一. 本週教學內容：
第九章物態和物態變化 1~2節
二. 知識要點：
1. 知道晶體和非晶體、單晶體和多晶體及其區別
2. 了解晶體的微觀結構
3. 了解液體的微觀結構，知道表面張力、浸潤和不浸潤、毛細現象，了解液晶的應用
三. 教學重點、難點：
（一）晶體和非晶體
（1）晶體和非晶體在外形上的主要區別
①在外形上晶體具有規則的幾何形狀，而非晶體則沒有．
食鹽晶體、明礬晶體、石英晶體的形狀雖然各不相同，但都有規則的幾何形狀，所以食鹽、明礬、石英都是晶體，有些晶體可以有各種不同的幾何形狀，例如雪花可以有多種不同的幾何形狀．非晶體沒有規則的幾何形狀．
②在物理性質上：晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的．
物理性質包括彈性、硬度、導熱性能、導電性能、光的折射能等．晶體的各向異性是指晶體在不同方向上物理性質不同，例如晶體在不同的方向上可以有不同的硬度、彈性、導熱性能、導電性能等。
③在熔點上：晶體具有一定的熔點，而非晶體則沒有一定的熔點．
（2）單晶體和多晶體
①單晶體和多晶體的區別
單晶體是乙個完整的晶體，而多晶體是由很多小晶體（稱為晶粒）雜亂無章地排列而組成的．
單晶體在物理性質上表現為各向異性，而多晶體在物理性質上表現為各向同性．
②單晶體和多晶體的聯絡．
多晶體和單晶體都有一定的熔點．
（3）多晶體與非晶體
①多晶體與非晶體的區別
多晶體有一定的熔點，而非晶體則沒有一定的熔點．
②多晶體與非晶體的相同之處在於：都沒有規則的幾何形狀．在物理性質上是各向同性的．
例1. 下列說法中，正確的是
a. 只要是具有各向異性的物體必定是晶體
b. 只要是不顯示各向異性的物體必定是非晶體
c. 只要是具有確定的熔點的物體必定是晶體
d. 只要是不具有確定的熔點的物體必定是非晶體
【解析】多晶體和非晶體都各向同性，只有單晶體各向異性，故b錯，a對；晶體一定有確定的熔點，而非晶體無確定的熔點，故c、d均正確．
【特別提示】判斷晶體與非晶體的依據是看它們有無確定的熔點，只有單晶體才具有確定的幾何形狀和各向異性的特點，多晶體和非晶體沒有確定的幾何形狀，在物理性質上是各向同性的．
（4）晶體的微觀結構
<1>晶體的微觀結構的特點
①組成晶體的物質微粒（分子或原子、離子），依照一定的規律在空間中整齊地排列．
②晶體中物質微粒的相互作用很強，微粒的熱運動不足以克服它們的相互作用而遠離．
③微粒的熱運動表現為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動．
<2>晶體表現為各向異性的原因
在物理性質上，晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的．
通常所說的物理性質包括彈性、硬度、導熱性能、導電性能、光的折射效能等．晶體的各向異性是指晶體在不同方向上物理性質不同，也就是沿不同方向去測試晶體的物理效能時測量結果不同．例如晶體在不同的方向還可以有不同的硬度、彈性、熱膨脹性質、導電性能等．需要注意的是，晶體具有各向異性，並不是說每一種晶體都能在各種物理性質上表現出各向異性，例如雲母、石膏晶體在導熱性上表現出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同；方鉛礦晶體在導電性上表現出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同；立方形的銅晶體在彈性上表現出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同；方解石晶體在光的折射上表現出各向異性——沿不同方向的折射率不同．
用微觀結構理論解釋晶體的特性
如圖所示，這是在乙個平面上晶體物質微粒的排列情況．從圖上可以看出，在沿不同方向所畫的等長直線 ab、ac、ad上物質微粒的數目不同．直線ab上物質微粒較多，直線ad上較少，直線ac上更少．正因為在不同方向上物質微粒的排列情況不同，才引起晶體的不同方向上物理性質的不同．因為晶體在沿不同的方向上，物質微粒的數目不同，即在不同方向上物質微粒的排列情況不同，從而引起晶體的不同方向上物理性質的不同．
說明：有些物質在不同條件下生成不同的晶體，那是因為組成它們的微粒能夠按照不同的規則在空間分布．例如：金剛石和石墨都是由碳元素構成的，它們有不同的點陣結構．
<3>對晶體的熔化過程的解釋
①晶體的溫度公升高時，組成晶體的微粒運動加劇，當熱運動達到足以破壞其空間排列的規律性時，晶體開始熔化，要破壞微粒空間排列的規律性就需要克服微粒的強大作用力做功，因為在晶體尚未全部熔化之前，吸收的熱量全部用來破壞其空間排列的規律性，所以晶體熔化時有確定的熔點，雖然在熔化過程中不斷地吸收熱量，但溫度並不公升高，如果晶體全部熔化後仍吸收熱量，溫度將由熔點繼續公升高．
②晶體熔化時溫度不變
晶體熔化時溫度保持不變，分子的平均動能不變，晶體熔化過程中吸收的熱量使分子間的距離增大，全部用來增加分子的勢能．因物體的內能是所有分子動能和分子勢能的總和，所以晶體熔化時內能增大．
