第9章 1 固体-2021-2022学年高中物理选修3-3【名师导航】同步Word教参(人教版)

1　固体 [学习目标]　1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体．(重点)2.知道各向异性现象和各向同性现象.3.掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别．(重点)4.学会用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．(难点) 一、晶体和非晶体 1．固体可以分为晶体和非晶体两类．石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体． 2．单晶体具有确定的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状，我们在初中已经学过，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点． 3．有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作各向同性．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的． 二、晶体的微观结构 1．规则性 单晶体的原子(分子、离子)都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．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)单晶体和多晶体都有规则的几何外形． (×) (2)所有的晶体都具有各向异性． (×) (3)所有晶体在不同方向上物质微粒的排列情况都相同． (×) (4)晶体内部微粒的排列毫无规则． (×) (5)有些非晶体和晶体之间在一定条件下可以相互转化． (√) 2．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　) A．有规则的几何外形的固体一定是晶体 B．只有单晶体才有天然规则的几何外形 C．晶体在物理性质上一定是各向异性的 D．晶体熔化时具有确定的熔点 E．可以根据各向异性或各向同性来鉴别单晶体和多晶体 BDE　[单晶体有规则的几何外形，多晶体与非晶体都没有规则的几何外形，如果固体有规则的几何外形但不是天然的，而是人为加工的，则其不一定是晶体，A错误，B正确；单晶体只在某些物理性质上表现为各向异性，并非所有的物理性质都表现为各向异性，多晶体在物理性质上表现为各向同性，C错误，E正确；晶体有确定的熔点，D正确．] 3．(多选)关于石墨和金刚石的区别，下面说法不正确的是(　　) A．石墨和金刚石是同种物质微粒组成的空间结构相同的晶体 B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软 C．石墨与金刚石是不同的物质微粒组成的不同晶体 D．石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同 E．组成它们的物质微粒按不同的规则排列 ACD　[由化学知识知道，石墨和金刚石是碳的同素异形体，其化学性质相同．它们的分子的空间结构不同，石墨中的碳原子排列为层状结构，层与层间距离很大，所以其质地松软；金刚石中的碳原子排列紧密，相互间作用力很强，所以其质地坚硬．显然A、C、D错误，B、E正确．] 晶体和非晶体 1．单晶体的特征 (1)具有天然的规则外形，这种规则的外形不是人工造成的． (2)物理性质各向异性，这是单晶体区别于非晶体和多晶体最重要的特性，是判断单晶体最主要的依据． (3)具有一定的熔点，单晶体在这一点上和多晶体没有区别．从宏观上区分晶体和非晶体的重要依据是看有无一定的熔点． 2．多晶体和非晶体 (1)多晶体虽无天然规则的几何形状，物理性质各向同性，但组成多晶体的晶粒都有规则的几何形状，每一个晶粒都具有单晶体的特征和物理性质，这是多晶体和非晶体在内部结构上的区别． (2)多晶体与非晶体在宏观上的区别在于多晶体具有一定的熔点，非晶体则没有，例如很多同学认为玻璃应是多晶体，但实验证明玻璃没有一定的熔点，故应是非晶体． 3．正确理解单晶体的各向异性 (1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的． ①单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性质时，测试结果不同． ②通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等． (2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，举例如下： ①云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同. ②方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同． ③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同． ④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同． 【例1】　(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　) 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，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