2.4 固体-新教材高中物理选择性必修第三册【新课程同步训练】学习手册（人教版）

学 第三册 （人教版）高中物理选择性必修 知 识 梳 理 知识点 1 晶体和非晶体 固体分类： 固体可分为晶体、 非晶体两类。 （ 1 ） 外形： 单晶体具有规则的几何形状， 非晶体则 没有确定的几何形状。 （ 2 ） 物理性质： 晶体有确定的熔点， 非晶体没有确 定的熔点。 （ 3 ） 常见的晶体： 石英、 云母、 明矾、 食盐、 硫酸 铜、 蔗糖、 味精、 雪花； 常见的非晶体： 玻 璃、 蜂蜡、 松香、 沥青、 橡胶。 知识点 2 单晶体和多晶体 1. 单晶体： 有规则的几何形状， 外形是由若干个 平面围成的多面体， 这样的固体叫单晶体， 单 晶体就是单个晶体颗粒。 单晶体在导热、 导电、 光学等物理性质上表现为各向异性。 2. 多晶体： 由许多无规则排列的晶粒构成的晶体。 多晶体没有规则的几何形状。 多晶体有确定的 熔点， 导热、 导电、 光学等物理性质上表现为 各向同性。 知识点 3 晶体的微观结构 1. 规则性： 单晶体的原子 （分子、 离子） 都是按 照各自的规则排列， 具有空间上的周期性。 2. 变化或转化： 在不同条件下， 同种物质的微粒 按照不同规则在空间排列， 可以生成不同的晶 体， 例如石墨和金刚石。 有些晶体在一定条件 下可以转化为非晶体， 例如天然水晶熔化后再 凝固成石英玻璃。 要 点 突 破 要点 1 对晶体和非晶体的理解 1. 外形： 单晶体具有规则的几何形状， 而非晶体 没有。 食盐、 明矾、 石英都是晶体， 有些晶体 可以具有多种不同的几何形状， 例如雪花可以 有多种不同的几何形状， 非晶体则没有规则的 几何形状。 2. 物理性质： 单晶体具有各向异性， 而非晶体则 是各向同性的。 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的物理性质不 同。 例如晶体在不同的方向上可以有不同的硬 度、 弹性、 导热性能、 导电性能等。 3. 熔点： 晶体具有一定的熔点， 而非晶体没有一 定的熔点。 要点 2 单晶体和多晶体 1. 单晶体和多晶体： 单晶体具有规则的几何形状， 单晶体是单个的晶体颗粒。 多晶体是单晶体的 组合， 是由许多无规则排列的晶体颗粒构成的 晶体。 2. 单晶体、 多晶体、 非晶体比较 4. 固 体 p 1 ΔV ① ， 以氧气瓶中的氧气与体积为 ΔV 的容器 内的氧气合起来作为研究对象， 初状态： p 1 =30 atm ， V 1 总 =V 1 +ΔV ， 末状态： p 2 =5 atm ， V 2 总 =V 1 +V 1 ′ ， 由 玻意耳定律， 有 p 1 V 1 总 =p 2 V 2 总 ， p 1 （ V 1 +ΔV ） =p 2 （ V 1 + V 1 ′ ） ② ， ①② 联立得 p 1 V 1 +p 1 ′V 1 ′=p 2 （ V 1 +V 1 ′ ）， 解 得 n=25 （瓶）。 方法二： 以氧气瓶中的氧气和 n 个小钢瓶中的氧气 整体为研究对象， 由理想气体状态方程的推论得各 部分的 pV 值 （因为是等温变化） 之和在变化前后 相等， 即 p 1 V 1 +p 1 ′V 1 ′=p 2 （ V 1 +V 1 ′ ）， 得 n=25 （瓶）。 答案： 25 瓶。 36 第二章 气体、 固体和液体 学 3. 几点说明 （ 1 ） 晶体和非晶体区分的关键看有无确定的熔点， 而不是用是否有规则的几何形状来辨别。 单 晶体和多晶体的区分关键看有无规则的几何 外形及物理性质是各向同性还是各向异性。 （ 2 ） 注意理解单晶体在物理性质上的各向异性。 单 晶体具有各向异性， 并不是说每一种单晶体 都在各种物理性质上表现出各向异性， 如云 母、 石膏晶体在导热性上表现出显著的各向 异性， 即沿不同方向传热快慢不同； 立方体 形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性， 即沿不同方向弹性不同。 要点 3 晶体的微观结构及特点 1. 晶体的微观结构特点 （ 1 ） 组成晶体的物质微粒 （分子、 原子或离子）， 依照一定的规则在空间中整齐地排列。 （ 2 ） 晶体中物质微粒的相互作用很强， 微粒的热运 动不足以克服它们的相互作用而远离。 （ 3 ） 微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不 停地做微小的振动。 2. 晶体与非晶体区别的微观解释 （ 1 ） 各向异性： 如图所示为在 一个平面上晶体物质微粒 的排列情况。 从图中可以 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， 才引起单晶体的 不同方向上物理性质的不同。 （ 2 ） 熔点： 给晶体加热到一定温