第二章氣體、固體和液體第4節

固體觀察食鹽顆粒和松香的外形，它們的外形各有怎樣的特征？食鹽顆粒總是呈現立方體形，松香顆粒沒有規則的幾何形狀。(1)生活中常見的固體:(2)玻璃蜂蠟塑料石英白糖食鹽1．晶體：具有規則的幾何形狀食鹽（立方體）明礬（八面體）石英（六面棱柱和2個六面棱錐）由此可知：（1）常見的晶體有:石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精、雪花和金屬等（2）幾種常見晶體的規則外形：食鹽晶體呈立方體形明礬晶體呈八面體形石英晶體中間是一個六棱柱，兩端呈六棱錐雪花是水蒸氣在空氣中凝華時形成的晶體，一般為六角形的規則圖案．常見的晶體石英云母明礬食鹽味精硫酸銅2．非晶體：沒有規則的幾何形狀．常見的非晶體有：玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等．松香瀝青常見的非晶體松香玻璃蜂蠟瀝青橡膠實驗觀察玻璃和云母片上石蠟熔化區域的形狀觀察玻璃和云母片上石蠟熔化區域的形狀玻璃片云母片（圓形）（橢圓形）玻璃（非晶體）在各個方向上導熱性能是相同的云母（晶體）在各個方向上導熱性能是不同的說明：觀察方解石晶體是各向異性思考與討論常見的金屬沒有規則的形狀，但具有確定的熔點。它們是晶體還是非晶體?從金屬的顯微圖樣中可以看到，它是由許多細小的晶粒組成的。每個晶粒都是一個小的單晶體。但是，由于這些小的單晶體的取向雜亂無章，所以金屬沒有確定的幾何形狀。固體是否有確定的熔點，可作為區分晶體和非晶體的標志．晶體與非晶體在一定的條件下可以轉化溫度時間固態固液共存液態T0硬軟流動晶體呈現出很多特殊的宏觀性質（外形規則、有固定熔點、各向異性等）猜一猜：晶體在微觀結構上可能有什么特點？探索客觀世界的一般方法：由表及里、由現象到本質17-19世紀的假說：晶體內部的微粒是按各自的規則排列著的。間接探測德國物理學家勞厄食鹽晶體結構德國物理學家M.von勞厄于1912年發現X射線在晶體中會發生衍射現象，推導出了晶體作為三維光柵的衍射方程，即勞厄方程，因此獲得1914年的諾貝爾物理學獎。勞厄預言可以用X射線通過晶體得到的衍射圖像確定晶體結構。布拉格父子在勞厄的基礎上，成功地測定了NaCl、KCl等的晶體結構，并提出了作為晶體衍射基礎的著名公式─布拉格定律，他們于1915年共同獲得諾貝爾物理學獎。X射線結晶圖譜20世紀70年代，通過電子顯微鏡觀察到釷、鈾原子的像1982年，掃描隧道顯微鏡問世，觀察到原子在物質表面的排列狀況下圖表示在一個平面內晶體物質微粒的排列情況．AB=AC=AD。想一想：這個圖能解釋晶體的什么宏觀特性？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．如圖表示在一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．各向異性的微觀解釋線段AB上物質微粒較多，AD上較少，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．該圖表示在一個平面內晶體物質微粒的排列情況．AB=AC=AD。從圖上可以看出，在沿不同方向所畫的等長線段AB、AC、AD上，物質微粒的數目不同．單晶體的各向異性也是由晶體的內部結構決定的。二、晶體的微觀結構有的物質在不同條件下能夠生成不同的晶體,那是因為組成它們的微粒能夠按照不同規則在空間分布。二、晶體的微觀結構天然石英晶體石英玻璃非晶體

同種物質也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態出現,也就是說,物質是晶體還是非晶體，并不是絕對的。二、晶體的微觀結構1.（多選）下列說法中正確的是（

）

A．常見的金屬材料都是多晶體

B．只有非晶體才顯示各向同性

C．凡是具有規則天然幾何形狀的物體必定是單晶體D．多晶體不顯示各向異性非晶體和多晶體都表現為各向同性ACD固體晶體非晶體多晶體單晶體有規則的幾何形狀有確定的熔點某些物理性質各向異性無規則的幾何形狀有確定的熔點物理性質各向同性無規則的幾何形狀無確定的熔點物理性質各向同性總結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，具有空間上的周期性。晶體的微觀結構：第二章氣體、固體和液體第5節

液體

在杯子中盛滿清水。將曲別針一枚一枚依次放入杯中，比一比看誰放入的曲別針數量最多，而杯中的水不會溢出。你能解釋這一現象嗎?1.把一條細棉線的兩端系在鐵環上，要使棉線處于略為松馳的狀態。然后將鐵絲環浸入肥皂液里、再拿出來時環上就留下了一層肥皂液的薄膜。這時薄膜上的棉線仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉線某一側的薄膜，觀察薄膜和棉線發生的變化。現象：細棉線繃緊了。結論：液體表面有收縮的趨勢。一、液體的表面張力2.把一個棉線圖系在鐵絲環上，使環上布滿肥皂液的薄膜，這時膜上的棉線圈仍是松弛的。用燒熱的針刺破棉圖里的薄膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈發生的變化。結論：液體表面有收縮的趨勢。現象：棉線圈被拉緊了一、液體的表面張力一、液體的表面張力液體的表面和內部不一樣與空氣接觸的薄層表面層：蒸發現象：液體表面的汽化表面的液體分子變少（稀疏）分子間距增大，分子間作用力表現為引力液體表面繃緊收縮液體內部r略小于r0斥力定義：使液體表面繃緊的力叫作液體的表面張力。作用效果：使液體表面繃緊、收縮方向：與液面相切，垂直于分界線一、液體的表面張力人為畫的一條分界線

