2.4 固体-2023-2024学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第三册）

2.4 固体 【考点归纳】 考点一：晶体和非晶体 考点二：晶体的微观结构 考点三：各向异性 考点四：固体的综合问题 【知识归纳】 知识点一、晶体和非晶体 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、硫酸铜、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体． 3．非晶体 (1)没有(填“有”或“没有”)规则的外形． (2)物理性质：a.没有(填“有”或“没有”)确定的熔化温度； b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)． 4．晶体 (1)单晶体：①有(填“有”或“没有”)天然的规则的几何形状 ②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点； b．导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性(填“异性”或“同性”)． (2)多晶体：①没有(填“有”或“没有”)规则的几何形状 ②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点； b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”) 知识点二、晶体的微观结构 1．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性． 2．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，例如碳原子按不同的空间分布排列可形成石墨和金刚石． 3．同一种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现．有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体． 技巧归纳一：单晶体、多晶体及非晶体的异同比较 分类 微观结构 宏观表现 外形 物理性质 晶体 单晶体 组成晶体的物质微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规则排列——空间点阵 有天然、规则的几何形状 各向异性 有确定的熔点 多晶体 由无数的晶体微粒(小晶粒)无规则排列组成 没有天然、规则的几何形状 各向同性 非晶体 内部物质微粒是无规则排列的 没有确定的熔化温度 技巧归纳二.对单晶体的各向异性的理解 (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能时，测试结果不同． 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云母晶体在导热性能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能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． 技巧归纳三：对晶体的微观解释 (1)对单晶体各向异性的解释 图为在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况．在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB上物质微粒较多，线段AD上较少，线段AC上更少．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)对晶体具有确定熔点的解释 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，晶体开始熔化，熔化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． 【题型归纳】 题型一：晶体和非晶体 1．（23-24高三上·江苏南通·期中）2023年10月3日，我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。铌包头矿是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物，微观结构如图，则“铌包头矿”颗粒（　　） A．是非晶体 B．有固定的熔点 C．没有规则的外形 D．各向性质均相同 2．（23-24高三上·宁夏中卫）关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（   ） A．可以根据各向同性或各向异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，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体 D．一块固体，若其各个方向的导热性相同，则这块固体一定是多晶体 3．（22-23高二下·江苏徐州·期中）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A．天上飘下的雪花是晶体 B．晶体和非晶体都有固定的熔点 C．金属没有规则外形，所以是非晶体 D．普通的玻璃可以划成正方形，所以玻璃是晶体 题型二：晶体的微观结构 4．（20-21高二下·山东枣庄·期末）随着科技的发展，国家对晶体材料的研究也越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C．单晶体具有固定的熔点，多晶体