第2章 第1节 固体类型及微观结构（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【精讲精练】鲁科版

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．下列说法正确的是(　　) A．所有晶体都具有天然、规则的几何外形 B．没有固定熔点的固体一定是非晶体 C．物理性质表现为各向同性的一定是非晶体 D．同一种物质只能形成一种晶体 答案　B 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 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 1．对单晶体各向异性的解释。 如图所示，这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况。从图上可以看出，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，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同。 2．对晶体具有一定熔点的解释。 给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化。 3．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。 4．多晶体的微观结构及性质。 (1)多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体(晶粒)