第二课时 固体和液体、物态变化
【要求】
1．知道固体的微观结构，知道晶体与非晶体。
2．知道液体的表面张力现象，知道液晶的微观结构。
3．知道饱和汽和饱和汽压。
【知识再现】
一、晶体和非晶体
1．在外形上，晶体具有 ，而非晶体则没有 。
2．在物理性质上，晶体具有 ，而非晶体则是 的。
3．晶体具有 的熔点，而非晶体没有 的熔点。
4．晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。
二、多晶体和单晶体
单个的 是单晶体，由 杂乱无章地组合在一起是多晶体，多晶体具有各向同性。
三、晶体的微观结构
组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)都是按照各自的 排列的，具有空间上的 ，微粒的热运动表现为 在一定的平衡位置附近不停地做 ．
四、表面张力
如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是 ，它的作用是使液体面绷紧，所以叫液体的表面张力。
五、液晶
1．液晶的物理性质：液晶具有液体的 ，又具有晶体的 。
2．液晶分子的排列特点：液晶分子的位置 ，但排列是 的。
六、饱和汽与饱和汽压
1． 叫汽化，
叫蒸发，
叫沸腾。
2． 饱和汽，
叫饱和汽压，
叫空气的相对湿度。
知识点一晶体各向异性的微观解释
在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的．
通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等．晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能时测量结果不同．例如晶体在不同的方向还可以有不同的硬度、弹性、热膨胀性质、导电性能等．
需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各物理性质上表现出各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性??沿不同方向传热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性??沿不同方向电阻率不同；立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性??沿不同方向的弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性??沿不同方向的折射率不同．
【应用1】晶体具有各向异性是由于（ ）
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．晶体内部结构的无规则性
D．晶体内部结构的有规则性
导示: 由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，并且内部结构的有规则性，在宏观上表现为各向异性，BC错，故选AD。
对各向异性的微观解释：如图所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
知识点二表面张力的解释
分子间的距离大于某一数值r0时，分子力表现为引力，小于这个数值时表现为斥力，如果分子间的距离等于r0，分子力为0．在液体内部，分子间的距离在r0左右，而在表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0如图所示，因此分子间的作用表现为相互吸引。
【应用2】液体表面具有收缩趋势的原因是( )
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力
D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
导示: 液体表面张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，表面层的分子间表现为引力，具有表面收缩趋势，与流动性无关，与接触的容器壁无关，ABC错，故选D。
说明：1．表面张力使液体自动收缩，由于有表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切．
2．表面张力的形成原因是表面层(液体跟空气接触的一个薄层)中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力．
3．表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．
知识点三液晶的性质和特点
1．液晶态的分子排列： 组成晶体的物质微粒(分子、原予或离子)依照一定的规律在空间有序排列，构成空间点阵，所以表现为各向异性．液体却表现为分子排列无序性和流动性．液晶呢?分于既保持排列有序性，保持各向异性，又可以自由移动位置无序，因此也保持了流动性．
2．液晶的特点：液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体．
3．液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷：液晶分子的排列是不稳定的，外界条件和微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质．如计算器的显示屏，外加电压液晶由透明状态变为混浊状态．
4．液晶的外形特征：液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子。液晶是种很特殊的材料，它既像液体那样具有流动性，又像晶体那样，在不同的方向上表现出不同的光学性质．液晶可以随外界条件的不同，一会分于排列有序，一会分子排列又杂乱无章，液晶显示器正是使用液晶的这一独特的光学特性，对它进行调制，进而通过液晶进行显示．
【应用3】关于液晶，下列说法中正确的有 ( )
A．液晶是一种晶体
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．液晶的光学性质随温度的变化而变化
D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
导示: 液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体，液晶不是晶体，A错。液晶具有各向异性，分子的空间排列是不稳定的，B错。改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质，CD正确。故选CD。
类型一晶体微观结构假说的应用
1．假说的根据：假说的提出是根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．
2．实验证实，人们用X射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后，证实了这种假说是正确的．
3．微观结构理论的内容包括：①组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）是依照一定的规律在空间中整齐的排列的．②微粒的热运动特点表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动。
4．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，温度不发生变化．
5．有的物质有几种晶体，是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构．
【例1】下列说法中正确的是 ( )
A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
B．同一种物质只能形成一种晶体
C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状
导示: 所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错。同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错．单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C错．玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D对。故选D。
判断晶体和非晶体，要抓住晶体与非晶体的本质区别，从这些本质区别上找出被判断的物质是晶体还是非晶体。另外能从物体的微观结构上，知道物质的内部结构，也可以判断晶体与非晶体。
类型二表面张力的应用
液体表面张力产生的原因是液体与空气的交界处分子因为蒸发而变的稀疏，分子间表现引力，使整个液面有收缩的趋势．
【例2】水的密度比沙的密度小，为什么沙漠中的风能刮起大量沙子，而海洋上的风却只带有少量的水沫?
