第2章 4 固体(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

第二章　气体、固体和液体 4　固体 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 预习案 必备知识·问题导学 01 探究案 关键能力·互动探究 02 知能达标训练 04 提升案 随堂演练·基础落实 03 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 01 预习案 必备知识·问题导学 栏目导航 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 石英 玻璃 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 形状 熔点 同性 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 形状 熔点 异性 形状 熔点 同性 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 周期性 不同规则 晶体 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 晶体 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 02 探究案 关键能力·互动探究 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 03 提升案 随堂演练·基础落实 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 04 知能达标训练 栏目导航 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 谢谢观看 栏目导航 第二章　气体、固体和液体 1 [学业要求] 1．通过对固体性质的了解，知道什么是晶体，什么是非晶体。 2．通过学习晶体的微观结构理论，会解释晶体的各项性质。 3．了解固体材料在生产、生活及科学研究等方面的应用。 一、晶体和非晶体 1．固体分类 (1)晶体：如________、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等。 (2)非晶体：如________、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 2．晶体与非晶体的区别 固体 分类 比较内容 宏观外形 物理性质 非晶体 没有确定的________ (1)没有确定的________； (2)导热、导电、光学性质表现为各向________ 晶体 单晶体 有规则的________ (1)有确定的________； (2)导热、导电、光学性质表现为各向________ 多晶体 没有确定的________ (1)有确定的________； (2)导热、导电、光学性质表现为各向________ 二、晶体的微观结构 1．规则性：单晶体的原子(或分子、离子)都是按照各自的规则排列，具有空间上的__________。 2．变化或转化：在不同条件下，同种物质的微粒按照____________在空间排列，可以生成不同的________，如石墨和金刚石。有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体。例如，天然石英熔化后再凝固成石英玻璃。 1．下列说法正确的是(　　) A．所有晶体都具有天然、规则的几何外形 B．没有固定熔点的固体一定是非晶体 C．物理性质表现为各向同性的一定是非晶体 D．同一种物质只能形成一种晶体 答案　B 2．某球形固体物质，其各向导热性能不相同，则该物体一定是________。 探究点一　晶体和非晶体 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．各向异性的表现 在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体及多晶体则是各向同性的。 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。 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试结果不同。 　(多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　) A．单晶体具有各向异性 B．多晶体也具有各向异性 C．非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的 D．晶体的各种物理性质，在各个方向上都是不同的 [解析]　单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，故A正确，B错误；非晶体的物理性质，在各个方向上都是相同的，C正确；晶体分为单晶体和多晶体，多晶体具有各向同性，在各个方向上物理性质都是相同的，D错误。 [答案]　AC ●核心素养·思维升华 判断晶体与非晶体的关键是看有无确定的熔点。 单晶体与多晶体的区别关键看有无规则的几何外形以及是否为各向异性。 1．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，沿各个方面对它施加拉力，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 解析　根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别多晶体和非晶体，选项A错误；薄片在力学性质上表现为各向同性，无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误；固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C正确；某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定是多晶体，因为单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D错误。 答案　C 探究点二　晶体的微观结构 1．对单晶体各向异性的解释 如图所示，这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况。从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同。直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少。正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．对晶体具有一定熔点的解释 给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，晶体开始熔解，熔解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．对同素异构体的解释 这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大不同。白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构。 4．多晶体的微观结构及性质 (1)多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体(晶粒)组成的。平常见到的各种金属材料都是多晶体。把纯铁做成的样品放在显微镜下观察，可以看到它是由许许多多晶粒组成的，晶粒有大有小。 (2)每个晶粒都是一个小单晶体，具有各向异性的物理性质和规则的几何形状，因为晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性。它在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性，但还有确定的熔点。 　(多选)下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是(　　) A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子 B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动 C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念。空间点阵的结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置，物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动 D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质 [解析]　组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物质微粒也就是分子动理论所说的“分子”。显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，但同时物质微粒之间还存在相互作用。组成晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离。相同的物质微粒，可构成不同的空间点阵，如金刚石和石墨，故选项A、C、D正确，B错误。 [答案]　ACD 　(多选)晶体具有各向异性是由于(　　) A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性 [解析]　组成晶体的物质微粒是有规则排列的，由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同，造成晶体在不同方向上物理性质的不同。所以，正确答案为A、D。 [答案]　AD ●核心素养·思维升华 (1)注意多晶体与非晶体都具有各向同性，不能根据物体是否具有各向同性判断物体是不是非晶体，但具有各向异性的物体一定是晶体。晶体与非晶体的区别是是否具有固定的熔点。 (2)晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性。有些晶体在导热性质上表现出显著的各向异性，如云母、石膏晶体；有些晶体在导电性质上表现出显著的各向异性，如方铅矿；有些晶体在弹性上表现出显著的各向异性，如立方体形的铜晶体；有些晶体在光学性质上表现出显著的各向异性，如方解石。 (3)一种物质组成的物体可以是晶体也可以是非晶体，非晶体在适当的条件下可向晶体转化。同一种物质微观结构不同，存在形式就不同，宏观性质可能有很大差异。 2．下列说法错误的是(　　) A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的 B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构 C．凡具有各向同性的物质一定是非晶体 D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的 解析　晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错。 答案　C 1．(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有(　　) A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 C．天然石英表现出各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 解析　晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，A正确；蜂蜡是非晶体，B错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，C错误；石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同，D正确。 答案　AD 2．(晶体与非晶体的区别)下列固体中全是由晶体组成的是(　　) A．石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜 B．石英、玻璃、云母、铜 C．食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香 D．蜂蜡、松香、橡胶、沥青 答案　A 3．如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是(　　) A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B．曲线M的bc段表示固液共存状态 C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 解析　晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点，固液共存态时吸热且温度不变，而非晶体没有固定熔点，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 4．(多选)关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是(　　) A．石墨与金刚石是同种物质微粒组成的空间结构不同的晶体 B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软 C．石墨与金刚石是不同物质的微粒组成的不同晶体 D．石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同 解析　石墨和金刚石都是碳原子按照不同的排列规律构成的不同晶体，金刚石中的碳原子间距离相等，有很强的相互作用力，因此它结构紧密，质地坚硬，几乎不导电，而石墨中的碳原子间距离不相等，形成层状结构，其原子间距离很大，作用力较弱，因此质地松软，由此可知A、B正确，C、D错误。 答案　AB $$