固体-物理教案
教学目标1、知道固体分为晶体和非晶体两大类.
2、知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别.
3、知道晶体有单晶体和多晶体.
4、知道一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的.
教学建议
1、本章教材并没有全面地从力、热、声、光、电等方面讨论固体的性质,只是以分子动理论为基础从固体的结构特点研究了晶体和非晶体的区别,以及晶体中的单晶体和多晶体.
2、晶体和非晶体在外形上的区别,要通过观察晶体和非晶体实物,让学生认识,并从而引起学生思考:这是为什么?
3、晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点,这是学生初中学过的知识,为了让学生对晶体和非晶体的区别有全面的认识,在这里有必要再一次提出.
晶体内部的一些物理性质,表现出各向异性,而非晶体是各向同性的.上述结论,教材是通过实验得出的,学生接受起来一般不会有问题.在教学中也可以举例说明其他物理性质也具有各向异性,如方铅矿在导电性上有明显的各向异性;方解石在光的折射上表现出明显的各向异性.
4、讲同一种物质有晶体也有非晶体,可以防止学生在物质存在的形式上产生片面的、绝对化的认识.
教学设计方案
一、课堂引入:
1、教师讲解:通过上一章的学习,我们知道:分子在不停的做无规则的运动,分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起,而分子的无规则运动又使它们分散开来,我们看到自然界中物质的三种状态:液态、气态和固态,便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。物理学上将固态和液态称为凝聚态。
为了更好的研究微观分子的排布对物质宏观性质的影响,我们分别研究物质的固态、液态和气态——固体、液体和气体;首先,我们来研究固体。
2、教师板书:(将章节的标题写上)
二、新课讲解
1、固体材料的发展
教师出示图片:
生活用器、生产工具的演变——固态材料的发展;(图片的展示顺序:远古石器——商代的青铜器——春秋时期的铁制刀剑——到今天的人造固体材料:合金;低温超导材料;生产火箭、人造卫星的特殊材料;高强度、低密度、耐高温的钛合金等等)
教师讲解:人类在远古时期就开始利用石器作为生产工具与生活用品,随着生产力的发展,生产工具的不断革新,人们对固体材料的要求也在不断地提高,从对金属固体材料的提炼到今天可以运用科学技术制造出多种人造材料。各种材料的性质也是千差万别的,所有的这些固体材料性质的不同,都是与它们的分子组成和分子排列有关的。
2、固体的分类
实验1:请同学们观察下面的几种固体颗粒:硫酸铜、食盐、松香、橡胶和明矾;
问题:同一种固体的颗粒形状是一样的么?
教师可以通过大屏幕显示各个固体颗粒的图片;或者让学生进行分组实验,得出实验结论。
学生观察到 具有规则的几何形状, 没有规则的几何形状。
(硫酸铜、食盐、明矾具有规则的几何形状,而松香、橡胶没有规则的几何形状)
教师讲解:自然界中的固态物质可以分为两种:晶体和非晶体。
晶体:由分子、原子或离子按一定的规律重复排列而成的固体叫做晶体,晶体的外形具有规则的几何形状(教师出示食盐 NaCl晶体的结构示意图),如食盐晶体呈立方体,石英的晶体中间是六棱柱,两端是六棱锥(教师出示石英晶体的图片),雪花是冰的晶体,各种雪花的形状都是六角形的(教师出示书中的图片)。像玻璃、松香、沥青等没有规则的几何形状的固体叫做非晶体(出示各类图片)。
板书:晶体、非晶体(给出晶体和非晶体的定义)
3、晶体和非晶体的物理性质的不同
晶体和非晶体的这种宏观形状的不同是由分子的排列不同决定的,进而使得它们的物理性质上也是不同的。
问题:那么,晶体和非晶体的物理性质有什么不同呢?
实验2: 在云母薄片和玻璃片上面均匀地涂一层很薄的石蜡。将烧热的钢珠分别接触云母片和玻璃片的反面,观察石蜡熔化形成的图形。
学生观察发现:云母片上石蜡熔化形成的图形是 ,玻璃片上石蜡熔化形成的图形是 。
(云母片上石蜡熔化形成的图形是椭圆形的,玻璃片上石蜡熔化形成的图形是圆形的。)
问题:讨论实验现象说明了什么?
教师总结:通过实验现象我们可知云母在各个方向上的导热性能不相同,玻璃在各个方向上的导热性能相同。
实验3:将方铅矿石晶体,灵敏电流计,干电池,电键连接成简单的串联电路(如图),先让矿石 A端和电池正极相连接。然后把矿石掉个头,B端跟电池正极相连接。观察两次通电时电流计的读数。
学生观察发现:方铅矿石各个方向的导电性能________(相同、不相同)。
(方铅矿石各个方向的导电性能不相同)
教师总结:方铅矿石各个方向的导电性能不相同、方解石在光的折射上表现出明显的各向异性表明,晶体在不同方向上导热性能、导电性能等物理性质不相同,这种特性叫做各向异性,而非晶体在各个方向上的各种物理性质都是相同的。
教师讲解:我们在初中学习物理时已经知道,晶体都有固定的熔点,而非晶体没有熔点。
板书:晶体都有固定的熔点,而非晶体没有熔点
4、单晶体和多晶体
教师讲解:晶体有单晶体和多晶体两种。整个物体就是一个晶体叫做单晶体,如果整个物体由大量不规则排列的小晶体组成,叫做多晶体。
多晶体:不具有规则的几何形状,各种金属材料都是多晶体。由于小晶体的排列是杂乱的,所以金属整体表现为各向同性。
教师出示图片:
(1)、单晶体的硅与锗——半导体工业的重要原材料;
(2)、我国在60年代用单晶体红宝石制成了第一台激光器
有的物质可以是晶体,也可以是非晶体。例如石英水晶是晶体,而石英玻璃却是非晶体。另外有的晶体与非晶体在一定的条件下可以互相转化。
三、典型例题讲解
(参考典型例题)
四、学生阅读课文
五、教师小结;完成课后习题
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