某種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現象叫浸潤.如：水浸潤玻璃.玻璃試管中的水面玻璃試管中的水銀面二、浸潤和不浸潤某種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面，這種現象叫做不浸潤.如：水銀不浸潤玻璃.二、浸潤和不浸潤一般來說，化學性質相近的液體和固體之間可以浸潤。而性質相差較大的就不浸潤。一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質的性質都有關。水浸潤玻璃，不浸潤石蠟水銀浸潤鉛，不浸潤玻璃二、浸潤和不浸潤附著層固體分子的吸引力大于液體內部分子的吸引附著層內分子比液體內部密集（r<r0）附著層分子相互排斥附著層有擴展趨勢二、浸潤和不浸潤液體浸潤固體

固體分子對附著層內的分子吸引力大于液體分子間的分子吸引力，表現為浸潤。附著層：液體和固體接觸位置形成的液體薄膜附著層固體分子的吸引力小于液體內部分子的吸引附著層內分子比液體內部稀疏（r>r0）附著層分子相互吸引附著層有收縮趨勢二、浸潤和不浸潤液體不浸潤固體固體分子對附著層內液體分子吸引力小于液體分子間的吸引力，表現為不浸潤。附著層：液體和固體接觸位置形成的液體薄膜浸潤液體在毛細管里上升后，形成凹液面不浸潤液體在毛細管里下降后，形成凸液面毛細現象：浸潤液體在細管里上升的現象和不浸潤液體在細管里下

降的現象，叫做毛細現象。能發生毛細現象的細管，叫做毛細管。三、毛細現象當管中液體上升到一定高度時，管內高為h的液體所受重力與表面張力平衡，液面穩定在一定的高度。mg由于液體浸潤管壁，液面彎曲。液體表面張力形成向上的拉力，這個力使管中液體向上運動。毛細現象的產生原因：①液體浸潤管壁FFmg=F合三、毛細現象F壓力差FF由于液體不浸潤管壁，液面彎曲。液體表面張力形成向下的拉力，這個力使管中液體向下運動。當管中液體下降到一定深度時，管內外高度差為h，管內外的壓力差與表面張力平衡，液面穩定在一定的高度。三、毛細現象①液體不浸潤管壁將內徑不同、兩端開口的潔凈細玻璃管豎直插入水中，觀察細玻璃管中液面的高度；再將另一組內徑不同、兩端開口的塑料管豎直插入水中，觀察塑料管中液面的高度。三、毛細現象實驗結果表明，潔凈細玻璃管內的液面比水面高；塑料管內的液面比水面低。三、毛細現象毛細管內外液面的高度差與毛細管的內徑有關，毛細管內徑越小，高度差越大。酒精燈農民鋤地應用：三、毛細現象土壤里有很多毛細管保持水分→破壞毛細管應用：三、毛細現象四、液晶液晶是介于固態和液態之間的一種物質狀態。液晶態既具有液體的流動性，又在一定程度上具有晶體分子的規則排列的性質。（既不是液體，也不是晶體）有些物質在特定的溫度范圍之內具有液晶態；另一些物質，在適當的溶劑中溶解時，在一定的濃度范圍具有液晶態。液晶具有光學各向異性構成液晶的分子為有機分子，大多為棒狀，由于這種長棒狀的分子結構，使得分子集合體在沒有外界干擾的情況下趨向分子相互平行排列。【例題1】關于液體的表面張力，下列說法正確的是()A.液體的表面張力使表面層內液體分子間的平均距離小于r0B.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內部C.產生表面張力的原因是表面層內液體分子間只有引力沒有斥力D.液體表面張力與浸潤現象都是分子力作用的表現解析：D與氣體接觸的液體表面層內分子間距離大于液體內部分子間距離，液體表面層的分子間同時存在相互作用的引力與斥力，但由于分子間的距離大于分子的平衡距離r0，分子引力大于分子斥力，分子力表現為引力，即存在表面張力，A、C錯誤；表面張力的方向平行于液體表面，而非與液面垂直，B錯誤；液體表面張力與浸潤現象都是分子力作用的表現，D正確。【例題2】水對玻璃是浸潤液體，而水銀對玻璃是不浸潤液體，它們在毛細管中將發生上升或下降現象，現把粗細不同的三根毛細管插入水和水銀中，液柱如圖所示，其中正確的現象應是()水銀對玻璃是不浸潤液體，不浸潤液體在毛細管內附著層液體的分子密度較小，液體分子間距較大(大于r0)，此時附著層內的分子間相互作用表現為引力，液面呈現收縮的趨勢，即液面下降，故不浸潤液體在毛細管內下降，而且毛細管越細，不浸潤液體在毛細管內下降的高度越大，故A、C錯誤．水對玻璃是浸潤液體，浸潤液體在毛細管附著層內液體的分子密度較大，液體分子間距較小(小于r0)，分子相互作用表現為斥力，液面呈現擴展的趨勢，即在毛細管內上升，而且毛細管越細，浸潤液體在毛細管內上升的高度越大，故B錯誤，D正確。解析：DABC