第2章 第1节 固体类型及微观结构-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】鲁科版选择性必修 第三册 新课标辅导

第1节　固体类型及微观结构 [学业要求与核心素养] 1．通过对固体性质的了解，知道什么是晶体，什么是非晶体。 2．通过晶体的微观结构理论，会解释晶体的各项性质。 一、晶体和非晶体 1．晶体：如石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等。 2．非晶体：如玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 3．区别 固体分类 比较内容 宏观外形 物理性质 非晶体 没有确定的形状 (1)没有确定的熔点 (2)导热、导电、光学性质表现为各向同性 晶体 单晶体 有规则的形状 (1)有确定的熔点 (2)导热、导电、光学性质表现为各向异性 多晶体 没有确定的形状 (1)有确定的熔点 (2)导热、导电、光学性质表现为各向同性 二、固体的微观结构 1．规则性：单晶体的原子(或分子、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。 1．判断下列说法的正误。 (1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形。(×) (2)没有固定熔点的固体一定是非晶体。(√) (3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。(×) (4)同一种物质只能形成一种晶体。(×) (5)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体。(√) 2．某球形固体物质，其各向导热性能不相同，则该物体一定是晶体。 知识点一　晶体和非晶体 问题探究1 如图2-1-1甲所示是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题： 图2-1-1 (1)晶体与非晶体在外观上有什么不同？ (2)没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？ 答案　(1)单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体无规则的几何外形。 (2)不是。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有确定的几何外形。 [归纳升华] 1．区分晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法。 (1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点。仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。 (2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。 2．各向异性的表现。 在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体及多晶体则是各向同性的。 通常所说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。 单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时测试结果不同。 [例1]　(多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　) A．单晶体具有各向异性 B．多晶体也具有各向异性 C．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的 D．晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的 [自主解答]　单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，故A正确，B错误；非晶体的物理性质，在各个方向上都是相同的，C正确；晶体分为单晶体和多晶体，多晶体具有各向同性，在各个方向上物理性质都是相同的，D错误。 [答案]　AC 核心素养·思维升华 判断晶体与非晶体的关键是看有无确定的熔点。 单晶体与多晶体的区别关键看有无规则的几何外形以及是否为各向异性。 1．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　) A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体 B．一块均匀薄片，沿各个方面对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体 C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球体一定是单晶体 D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则这块晶体一定是多晶体 解析　根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别多晶体和非晶体，选项A错误。薄片在力学性质上表现为各向同性，无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误。固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C正确。某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定是多晶体，因为单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D错误。 答案　C 知识点二　晶体的微观结构 问题探究2 (1)单晶体具有规则的几何外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的几何外形，并且物理性质方面表现为各向同性。产生这些不同的根本原因是什么呢？ (2)金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？ 答案　(1)它们的微观结构不同。 (2)金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大。石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小。这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布会形成不同的晶体。 [