第二章 7 第五节 晶体 第六节 新材料-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第五节　晶体　第六节　新材料 【核心素养目标】 物理观念 知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体；掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。 科学思维 学会用晶体的微观结构特点来解释单晶体外形的规则性和物理性质的各向异性。 知识点一　晶体与非晶体 　　如图甲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，请思考以下问题： (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？ 提示：(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，所以多晶体也没有规则的几何外形。 1．固体分类 (1)固体可以分为晶体和非晶体两类。晶体又可以分为单晶体与多晶体。 (2)石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等属于晶体，玻璃、松香、沥青、橡胶等都是非晶体。 2．非晶体：没有天然规则的几何形状，没有固定的熔点。 3．晶体 (1)单晶体：有天然规则的几何形状，有固定的熔点。 (2)多晶体：没有天然规则的几何形状，有固定的熔点。 4．各向异性：单晶体在不同的方向上不仅导热性能不同，而且机械强度、导电性能和光的折射率等其他物理性质也不同。 5．各向同性：非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的。多晶体一般情况下是各向同性的。 1．(多选)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则(　　) A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、丙为晶体，乙是非晶体 C．甲、丙为非晶体，乙是晶体 D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 BD　[由题图甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向异性。由题图丁可知，甲、丙有确定熔点，乙无确定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体，故选BD。] 学生用书↓第43页 2．(多选)北京奥运会的国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫作ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料。这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是(　　) A．在物理性质上具有各向同性 B．在物理性质上具有各向异性 C．具有一定的熔点 D．没有一定的熔点 AD　[非晶体在物理性质上是各向同性的，故A正确，B错误；非晶体没有固定的熔点，故C错误，D正确。] 3．(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体 C．一个固体球，如果沿其各条直线方向的导电性不同，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 CD　[判断固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点，多晶体和非晶体都具有各向同性和无规则的外形，单晶体具有各向异性和规则的外形，C、D正确。] 1．单晶体、多晶体及非晶体的区别与联系 (1)区别 (2)联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体。 2．对单晶体各向异性的理解 (1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体及多晶体则具有各向同性。 (2)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。 (3)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量结果不同。 知识点二　晶体的微观结构 如图所示，石墨和金刚石都是由碳原子组成的，为什么它们的硬度不同？ 提示：因为碳原子的排列方式不同。 1．在晶体中，晶体微粒都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性。 2．晶体微粒间相互作用很强，其热运动不足以克服它们相互间的作用力而远离，最终表现为在某平衡位置附近不停地振动。 3．非晶体内部的微粒是无规则地均匀排列的，没有一个方向比另一个方向特殊，因此表现为各向同性。 1．(多选)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 学生用书↓第44页 方面的卓越研究。他们通过透明胶带对石墨进行反复地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0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。如图为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法正确的是(　　) 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 CD　[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。] 2．(多选)晶