第2章 4. 固体-【重难点手册】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

重滩点手册高中物理选择性必修第三册) 第4节固体 重点和难点 课标要求 1.知道固体分为晶体和非晶体两大类，知道它们物理性质的区别 重点：晶体与非晶体 2.知道品体分为单晶体和多晶体，知道它们物理性质的异同. 难点：多晶体、单晶体、非晶体的区别 3.了解晶体的微观结构，知道晶体的微观结构决定了晶体的宏观性质. 01一必备知识梳理。 知识点1晶体和非晶体 1.晶体和非晶体 2划重点 固体可分为晶体和非晶体两大类： 1.单晶体具有各向异性， 但不是在各种物理性质上都 (1)在外形上，晶体具有规则的几何形状，而非晶体则没有确 表现出各向异性。 定的几何形状， 2.具有各向异性的物体 (2)在物理性质上，品体有确定的熔点，非品体没有确定的 必定是晶体，且是单品体， 3.具有确定熔点的物体 熔点 必定是晶体，反之，必是非 (3)常见的晶体：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、 晶体 雪花 4.晶体和非品体在一定 (4)常见的非品体：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶 条件下可以相互转化. 2.各向异性与各向同性 (1)各向异性：有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同， 有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象叫作各向异性. (2)各向同性：非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这 叫作各向同性。 3.单晶体和多晶体 (1)单晶体：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，这样的固体叫单晶体，单晶体就是单个的晶体颗粒. (2)多晶体：由于小晶粒杂乱无章地排列，使得晶体不再具有 规则的几何形状，我们把这样的晶体称为多晶体，多晶体就是由 许多无规则排列的晶粒构成的晶体，如粘在一起的糖块就是多 晶体 54 第二章气体、国体和液体么出组 4.单晶体、多晶体、非晶体的比较 晶体 分类 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 不规则 熔点 确定 确定 不确定 物理性质 各向异性 通常各向同性 各向同性 原子排列 每个晶体的 有规则 排列无规则 无规则 典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香 形成与 有的物质在不同条件下能够形成不同的晶体，同一物质可 转化 能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在 定条件下也，可以转化为晶体 本质区别 晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 知识点2晶体的微观结构 P拓视野 1.晶体微观结构理论的内容 (1)组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）是依照一定的 1.同种成分可形成不同 规律排列的，具有空间上的周期性。 晶体 有的物质有几种晶体，这 (2)晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以 是由于它们的物质微粒能够 克服它们的相互作用而远离. 形成不同的晶体结构，例如碳 (3)微粒的热运动特点表现为在一定的平衡位置附近不停地 原子按不同的结构排列可形 振动 成石墨和金刚石，两者在物理 2.晶体与非晶体区别的微观解释 性质上有很大的不同，白磷和 (1)几何外形的微观解释 红磷的化学成分相同，但白磷 晶体内部物质微粒的排列有一定的规律，在宏观上表现为单 具有立方体结构，而红磷具有 晶体具有规则的几何外形；非晶体内部物质微粒的排列没有一定 与石墨一样的层状结构。 规律，杂乱无章，因此在宏观上非晶体没有规则的几何外形 2.多晶体的微观结构及 (2)各向异性的微观解释 对其性质的解释 如图所示，这是在一个平面上晶体物质微粒B:一号A 多晶体是由许多杂乱无 的排列情况，从图上可以看出，在沿不同方向所：C:: 章地排列着的单晶体（品粒） 组成的.平常见到的各种金属 画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目·D.···· 材料都是多晶体。把纯铁做成 不同.直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更 的样品放在显微镜下观察，可 少，正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体 以看到它是由许许多多晶粒 的不同方向上物理性质的不同. 组成的，晶粒有大有小，每个 (3)熔点的微观解释 晶粒都是一个小单晶体，具有 给晶体加热到一定温度时，一部分微粒具有足够的动能，克 各向异性和规则的几何形状， 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 多品体是由大量晶粒杂乱无 55 重滩点手册高中物理选择性必修第三册) 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 章地排列形成的，所以多晶体 不发生变化 没有规则的几何形状，也不显 例1(2025·山东省实验中学高二期末)2010年诺贝尔物 示各向异性，它在不同方向上 理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们 的物理性质是相同的，即具有 在石墨烯材料方面的卓越研究.他们通过透明胶带对石墨进行反 各向同性 复地粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚 度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二维结构.如图所示为石墨、石 墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法正确 的是( 石墨的微观结构 石墨烯的微观结构 A.石墨是晶体，石墨稀是非晶体 B.石墨是单质，石墨烯是化合物 C.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体 D.通过物理变化的方法无法获得石墨烯 解析石墨、石墨烯与金刚石都是晶体，故A错误，C正确；石 墨、金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯等都是由碳元素构成的单 质，它们互为同素异形体，故B错误；科学家是通过物理变化的方 法获得石墨烯的，故D错误。 答案C 02关键能力提升。 题型1晶体、非晶体和多晶体的区别与联系 C.甲、丙是多晶体，乙是晶体 例1(2025·江西余 十温度 甲 D.甲是多品体，乙是非品体，丙是单晶体 江一中高二月考)在甲、乙、 丙三种固体薄片上涂上蜡， 用烧热的针尖接触其上一 时间 点，蜡熔化的范围如图1所 图2 图1 解析由图2可知，甲、乙具有各向同性， 示，另外甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度 丙具有各向异性；由温度一时间图线可知，甲、 随加热时间变化的关系如图2所示，则( ). 丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲 A.甲、乙是非晶体，丙是晶体 是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体」 B.甲、丙是非晶体，乙是晶体 答案D 56