2017-2018学年粤教版选修3-3 晶体和非晶体、晶体的微观结构、固体新材料 第1课时 学案
2017-2018学年粤教版选修3-3  晶体和非晶体、晶体的微观结构、固体新材料 第1课时 学案第3页

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,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表现为各向同性.

6.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.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.

例3 2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究.他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开,使得石墨片的厚度逐渐减小,最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯,是碳的二维结构.如图3所示为石墨、石墨烯的微观结构,根据以上信息和已学知识判断,下列说法中正确的是(  )

图3

A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体

B.石墨是单质,石墨烯是化合物

C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体

D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的

答案 CD

解析 石墨、石墨烯、金刚石都为晶体且都为单质,A、B错误,C正确;两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的,D正确.故正确的答案为C、D.

三、固体新材料

1.新材料的基本特征

(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景.

(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关;

(3)新材料往往具有特殊性能,如超高强度、超高硬度、超塑性;

(4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步.

2.新材料的未来

(1)新材料科学正向着研究各种复合材料(例如复合金属材料、复合陶瓷材料、复合高分子材料)、研究并开发纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展.

(2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容.

例4 下列说法正确的是(  )

A.新材料特殊的性能,它不仅包括特殊的物理性能,也包括一些特殊的化学性能

B.制作集成电路时,尽管对硅单晶片的完整性有很高的要求,但是可以允许单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷

C.纳米是长度单位,1nm=10-10m

D.金属薄膜可以配合读写磁头设计的改进,增大磁记录的密度

答案 D

解析 新材料的特殊性能是指物理性能,A错;制作集成电路的硅单晶片是不允许硅单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷的,B错;1nm=10-9m,C错;由于金属薄膜的晶粒尺寸小、晶粒各向异性大,晶粒间的相互交换作用弱,是可以配合读写磁头的