学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究一、微观结构理论对固体特征的解释一、微观结构理论对固体特征的解释学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究1.1.对单晶体各向异性的解释对单晶体各向异性的解释如图所示，这是在一个平面上如图所示，这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况单晶体物质微粒的排列情况. .从从图上可以看出，在沿不同方向图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线所画的等长直线ABAB、 AC AC、ADAD上上物质微粒的数目不同物质微粒的数目不同. .直线直线ABAB上上物质微粒较多，直线物质微粒较多，直线ADAD上较少，直线上较少，直线ACAC上更少上更少. .正因为在不同正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同上物理性质的不同. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究2.2.对晶体具有一定熔点的解释对晶体具有一定熔点的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，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，温度不发生变化温度不发生变化. .3.3.对同素异构体的解释对同素异构体的解释这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如碳这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大不同质上有很大不同. .白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立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方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究4.4.对多晶体宏观特征的解释对多晶体宏观特征的解释多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体( (晶粒晶粒) )组成的组成的. .平平常见到的各种金属材料都是多晶体常见到的各种金属材料都是多晶体. .把纯铁做成的样品放在显把纯铁做成的样品放在显微镜下观察，可以看到它是由许许多多晶粒组成的微镜下观察，可以看到它是由许许多多晶粒组成的. .晶粒有大晶粒有大有小，最小的只有有小，最小的只有1010-5-5 cm cm，最大的也不超过，最大的也不超过1010-3-3 cm. cm.每个晶每个晶粒都是一个小单晶体，具有各向异性的物理性质和规则的几粒都是一个小单晶体，具有各向异性的物理性质和规则的几何形状，因为晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶何形状，因为晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性体没有规则的几何形状，也不显示各向异性. .它在不同方向的它在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性物理性质是相同的，即各向同性. .多晶体和非晶体的主要区别多晶体和非晶体的主要区别是多晶体有确定的熔点，而非晶体没有是多晶体有确定的熔点，而非晶体没有. . 学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究5.5.对非晶体特征的微观解释对非晶体特征的微观解释在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观点来看，在微粒非常多的情况下，沿不同方向的等长直线上，点来看，在微粒非常多的情况下，沿不同方向的等长直线上，微粒的个数大致相等，也就是说，非晶体在不同方向上的微微粒的个数大致相等，也就是说，非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性表现为各向同性. . 多晶体和非晶体内部物质微粒的排列都是杂乱无多晶体和非晶体内部物质微粒的排列都是杂乱无章的，没有一定的规律，在物理性质上都具有各向同性，都章的，没有一定的规律，在物理性质上都具有各向同性，都有无规则的几何外形有无规则的几何外形. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究【典例【典例1 1】( (双选双选) )下列叙述中错误的是下列叙述中错误的是( )( )A.A.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B.B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列列C.C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D.D.石墨的硬度比金刚石的差很多，是由于它的微粒没有按空石墨的硬度比金刚石的差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布间点阵分布学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究 【解题指导】【解题指导】解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究【标准解答】【标准解答】选选C C、D.D.晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质是否相同；也正是由于它的微粒按一定规律排体的物理性质是否相同；也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状列，使单晶体具有规则的几何形状. .石墨与金刚石的硬度相差石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度. .故故A A、B B正确正确. .C C、D D错误错误. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究二、新材料及其应用二、新材料及其应用学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究1.1.分类分类(1)(1)按材料特性划分，可把材料分为结构材料和功能材料两类；按材料特性划分，可把材料分为结构材料和功能材料两类；(2)(2)按材料的应用领域划分，可把材料分为信息材料、能源材按材料的应用领域划分，可把材料分为信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等；料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等；(3)(3)习惯上，把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高习惯上，把材料分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料分子材料和复合材料. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究2.2.用途用途依据不同材料各自性能的不同，在许多领域都有它们不同的依据不同材料各自性能的不同，在许多领域都有它们不同的应用应用. .例如：不锈钢材料在制造餐具、手术器械、化工设备等例如：不锈钢材料在制造餐具、手术器械、化工设备等方面得以广泛应用；氮化硅制成的高温陶瓷在现代工业和航方面得以广泛应用；氮化硅制成的高温陶瓷在现代工业和航空航天领域得到广泛应用；人工合成的有机玻璃可用于制造空航天领域得到广泛应用；人工合成的有机玻璃可用于制造飞机的座舱盖及车的挡风玻璃，还可用于制造文具和工艺品飞机的座舱盖及车的挡风玻璃，还可用于制造文具和工艺品等等. