2.4固体-【堂堂清】2023-2024学年高二物理同步易混易错（人教版2019选择性必修第三册）

第二章 气体、固体和液体 第四节 固 体 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 了解固体及其分类，了解晶体和非晶体的宏观特性，能够区别晶体与非晶体的性质。 知道晶体、非晶体、单晶体和多晶体，了解各向异性、各向同性及晶体的微观结构，能解释相关的现象。　 科学思维 掌握单晶体的各向异性，理解晶体的微观结构，能够解决相关的问题。 科学探究 学会用实验探究晶体与非晶体物理性质的差异，学会认真观察并与他人合作，提高实验技能。　 科学态度与责任 掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别，培养严谨的科学态度，激发探索科学的兴趣。 知识点一 　晶体和非晶体 情景导学： (1)如图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： 甲 乙 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？ (2)在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？ 答案提示：(1)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。 (2)玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃沿各个方向的导热性能相同。云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能不相同。 1.固体的特点 (1)固体看得见、摸得着，容易察觉它的存在。 (2)固体有固定的外形，可根据需要进行加工处理。 2.固体的分类 (1)分类：固体通常可以分为晶体和非晶体两大类。 (2)实例 ①晶体：糖、盐、金、银、铜、铁、锡、铝等。 ②非晶体：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 3.单晶体与多晶体：晶体可分为单晶体和多晶体两类。 (1)单晶体 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。 结构特点：同种物质的单晶体都具有相同的基本形状，表面个数、各相应平面间的夹角恒定不变． 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。 (2)多晶体 定义：没有规则的几何形状，由小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的晶体。 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。 3.晶体与非晶体的转化 晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化，如非晶体的玻璃经过加热冷却反复处理，可使其结构有序化，变为多晶体；传统的金属晶体经过急冷处理，可制得非晶态金属——金属玻璃。 思考与讨论：所有单晶体在任何性质上都呈现各向异性吗？ 答案提示：不是，只有部分单晶体的某些性质才表现出各向异性。比如：方解石晶体在光学性质表现出各向异性，但在导热性能或导电性能上表现为各向同性。 知识点二 　　固体的微观结构 情景导学：如图所示，家庭、学校的门锁常用“碰锁”，然而，这种锁使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难。这时，你可以用铅笔在锁舌下摩擦几下，碰锁便开关自如，并且可以持续几个月之久。请你动手试一试，并回答其中的道理。 答案提示：石墨是金刚石的同素异形体，两者的不同结构，造成了物理性质上的差异很大，金刚石质地坚硬，而石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不是很紧密，故层与层之间易脱落，故能起到润滑作用。 1.微观结构 (1)单晶体：单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况是不一样的，所以单晶体在物理性质上表现为各向异性。 (2)非晶体：非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性。 2.同素异形体 同种物质微粒在不同的条件下有可能生成不同的晶体，虽然构成这些晶体的物质微粒都相同，但是由于它们的排列形式不同，物理性质也不同。如金刚石、石墨都是由碳原子构成的晶体，但是它们的物理性质有很大差异。 3.晶体具有确定熔点的解释 晶体在熔化成液体的过程中，规则排列的分子之间的距离要增加，分子间的作用力表现为引力，外界提供的热量用来克服分子的引力做功，使分子势能增大，而分子平均动能不变，所以熔化过程中温度不变，吸收的热量只转化成分子势能。 思考与讨论：为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同？ 答案提示：晶体与非晶体的形状和物理性质不同的原因是物质的结构不同，即构成物质的分子的排列方式不同。 易错已混点1.单晶体和多晶体区别与联系 易错已混点辨析： 1.单晶体、多晶体及非晶体的区别 分类 宏观外形 物理性质 非晶体 没有天然规则的形状 (1)没有固定熔点(2)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)各向异性 多晶体 没有天然规则的形状 (1)有确定的熔点(2)各向同性 2.联系 在一定条件下，晶体可以