导示: 由于海水水面有表面张力的作用，水珠之间相互吸引着，风很难把水珠刮起．只能形成海浪，所以海洋上的风只带有少量的水沫．而沙漠中的沙子却不一样，沙粒之间作用力很小，几乎没有，所以风很容易刮起大量沙子．
1．某种固体制成的均匀薄片，将其一个表面涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触其反面，发现石蜡熔化区域呈圆形．由此可断定该薄片（ ）
A．一定是非晶体 B．一定是单晶体
C．一定是多晶体 D．不一定是非晶体
2．一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图所示．若用多用电表沿两对称轴O1O1′，和O2O2′，测其电阻阻值均为R，则这块样品可能是( )
A．单晶体 B．多晶体 C．非晶体 D．金属
3．下列物质哪些是晶体，哪些是非晶体（ ）
A．铁 B．橡胶 C．玻璃 D．食盐己云母 F．塑料
4．由同种物质微粒组成但空间点阵不同的两种晶体，这两种晶体一定是：（ ）
A．物理性质相同，化学性质不相同．
B．物理性质不相同，化学性质相同．
C．物理性质相同，化学性质相同．
D．物理性质不相同，化学性质不相同．
5．在潮湿的天气里，洗了的衣服不易晾干，这是为什么？
参考答案
1．D 2．A 3．A 4．B 5．略
【要求】
1．知道固体的微观结构，知道晶体与非晶体。
2．知道液体的表面张力现象，知道液晶的微观结构。
3．知道饱和汽和饱和汽压。
【知识再现】
一、晶体和非晶体
1．在外形上，晶体具有 ，而非晶体则没有 。
2．在物理性质上，晶体具有 ，而非晶体则是 的。
3．晶体具有 的熔点，而非晶体没有 的熔点。
4．晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。
二、多晶体和单晶体
单个的 是单晶体，由 杂乱无章地组合在一起是多晶体，多晶体具有各向同性。
三、晶体的微观结构
组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)都是按照各自的 排列的，具有空间上的 ，微粒的热运动表现为 在一定的平衡位置附近不停地做 ．
四、表面张力
如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是 ，它的作用是使液体面绷紧，所以叫液体的表面张力。
五、液晶
1．液晶的物理性质：液晶具有液体的 ，又具有晶体的 。
2．液晶分子的排列特点：液晶分子的位置 ，但排列是 的。
六、饱和汽与饱和汽压
1． 叫汽化，
叫蒸发，
叫沸腾。
2． 饱和汽，
叫饱和汽压，
叫空气的相对湿度。
知识点一晶体各向异性的微观解释
在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的．
通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等．晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能时测量结果不同．例如晶体在不同的方向还可以有不同的硬度、弹性、热膨胀性质、导电性能等．
需要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各物理性质上表现出各向异性，例如云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性??沿不同方向传热的快慢不同；方铅矿晶体在导电性上表现出显著的各向异性??沿不同方向电阻率不同；立方形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性??沿不同方向的弹性不同；方解石晶体在光的折射上表现出各向异性??沿不同方向的折射率不同．
【应用1】晶体具有各向异性是由于（ ）
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．晶体内部结构的无规则性
D．晶体内部结构的有规则性
导示: 由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，并且内部结构的有规则性，在宏观上表现为各向异性，BC错，故选AD。
对各向异性的微观解释：如图所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
知识点二表面张力的解释
分子间的距离大于某一数值r0时，分子力表现为引力，小于这个数值时表现为斥力，如果分子间的距离等于r0，分子力为0．在液体内部，分子间的距离在r0左右，而在表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于r0如图所示，因此分子间的作用表现为相互吸引。
【应用2】液体表面具有收缩趋势的原因是( )
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力
D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
导示: 液体表面张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，表面层的分子间表现为引力，具有表面收缩趋势，与流动性无关，与接触的容器壁无关，ABC错，故选D。
说明：1．表面张力使液体自动收缩，由于有表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切．
2．表面张力的形成原因是表面层(液体跟空气接触的一个薄层)中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力．
3．表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．
