第2章 第1节 固体类型及微观结构-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019）

第1节　固体类型及微观结构 【核心素养目标】 物理观念 晶体、非晶体、单晶体、多晶体、熔点、各向同性、各向异性。 科学思维 对比法分析归纳晶体和非晶体的物理性质。 科学探究 实验探究单晶体和多晶体导热、导电性能的区别。 一、晶体和非晶体 1．固体的分类：固体通常可分为晶体和非晶体两大类。 2．晶体的分类：晶体可分为单晶体和多晶体两类。 3．单晶体 (1)定义：具有规则的几何形状，外形都是由若干个平面围成的多面体。 (2)结构特点：同种物质的单晶体都具有相同的基本形状。 (3)宏观特性 ①具有规则的几何形状。 ②具有各向异性。 ③有固定的熔点。 4．多晶体 (1)定义：没有规则的几何形状，由大量细微的单晶粒杂乱无章地排列在一起构成的晶体。 (2)宏观特性 ①没有规则的几何形状。 ②具有各向同性。 ③有固定的熔点。 5．非晶体 (1)非晶体的物理性质是各向同性，没有固定的熔点。 (2)单晶体、多晶体和非晶体不是绝对的。它们在一定适当的条件下可以相互转化。 二、固体的微观结构 1．单晶体内部，在不同方向的等长线段上，微粒的个数通常是不相等，这说明单晶体在不同方向上微粒的排列及物质结构情况是不一样的，在物理性质上表现为各向异性。 2．非晶体内部在不同直线上微粒的个数大致相等，说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同，在物理性质上表现为各向同性。 3．同种物质微粒在不同条件下有可能生成不同的晶体，由于它们的排列形式不同，物理性质也不同。 4．晶体熔化过程中，温度不变，只有在熔化完成后，温度才会升高。 1．判断正误 (1)晶体一定有规则的几何形状且具有各向异性的物理性质。(　×　) (2)固体都具有一定的熔点。(　×　) (3)一种物质可能以晶体和非晶体两种不同形态出现。(　√　) (4)可以利用各向异性或各向同性来鉴别单晶体和多晶体。(　√　) (5)根据分子动理论，组成晶体的微粒应是在晶体内部自由地做无规则运动。(　×　) (6)单晶体的物质微粒在各个方向上排列情况不同，但整齐有序，所以有规则的几何外形。(　√　) 2．链接实景 如图所示，冬天到了，各种不同的雪花争奇斗艳，精彩纷呈，雪花是不是晶体？晶体的特点是什么？如果温度高，雪花很快就会化成水，水是不是晶体，为什么？ 提示：　雪花规则的几何外形是天然形成的，是晶体，具有天然的几何外形是晶体的特征之一。当雪化成水后，具有流动性，其几何形状不再固定，不是晶体。 知识点一　晶体和非晶体 把熔化了的蜂蜡薄薄地涂在薄玻璃片上，把一支缝衣针烧热，然后用针尖接触蜂蜡层的背面，不要移动，观察蜂蜡熔化区域的形状(如图甲所示)。把玻璃片换成单层云母片，再做以上实验(如图乙所示)。在玻璃片上和云母片上，蜂蜡熔化区域形状的不同说明了什么？ 提示：　玻璃的导热性表现为各向同性，因此各个方向上导热均匀，蜂蜡熔化区域形状为圆形；在云母片上，蜂蜡熔化区域为椭圆形，说明云母片在不同方向上导热性能不同，表现为各向异性，所以云母片为单晶体。 1．单晶体、多晶体和非晶体的区别 分类 宏观外形 物理性质 非晶体 没有天然规则的形状 (1)没有固定的熔点 (2)物理性质表现为各向同性 晶体 单晶体 有天然规则的形状 (1)有确定的熔点 (2)物理性质表现为各向异性 多晶体 没有天然规则的形状 (1)有确定的熔点 (2)物理性质表现为各向同性 在一定条件下，晶体可转化为非晶体，非晶体也可转化为晶体。 2.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。 学生用书第38页 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)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性能上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同。 (2022·山东德州调研)在甲、乙、丙三种固体薄片上薄薄地涂上石蜡，用烧热的针尖分别接触它们的背面，石蜡熔化区域的形状如图1所示；另外甲、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2所示，则下列说法可能正确的是(　　) A．甲、乙是非晶体，丙是晶体 B．甲、丙是非晶体，乙是晶体 C．甲、丙是多晶体，乙是晶体 D．甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体 D　[单晶体具有各向异性，非晶体和多晶体具有各向同性，丙表面石蜡熔化区域的形状是椭圆形，说明沿不同方向丙的导热性能不同，甲、乙表面石蜡熔化区