固體物理教案

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教學(xué)目標(biāo)

1、知道固體分為晶體和非晶體兩大類．

2、知道晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別．

3、知道晶體有單晶體和多晶體．

4、知道一種物質(zhì)是晶體還是非晶體并不是絕對(duì)的．

教學(xué)建議

1、本章教材并沒有全面地從力、熱、聲、光、電等方面討論固體的性質(zhì)，只是以分子動(dòng)理論為基礎(chǔ)從固體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研究了晶體和非晶體的區(qū)別，以及晶體中的單晶體和多晶體．

2、晶體和非晶體在外形上的區(qū)別，要通過觀察晶體和非晶體實(shí)物，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)，并從而引起學(xué)生思考：這是為什么？

3、晶體有一定的熔點(diǎn)，非晶體沒有一定的熔點(diǎn)，這是學(xué)生初中學(xué)過的知識(shí)，為了讓學(xué)生對(duì)晶體和非晶體的區(qū)別有全面的認(rèn)識(shí)，在這里有必要再一次提出．

晶體內(nèi)部的一些物理性質(zhì)，表現(xiàn)出各向異性，而非晶體是各向同性的．上述結(jié)論，教材是通過實(shí)驗(yàn)得出的，學(xué)生接受起來一般不會(huì)有問題．在教學(xué)中也可以舉例說明其他物理性質(zhì)也具有各向異性，如方鉛礦在導(dǎo)電性上有明顯的各向異性；方解石在光的折射上表現(xiàn)出明顯的各向異性．

4、講同一種物質(zhì)有晶體也有非晶體，可以防止學(xué)生在物質(zhì)存在的形式上產(chǎn)生片面的、絕對(duì)化的認(rèn)識(shí)．

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

一、課堂引入：

1、教師講解：通過上一章的學(xué)習(xí)，我們知道：分子在不停的做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，分子之間的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)又使它們分散開來，我們看到自然界中物質(zhì)的三種狀態(tài)：液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)，便是由于分子的這兩種作用而產(chǎn)生的三種不同的聚集狀態(tài)。物理學(xué)上將固態(tài)和液態(tài)稱為凝聚態(tài)。

為了更好的研究微觀分子的排布對(duì)物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響，我們分別研究物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)——固體、液體和氣體；首先，我們來研究固體。

2、教師板書：（將章節(jié)的標(biāo)題寫上）

二、新課講解

1、固體材料的發(fā)展

教師出示圖片：

生活用器、生產(chǎn)工具的演變——固態(tài)材料的發(fā)展；（圖片的展示順序：遠(yuǎn)古石器——商代的青銅器——春秋時(shí)期的鐵制刀劍——到今天的人造固體材料：合金；低溫超導(dǎo)材料；生產(chǎn)火箭、人造衛(wèi)星的特殊材料；高強(qiáng)度、低密度、耐高溫的鈦合金等等）

教師講解：人類在遠(yuǎn)古時(shí)期就開始利用石器作為生產(chǎn)工具與生活用品，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，生產(chǎn)工具的不斷革新，人們對(duì)固體材料的要求也在不斷地提高，從對(duì)金屬固體材料的提煉到今天可以運(yùn)用科學(xué)技術(shù)制造出多種人造材料。各種材料的性質(zhì)也是千差萬別的，所有的這些固體材料性質(zhì)的不同，都是與它們的分子組成和分子排列有關(guān)的。

2、固體的分類

實(shí)驗(yàn)1：請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的幾種固體顆粒：硫酸銅、食鹽、松香、橡膠和明礬；

問題：同一種固體的顆粒形狀是一樣的么？

教師可以通過大屏幕顯示各個(gè)固體顆粒的圖片；或者讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

學(xué)生觀察到具有規(guī)則的幾何形狀，沒有規(guī)則的幾何形狀。

（硫酸銅、食鹽、明礬具有規(guī)則的幾何形狀，而松香、橡膠沒有規(guī)則的幾何形狀）

教師講解：自然界中的固態(tài)物質(zhì)可以分為兩種：晶體和非晶體。

晶體：由分子、原子或離子按一定的規(guī)律重復(fù)排列而成的固體叫做晶體，晶體的外形具有規(guī)則的幾何形狀（教師出示食鹽NaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖），如食鹽晶體呈立方體，石英的晶體中間是六棱柱，兩端是六棱錐（教師出示石英晶體的圖片），雪花是冰的晶體，各種雪花的形狀都是六角形的（教師出示書中的圖片）。像玻璃、松香、瀝青等沒有規(guī)則的幾何形狀的固體叫做非晶體（出示各類圖片）。

板書：晶體、非晶體（給出晶體和非晶體的定義）

3、晶體和非晶體的物理性質(zhì)的不同

晶體和非晶體的這種宏觀形狀的不同是由分子的排列不同決定的，進(jìn)而使得它們的物理性質(zhì)上也是不同的。

問題：那么，晶體和非晶體的物理性質(zhì)有什么不同呢？

實(shí)驗(yàn)2：在云母薄片和玻璃片上面均勻地涂一層很薄的石蠟。將燒熱的鋼珠分別接觸云母片和玻璃片的反面，觀察石蠟熔化形成的圖形。

學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)：云母片上石蠟熔化形成的圖形是，玻璃片上石蠟熔化形成的圖形是。

（云母片上石蠟熔化形成的圖形是橢圓形的，玻璃片上石蠟熔化形成的圖形是圓形的。）

問題：討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？

教師總結(jié)：通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可知云母在各個(gè)方向上的導(dǎo)熱性能不相同，玻璃在各個(gè)方向上的導(dǎo)熱性能相同。

實(shí)驗(yàn)3：將方鉛礦石晶體，靈敏電流計(jì)，干電池，電鍵連接成簡單的串聯(lián)電路（如圖），先讓礦石A端和電池正極相連接。然后把礦石掉個(gè)頭，B端跟電池正極相連接。觀察兩次通電時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)。

學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)：方鉛礦石各個(gè)方向的導(dǎo)電性能________（相同、不相同）。

（方鉛礦石各個(gè)方向的導(dǎo)電性能不相同）

教師總結(jié)：方鉛礦石各個(gè)方向的導(dǎo)電性能不相同、方解石在光的折射上表現(xiàn)出明顯的各向異性表明，晶體在不同方向上導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能等物理性質(zhì)不相同，這種特性叫做各向異性，而非晶體在各個(gè)方向上的各種物理性質(zhì)都是相同的。

教師講解：我們?cè)诔踔袑W(xué)習(xí)物理時(shí)已經(jīng)知道，晶體都有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有熔點(diǎn)。

板書：晶體都有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有熔點(diǎn)

4、單晶體和多晶體

教師講解：晶體有單晶體和多晶體兩種。整個(gè)物體就是一個(gè)晶體叫做單晶體，如果整個(gè)物體由大量不規(guī)則排列的小晶體組成，叫做多晶體。

多晶體：不具有規(guī)則的幾何形狀，各種金屬材料都是多晶體。由于小晶體的排列是雜亂的，所以金屬整體表現(xiàn)為各向同性。

教師出示圖片：

（1）、單晶體的硅與鍺——半導(dǎo)體工業(yè)的重要原材料；

（2）、我國在60年代用單晶體紅寶石制成了第一臺(tái)激光器

有的物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體。例如石英水晶是晶體，而石英玻璃卻是非晶體。另外有的晶體與非晶體在一定的條件下可以互相轉(zhuǎn)化。

三、典型例題講解

（參考典型例題）

四、學(xué)生閱讀課文

五、教師小結(jié)；完成課后習(xí)題