高中物理-第2章-第2、3节-晶体的微观结构-固体新材料学案-粤教版选修3.doc

第二章　固体、液体和气体
第二节　晶体的微观结构
第三节　固体新材料

1．了解固体的微观结构．
2．知道晶体和非晶体在物理性质上的差别，是由于它们内部物质微粒的排列不同造成的．
3．了解新材料的基本特征及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和社会发展的影响．
4．知道半导体的一些特点，了解半导体技术在生活、生产中的应用．初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用．

1．人们根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一种假说，认为晶体内部的微粒是有规则地排列着．后来人们应用X射线对晶体结构进行研究，证实了这种假说的正确性．
2．从微观的角度看，组成晶体的微观粒子按一定的规律在空间整齐排列．物质微粒间有很强的相互作用，微粒的热运动不能克服它们的相互作用而远离，表现为在一定的平衡位置附近做微小振动．
3．晶体的外形规则可以用物质微粒的规则排列来解释，晶体的各向异性是因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同而引起的，另外，晶体有确定的熔点也可以由晶体物质粒子的规则排列得到解释．
4．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．这是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布．如碳原子如果按如图甲所示那样排列，就成为石墨，而按如图乙所示那样排列，就成为金刚石．

5．新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步，半导体材料是支撑现代文明社会的最重要的材料之一，磁存储材料的发展推动了磁记录技术的进步，使电子计算机的微型化成为可能．
6．新材料的制备是今后新材料科学技术发展的重要内容之一，例如：利用空间失重条件进行晶体生长，利用强磁场、强冲击波、超高压、超高真空以及强制冷等手段制备特殊性能的新材料．

1．关于晶体和非晶体的下列说法中，正确的是(D)
A．凡是晶体，都具有确定的几何外形
B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体
C．化学成分相同的物质，只能生成同一晶体
D．晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果
2．晶体具有各向异性的特点是由于(A)
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．单晶体内部结构有规则性，多晶体内部结构无规则性
D．晶体内部结构有规则性
3．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于(B)
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，熔化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．
4．关于晶体和非晶体，正确的说法是(B)
A．它们的微观结构相同
B．单晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列
C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的
D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体
解析：晶体内部结构是有规则的，而非晶体内部结构是无规则的，A错误，B正确．物质微粒都是永不停息地运动着的，C错误．从物质微观结构看，D也错误．
5．关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系不正确的是(D)
A．半导体材料的工业化生产，促进了当前计算机技术的迅猛发展
B．高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础
C．低消耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料
D．在远古时代，人们就已经开始利用半导体制造电器了
解析：在人类历史上，曾经历了石器时代、青铜器时代和铁器时代，不同材料的应用体现了不同的生产力水平．远古时代，人们选择石器做工具，它是当时自然界中最硬的材料了.20世纪下半叶进入新技术革命时代，新材料成为各个高技术领域发展的突破口；半导体材料的工业化生产，大力促进了计算机技术的发展；高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础；低消耗的光导纤维，是现代光纤通信的重要材料．故D选项不正确．
6．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是(C)
A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动
B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强，使各粒子紧紧地靠在一起
C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同
D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测
解析：晶体内微观粒子的排列具有周期性．
7．下列说法中不正确的是(C)
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：物质微粒微观上是规则排列的，因此宏观上体现为规则的几何形状，A选项正确；碳原子能够生成石墨和金刚石等不同的晶体，因为碳原子形成了不同的空间结构，B选项正确；非晶体和多晶体都具有各向同性，C选项错误；晶体的各向异性是由于晶体内部微粒的空间排列有序，由晶体的内部结构决定，D选项正确．
8．石墨和金刚石性质有很大差异，是由于(D)
A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的
B．它们的化学成分不同
C．它们都是各向同性的
D．它们的物质微粒按不同的规则排列
解析：石墨具有层状结构，每层中碳原子呈六边形结构；金刚石中碳原子呈正四面体结构，不同的结构决定了它们的性质不同．
9．家庭、学校等有关的门锁常用“碰锁”，然而，这种锁使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难．这时，你可以用铅笔在锁舌上摩擦几下，碰锁便开关自如如初，并且可以持续几个月之久．请你动手试一试，并回答其中的道理．
答案：石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不是很紧密，层与层之间易脱落，故能起到润滑作用．在锁舌上用铅笔摩擦几下，碰锁便开关自如如初，也是根据这个道理．