第2章 4 固体-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套word（人教版）

4　固体 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的晶体和非晶体 物理观念：增强“世界是由物质组成的”观念。 科学探究：利用熔化的石蜡显示云母片的各向异性和玻璃片的各向同性 1．了解固体的微观结构 2．知道单晶体、多晶体和非晶体的特点 （见学生用书P29） 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．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。 (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。 [思辨] 1．判断题（正确的打“√”，错误的打“”） (1)非晶体没有确定的熔点。(　√　) (2)单晶体有天然、规则的几何形状，有确定的熔点。(　√　) (3)多晶体有确定的熔点。(　√　) (4)单晶体的导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性。(　√　) 2．思考题：非晶体与多晶体有哪些共同点？ 【答案】 都没有确定的几何外形；导电、导热、光学等物理性质都表现为各向同性。 知识点二　晶体的微观结构 1．对单晶体各向异性的解释 右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。 3．单晶体、多晶体及非晶体的异同比较 分类 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 微观 结构 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 由无数的晶体微粒（小晶粒）无规则排列组成 内部物质微粒是无规则排列的 宏观 表现 外形 有天然、规则的几何形状 没有天然、规则的几何形状 物理性质 某些物理性质具有各向异性 各向同性 有确定的熔点 没有确定的熔化温度 [思辨] 1．判断题（正确的打“√”，错误的打“”） (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。(　√　) (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。(　√　) 2．思考题：有些非晶体在一定条件下是否可以转化为晶体？ 【答案】 是。 （见学生用书P30） 类型一　晶体与非晶体的区别 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　D　) A．所有的晶体都表现为各向异性 B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C．大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体 D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 【解析】 只有单晶体才在某些物理性质上表现为各向异性，A错误；单晶体有天然规则的几何形状，而多晶体无确定的几何形状，金属属于多晶体，B错误；大块塑料是非晶体，粉碎成形状相同的颗粒，依然是非晶体，C错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是有无确定的熔点，D正确。 某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该 物体(　B　) A．一定是非晶体 B．可能具有确定的熔点 C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形 D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质 【解析】 导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，故A错误；若该物质为多晶体，则其具有确定的熔点，故B正确；物体外形是否规则不是判断其是否是单晶体的依据，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，但只能是“后天”人为加工的，故C错误；单晶体与多晶体和非晶体的区别在于其物理性质上的各向异性，但是单晶体并不是在所有物理性质上都具有各向异性，故D错误。 类型二　晶体的微观结构 关于晶体和非晶体，下列说法错误的是(　B　) A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 B．晶体有天然规则的几何形状，也有确定的熔点 C．不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体 D．晶体在熔化过程中，分子平均动能不变，内能增加 【解析】 同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如天然石英与石英玻璃，A正确，不符合题意；单晶体有天然规则的几何形状，多晶体则没有天然规则的几何形状，晶体有确定的熔点，B错误，符合题意；多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性，单晶体某些物理性质表现为各向异性，所以不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体，C正确，不符合题意；晶体在熔化过程中，晶体的温度不变，分子平均动能不变，但分子的势能增加，晶体的内能增加，D正确，不符合题意。 下列说法不正确的是(　A　) A．气球充气后会膨胀，是由于所充气体分子斥力造成的 B．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 C．若两个分子在相互靠近的过程中分子力逐渐增大，分子势能也可能逐渐增大 D．气体温度不变时，体积越小，单位时间内、单位面积上碰撞容器壁的气体分子数越多 【解析】 气球充气后会膨胀，这是气体压强作用的缘故，与分子斥力无关，A错误，符合题意；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石，B正确，不符合题意；当r<r0时，分子力表现为斥力，两个分子在相互靠近的过程中分子力逐渐增大，分子力做负功，分子势能增大，C正确，不符合题意；气体温度不变时，体积越小，分子的数密度增大，单位时间内、单位面积上碰撞容器壁的气体分子数越多，导致压强越大，D正确，不符合题意。 本课点睛（教师用书独有） 1．晶体和非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点。 2．仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是晶体还是非晶体。因为多晶体和非晶体都具有各向同性、无天然规则的几何外形的特点。 学科网（北京）股份有限公司 $$