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究3.3.形状记忆合金形状记忆合金(1)(1)定义：将一种含镍定义：将一种含镍55%55%、含钛、含钛45%45%的的“镍钛诺镍钛诺”合金丝加热合金丝加热并弯成各种复杂的形状，然后冷却并拉直，当再次加热时，并弯成各种复杂的形状，然后冷却并拉直，当再次加热时，拉直的合金丝又恢复到原来的形状，因此这种合金被称为形拉直的合金丝又恢复到原来的形状，因此这种合金被称为形状记忆合金；状记忆合金；(2)(2)应用：工程机械、航空航天、医疗卫生等领域应用：工程机械、航空航天、医疗卫生等领域. .4.4.半导体半导体(1)(1)定义：导电性能介于金属导体和绝缘体之间，具有优异特定义：导电性能介于金属导体和绝缘体之间，具有优异特性的微电子材料；性的微电子材料；(2)(2)应用：通信卫星、电视卫星接收机、移动通信、高清晰度应用：通信卫星、电视卫星接收机、移动通信、高清晰度电视以及军用电子装备等领域电视以及军用电子装备等领域. . 学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究5.5.纳米材料纳米材料(1)(1)定义：把颗粒在定义：把颗粒在1 1100 nm100 nm之间的材料称为纳米材料；之间的材料称为纳米材料；(2)(2)应用：医药、电子、生物、航空等方面都有广阔的应用空应用：医药、电子、生物、航空等方面都有广阔的应用空间；间；(3)(3)纳米材料的良好性能主要表现在：力学、热学、电学、磁纳米材料的良好性能主要表现在：力学、热学、电学、磁学、光学、化学等方面学、光学、化学等方面. .在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性; ;在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多; ;学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现电绝缘性在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现电绝缘性; ;在磁学性能方面，当超细微粒的尺寸小到临界尺寸时，常在磁学性能方面，当超细微粒的尺寸小到临界尺寸时，常规的铁磁性材料会转变为处于顺磁性甚至超顺磁状态的纳米规的铁磁性材料会转变为处于顺磁性甚至超顺磁状态的纳米材料；材料；在光学性能方面，纳米半导体材料在室温下具有光致发光在光学性能方面，纳米半导体材料在室温下具有光致发光特性、光电转换特性、介电特性和压电特性特性、光电转换特性、介电特性和压电特性; ;在化学性能方面，纳米材料具有相当高的化学活性在化学性能方面，纳米材料具有相当高的化学活性. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究 新材料往往具有特殊性能新材料往往具有特殊性能:超高强度超高强度;超高超高硬度硬度;超塑性超塑性;各种特殊的物理性质各种特殊的物理性质( (如如: :磁性、超导性等磁性、超导性等).).学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究【典例【典例2 2】( (双选双选) )纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能，以下关于纳米材料的性能的说法中，于传统材料的良好性能，以下关于纳米材料的性能的说法中，正确的是正确的是( )( )A.A.在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性B.B.在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多C.C.在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现超导电性在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现超导电性D.D.在化学性能方面，纳米材料化学活性低，因此化学稳定性在化学性能方面，纳米材料化学活性低，因此化学稳定性强强学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究 【解题指导】【解题指导】解答本题时应注意纳米材料的良好性能主解答本题时应注意纳米材料的良好性能主要表现在：要表现在：学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究【标准解答】【标准解答】选选A A、B.B.纳米材料具有良好的性能，在力学性能纳米材料具有良好的性能，在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性，方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性，A A正确；在热正确；在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多，学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多，B B正确；正确；在电学性能方面，纳米材料在低温时会呈现电绝缘性；而在在电学性能方面，纳米材料在低温时会呈现电绝缘性；而在化学性能方面，纳米材料具有相当高的化学活性，故选项化学性能方面，纳米材料具有相当高的化学活性，故选项C C、D D错误错误. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究【典例】【典例】( (双选双选) )下列关于探索晶体结构的几个结论正确的下列关于探索晶体结构的几个结论正确的是是( )( )A A19121912年，德国物理学家劳厄用年，德国物理学家劳厄用X X射线来探测固体内部的原射线来探测固体内部的原子排列，才证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律子排列，才证实了晶体内部的物质微粒的确是按一定的规律整齐的排列起来的整齐的排列起来的B B组成晶体的物质微粒在空间杂乱无章地排列着，并且晶体组成晶体的物质微粒在空间杂乱无章地排列着，并且晶体的微观结构没有周期性特点的微观结构没有周期性特点学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究C C晶体内部各微粒之间还存在着很强的相互作用力，这些作晶体内部各微粒之间还存在着很强的相互作用力，这些作用力就像可以伸缩的弹簧一样，将微粒约束在一定的平衡位用力就像可以伸缩的弹簧一样，将微粒约束在一定的平衡位置上置上D D热运动时，晶体内部的微粒可以像气体分子那样在任意空热运动时，晶体内部的微粒可以像气体分子那样在任意空间里做剧烈运动间里做剧烈运动学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究【解题指导】【解题指导】解答本题时应根据晶体的微观结构特点进行分解答本题时应根据晶体的微观结构特点进行分析析. .【标准解答】【标准解答】选选A A、C.1912C.1912年，德国物理学家劳厄用年，德国物理学家劳厄用X X射线探射线探测固体内部原子分布，才发现晶体内部微粒的有序排列组测固体内部原子分布，才发现晶体内部微粒的有序排列组成晶体的微粒在空间上有规律排列，并且晶体的微观结构具成晶体的微粒在空间上有规律排列，并且晶体的微观结构具有周期性特点有周期性特点. .微粒间存在很强的作用力，将微粒约束在平衡微粒间存在很强的作用力，将微粒约束在平衡位置上，在平衡位置附近做微小振动故位置上，在平衡位置附近做微小振动故A A、C C正确正确. .学学习习目目标标导导航航课课前前新新知知初初探探课课后后巩巩固固作作业业课课堂堂互互动动探探究究