知识点三液晶的性质和特点
1．液晶态的分子排列： 组成晶体的物质微粒(分子、原予或离子)依照一定的规律在空间有序排列，构成空间点阵，所以表现为各向异性．液体却表现为分子排列无序性和流动性．液晶呢?分于既保持排列有序性，保持各向异性，又可以自由移动位置无序，因此也保持了流动性．
2．液晶的特点：液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体．
3．液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷：液晶分子的排列是不稳定的，外界条件和微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质．如计算器的显示屏，外加电压液晶由透明状态变为混浊状态．
4．液晶的外形特征：液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子。液晶是种很特殊的材料，它既像液体那样具有流动性，又像晶体那样，在不同的方向上表现出不同的光学性质．液晶可以随外界条件的不同，一会分于排列有序，一会分子排列又杂乱无章，液晶显示器正是使用液晶的这一独特的光学特性，对它进行调制，进而通过液晶进行显示．
【应用3】关于液晶，下列说法中正确的有 ( )
A．液晶是一种晶体
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．液晶的光学性质随温度的变化而变化
D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
导示: 液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体，液晶不是晶体，A错。液晶具有各向异性，分子的空间排列是不稳定的，B错。改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质，CD正确。故选CD。
类型一晶体微观结构假说的应用
1．假说的根据：假说的提出是根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．
2．实验证实，人们用X射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后，证实了这种假说是正确的．
3．微观结构理论的内容包括：①组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）是依照一定的规律在空间中整齐的排列的．②微粒的热运动特点表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动。
4．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，温度不发生变化．
5．有的物质有几种晶体，是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构．
【例1】下列说法中正确的是 ( )
A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
B．同一种物质只能形成一种晶体
C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状
导示: 所有的金属都是晶体，因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故A错。同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故B错．单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，故C错．玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D对。故选D。
判断晶体和非晶体，要抓住晶体与非晶体的本质区别，从这些本质区别上找出被判断的物质是晶体还是非晶体。另外能从物体的微观结构上，知道物质的内部结构，也可以判断晶体与非晶体。
类型二表面张力的应用
液体表面张力产生的原因是液体与空气的交界处分子因为蒸发而变的稀疏，分子间表现引力，使整个液面有收缩的趋势．
【例2】水的密度比沙的密度小，为什么沙漠中的风能刮起大量沙子，而海洋上的风却只带有少量的水沫?
导示: 由于海水水面有表面张力的作用，水珠之间相互吸引着，风很难把水珠刮起．只能形成海浪，所以海洋上的风只带有少量的水沫．而沙漠中的沙子却不一样，沙粒之间作用力很小，几乎没有，所以风很容易刮起大量沙子．
1．某种固体制成的均匀薄片，将其一个表面涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触其反面，发现石蜡熔化区域呈圆形．由此可断定该薄片（ ）
A．一定是非晶体 B．一定是单晶体
C．一定是多晶体 D．不一定是非晶体
2．一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图所示．若用多用电表沿两对称轴O1O1′，和O2O2′，测其电阻阻值均为R，则这块样品可能是( )
A．单晶体 B．多晶体 C．非晶体 D．金属
3．下列物质哪些是晶体，哪些是非晶体（ ）
A．铁 B．橡胶 C．玻璃 D．食盐己云母 F．塑料
4．由同种物质微粒组成但空间点阵不同的两种晶体，这两种晶体一定是：（ ）
A．物理性质相同，化学性质不相同．
B．物理性质不相同，化学性质相同．
C．物理性质相同，化学性质相同．
D．物理性质不相同，化学性质不相同．
5．在潮湿的天气里，洗了的衣服不易晾干，这是为什么？
参考答案
1．D 2．A 3．A 4．B 5．略
