趣话高中物理选修3第9章固体、液体和物态变化第1节固体.docx

第9章 固体、液体和物态变化第1节 固体固体分为晶体和非晶体。晶体有一定的形状，如食盐、石英、云母、蔗糖等等，还有一些东西没有一定的形状，可以做成任何形状，如玻璃、沥青、蜂蜡、松香等等，这些是非晶体。我们最常见的冰也是晶体。左图是食盐晶体，现在我们很少见到这种大粒食盐了，只能看看图片，食盐晶体是正方体，食盐颗粒由一个或多个正方体组成，一个的称为单晶，多个的称为多晶。我们常见的是蔗糖晶体，如果我们去超市买白糖，根据颗粒大小，有冰糖、白砂糖和绵白糖之分，其分子组成相同，只是颗粒大小不同，可以看到，白糖晶体是长方体，晶体颗粒再小，也会保持这种形状。对于非晶体，其可塑性较强，可以融化做成各种形状，没有自己的形状，如玻璃，我们可以制成各种形状，破碎后也没有固定形状。晶体与非晶体的另一个区别是熔点，晶体有固定的熔点。我们如果加热一块冰，当温度升到0时，温度不再升高，冰开始融化，温度保持，当冰全部融化成水后，才会继续升温，所以水的熔点是0。如果拿沥青做实验，会发现沥青随着温度上升而逐渐变软，并且越来越软，当温度足够高时，变成了液体。整个过程中没有一个固定的熔点，只有一个融化的温度区间。玻璃也是如此。在玻璃和云母上分别涂上蜡，用烧热的针尖去烫，玻璃上的蜡会融化一个圆形，云母上会有一个椭圆形的区域，说明非晶体导热是各个方向相同的，而晶体是不同的。晶体与非晶体的这些特性是有他们的分子结构决定的。固体不同于气体，气体各个分子之间距离较远，固体分子都是排在一起的，组成一个大的结构。由于分子结构不同，表现出的形状是不同的。首先，食盐是正方体结构，看看分子结构吧。食盐是体心立方结构，每一个钠离子周围相邻的是6个氯离子，同样，每一个氯离子周围也有6个钠离子，这样，既保证两者比例为一比一，也使正方体的结构形成。再看看碳的两种晶体，石墨和金刚石。石墨是一层一层的，其分子结构也是分层的，还有如果是单层结构的，是石墨烯，这种材料为未来的充电电池带来希望，很可能使电动车辆代替燃油车辆。金刚石是目前已知最硬的材料，因为其具有的正四面体结构只最稳定的，受到外力时不易变形。可能有人见过卖糖葫芦的熬糖稀，觉得蔗糖好像没有熔点，其实，那是蔗糖与水溶解后的混合物，蔗糖的晶体已经破坏。文中图片来自百度