和復(fù)合材料2新材料(1)材料科學(xué)是研究材料的制造、結(jié)構(gòu)與性能三者之間相互關(guān)系的科學(xué)(2)納米是長度單位，1 nm109 m，顆粒在 1100 nm 的材料稱為納米材料(3)發(fā)生形變后幾乎能100%恢復(fù)原狀的材料稱為形狀記憶合金(4)微電子材料：半導(dǎo)體(5)力、熱、聲、光、磁等方面的某些性能會發(fā)生突變的納米材料(6)材料、能源、信息被當(dāng)今國際社會公認(rèn)為現(xiàn)代文明的三大支柱再判斷 1在極低的溫度下，純凈的半導(dǎo)體仍能很好地導(dǎo)電()2在有光照射時，有的半導(dǎo)體可以導(dǎo)電()3摻入一定雜質(zhì)后，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能一定會變差()后思考 隨著納米科技的發(fā)展 ，納米商品開始進入

10、市場 ，有的商家為了促銷商品 ，打著納米材料的幌子到處招搖撞騙，如在社會上出現(xiàn)了納米 “冰箱 ”、納米 “洗衣機 ”，甚至出現(xiàn)了納米 “ 電影 ” 的笑話你了解什么是 “ 納米 ”嗎？你知道納米材料有哪些良好的性能嗎？第 5頁納米涂料圖 2-2-1【提示】納米是長度單位： 1 nm 109 m以碳納米管為例 ，納米材料有韌性高、導(dǎo)電性極強 ，并兼具金屬和半導(dǎo)體的特性合作探討 探討：研究納米材料等新材料有什么意義？【提示】材料是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類社會現(xiàn)代文明的重要支柱，材料的變化直接影響著社會的變化，材料是技術(shù)進步的關(guān)鍵要素之一能源、信息和材料被稱為現(xiàn)代文明的三大支柱核心點擊 1新

11、材料及其應(yīng)用新材料主要包括新型金屬材料、 高分子合成材料、 新型無機非金屬材料、 復(fù)合材料、光電子材料等(1)新型金屬材料：有鋁合金、鎂合金、鈦合金以及稀有金屬，它們在導(dǎo)電、航空航天、原子能方面有廣泛用途(2)高分子合成材料：有合成橡膠、塑料和化學(xué)纖維等它們在火箭、建筑、醫(yī)療、交通、服裝、農(nóng)業(yè)、國防上有廣泛用途(3)新型無機非金屬材料：有工業(yè)陶瓷、光導(dǎo)纖維、半導(dǎo)體材料它們在燃氣機制造、磁流體發(fā)電機、通信、工業(yè)、科學(xué)研究等方面有廣泛用途(4)復(fù)合材料：可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料它們在航空航天、電子工業(yè)、生活用品、新能源技術(shù)、信息技術(shù)、海洋工程等方面有廣泛用途(5)光電子材料：有光電子半導(dǎo)體

12、材料、光纖、薄膜材料、液晶顯示材料它們在光電子器件、光通信、光計算、激光技術(shù)等方面有廣泛用途2納米材料及其應(yīng)用(1)納米是長度單位： 1 nm10 9 m.(2)納米技術(shù)：在納米尺度(1100 nm)上制造材料和器件的技術(shù)即重新排列原子而制造具有新分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)第 6頁(3)納米材料有納米金屬、納米磁場材料、納米陶瓷材料、有機無機納米復(fù)合物、納米傳感材料、納米醫(yī)用材料等(4)納米材料應(yīng)用領(lǐng)域：能源、環(huán)保、通信、航空航天、醫(yī)療、日常生活等4下列認(rèn)識正確的是()A納米是一種尺寸很小的材料，是納米材料的簡稱B納米技術(shù)就是重新排列原子而制造具有新分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)C納米是一個長度單位D納米材料的奇特效應(yīng)使

13、納米材料表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的良好性能E納米材料就是顆粒大小為1 nm 的材料【解析】納米是一個長度單位 ，故 A 錯， C 對；納米技術(shù)是原子的重新排列，納米材料的制造是在納米技術(shù)的基礎(chǔ)上，故 B、D 對；粒度在 1 100 nm間的材料均是納米材料 ， E 錯【答案】BCD5納米材料的奇特效應(yīng)使納米材料表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的良好性能，以下關(guān)于納米材料的性能的說法中，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號： 30110023】A在力學(xué)性能方面，納米材料具有高強、高硬和良好的可塑性B在熱學(xué)性能方面，納米超細微粒的熔點比常規(guī)粉體低得多C在電學(xué)性能方面，納米金屬在低溫時會呈現(xiàn)超導(dǎo)電性D在化學(xué)性能方面，納米材料化學(xué)活性低，因此化學(xué)穩(wěn)定性強E納米材料的活性極高， 極不穩(wěn)定，很容易與其他原子結(jié)合【解析】在電學(xué)