<4>多晶體的微觀結構及性質
多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體（晶粒）組成的．平常見到的各種金屬材料都是多晶體．把純鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察，可以看到它是由許許多多晶粒組成的．晶粒有大有小，最小的只有10-5cm，最大的也不超過10－3cm．每個晶粒都是乙個小單晶體，具有各向異性的物理性質和規則的幾何形狀，因為晶粒在多晶體裡雜亂無章地排列著，所以多晶體沒有規則的幾何形狀，也不顯示各向異性．它在不同方向的物理性質是相同的，即各向同性．多晶體和非晶體的主要區別是多晶體有確定的熔點，而非晶體沒有．
（5）晶體和非晶體並不是絕對的，它們在一定條件下可以相互轉化
例如，天然水晶是晶體，而熔化以後再凝固的水晶（即石英玻璃）就是非晶體．有些非晶體在一定條件下也可以轉化為晶體．
例2. 如圖是兩種不同物質的熔化曲線，根據曲線下列說法正確的是
a. a是晶體b. b是晶體
c. a是非晶體d. b是非晶體
【解析】晶體在熔化過程中，不斷吸熱，但溫度卻保持不變（熔點對應的溫度）．而非晶體沒有確定的熔點，不斷加熱，非晶體先變軟，然後熔化，溫度卻不斷上公升，因此，a對應的是晶體，b對應的是非晶體．
【特別提示】晶體開始熔解，熔解時晶體吸收的熱量全部用來破壞規則的排列，溫度不發生變化．而對非晶體加熱，先變軟，然後變為粘滯性很大的液體，溫度不斷公升高
例3. 晶體具有各向異性的特點是由於
a. 晶體在不同方向上物質微粒的排列情況不同
b. 晶體在不同方向上物質微粒的排列情況相同
c. 晶體內部結構的無規則性
d. 晶體內部結構的有規則性
【解析】組成晶體的物質微粒是有規則排列的．由於在不同方向上物質微粒的排列情況不同，造成晶體在不同方向上的物理性質不同，選項a、d正確．
（二）液體
1. 液體的微觀結構
（1）液體的性質
液體的巨集觀性質包括：①液體具有一定的體積、不易被壓縮．②液體沒有一定的形狀，具有流動性．③液體在物理性質上表現為各向同性．
（2）液體的微觀結構特點
①液體分子的排列更接近於固體，是密集在一起的，因而液體具有一定的體積，不易壓縮．
②液體分子之間的相互作用不像固體中的微粒那樣強，液體分子只在很小的區域內做有規則的排列，這種區域是暫時形成的，邊界和大小隨時改變，有時瓦解，有時又重新形成，液體由大量的這種暫時形成的小區域構成，這種小區域雜亂無章地分布著，因而液體表現出各向同性．
③液體分子間的距離小，相互作用力很大，液體分子的熱運動與固體類似，主要表現為在平衡位置附近做微小的振動，但液體分子沒有長期固定的平衡位置，在乙個平衡位置附近振動一小段時間以後，又轉移到另乙個平衡位置附近去振動，即液體分子可以在液體中移動，這就是液體具有流動性的原因．
④由於液體分子的移動比固體中分子移動容易得多，所以液體的擴散要比固體的擴散快．
注意非晶體的微觀結構跟液體非常相似，可以看做是粘滯性極大的流體，所以嚴格說來，只有晶體才能叫做真正的固體．
例4. 關於液體和固體，以下說法正確的是
a. 液體分子間的相互作用比固體分子間的相互作用強
b. 液體分子同固體分子一樣，也是密集在一起的
c. 液體分子的熱運動沒有固定的平衡位置
d. 液體的擴散比固體的擴散快
【解析】液體具有一定的體積，是液體分子密集在一起的緣故，但液體分子間的相互作用不像固體微粒那樣強，所以選項 b是正確的，選項a是錯誤的．液體具有流動性的原因是液體分子熱運動的平衡位置不固定，液體分子之所以能在液體中移動也正是因為液體分子在液體裡移動比固體容易，所以其擴散也比固體的擴散快，選項c、d都是正確的．該題的正確答案為b、c、d
2. 液體的表面張力
（1）表面層：
液體和氣體相接觸的乙個薄層叫表面層．
表面層中的分子要比液體內部稀疏些，即表面層中分子間的距離比液體內部的大一些，在表面層裡分子間的相互作用表現為引力，使液面各部分分子之間產生相互作用力．
（2）液體的表面張力
①定義：如果在液體表面任意畫一條線（如下圖），線兩側的液體之間的作用力是引力，它的作用是使液體表面繃緊，所以叫做液體的表面張力．
②現象解釋
表面張力是表面層內分子力作用的結果．表面層裡分子間的平均距離比液體內部分子間的距離大，於是分子間的引力和斥力比液體內部分子間的引力和斥力都有所減少，但斥力比引力減小得快，所以在表面層上劃一條分界線mn時，兩側的分子在分界線上相互吸引的力將大於相互排斥的力．巨集觀上表現為分界線兩側的表面層相互拉引，即產生了表面張力．
說明：①表面張力使液體自動收縮，由於有表面張力的作用，液體表面有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切．
②表面張力的形成原因是表面層（液體跟空氣接觸的乙個薄層）中分子間距離大，分子間的相互作用表現為引力．
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