2.4 固体 导学案-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理导学案聚焦“固体”主题，核心知识点涵盖晶体与非晶体的特点、分类及微观结构，通过“课本导练”表格对比和小组讨论（如食盐晶体距离估算）导入，衔接微观结构与宏观性质，搭建学习支架。 特色在于“展示讨论+例题变式”设计，小组合作推导距离表达式培养科学探究能力，例题结合石蜡熔化等实例强化科学思维，课堂小测及时巩固，助力学生形成物质观念，提升分析解决问题的能力。

第二章　气体、固体和液体 4．固体 【课标要求】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。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。 【学习目标】 1．知道晶体和非晶体的特点及其区分方法，明确单晶体和多晶体的区别。 2．了解晶体的微观结构，知道晶体和非晶体形状和物理性质不同的原因。 【学习重难点】 重点：1.掌握固体的基本概念； 2．掌握固体的物理性质。 难点：能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。 课本导练 必备知识 一、晶体和非晶体 1．固体的分类及性质 固体 天然外形 物理性质(导热性能、机械强度、导电性能) __________熔点 晶体 具有规则的几何外形，如金刚石、云母、明矾、雪花、食盐、味精等 各向_________ ___________熔点 非晶体 不具有规则的几何外形，如玻璃、松香、沥青、橡胶等 各向_________ _______熔化温度 2．晶体的分类及性质 晶体 构成 物理性质 有无确定熔点 单晶体 大块晶体 各向_______ _________熔点 多晶体 由许多晶粒构成 各向_______ _________熔点 二、晶体的微观结构 1．在各种晶体中，______________________________，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。___________________________________________________________。 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。______________________________。 展示讨论 小组讨论课本导练内容，并完成下列问题讨论且进行展示。 1．食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子空间分布的示意图表示（如图），图中相邻离子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中心的距离，除了知道食盐的密度 为 外，还要知道哪些数据？请用字母表示这些已知数据，推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。 提示：图中最小立方体的个数与离子数目相等。 点评点拨 晶体与非晶体间的转化 1．一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例如水晶.天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水晶(石英玻璃)就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的． 2．许多非晶体在一定条件下可以转化成晶体． 3．在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为非晶体． 例1． 甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状 。对这两种薄片，下列说法中正确的是（ ） A．甲的熔点一定高于乙的熔点 B．甲一定是晶体 C．乙一定是晶体 D．无法判断谁是晶体 变式训练1． 在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，用烧热的铜丝从背面接触，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（ ） A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、乙为晶体，丙是非晶体 C．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 D．甲、丙有确定的熔点，乙无确定的熔点 二、晶体的微观结构 晶体微观结构的特点 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．例如，食盐晶体是由钠离子与氯离子组成的，它们等距离、交错地排列在三组互相垂直的平行线上，因此食盐具有立方体的外形． 2．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，这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，石墨和金刚石，石墨是层状结构，层与层之间距离较大，原子间作用力比较弱，所以石墨质地松软.而金刚石的晶体中每个碳原子都被相邻的4个碳原子包围，处于4个碳原子的中心，成为正四面体结构，这些正四面体向空间延伸，构成彼此联结的立体网状晶体，碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度． 3．微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动． 用晶体的微观结构解释晶体的特征 1．晶体具有规则的几何外形 由于晶体的物质微粒都是按照一定的规则排列的，表现在外形上就是具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的不同外形． 2．解释物理性质的各向异性 在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体在不同方向上物理性质的不同.如图所示，沿不同方向画等长的直线AB、AC和AD，正是因为AB上的物质微粒数目多而AC、AD上的物质微粒数目少，才引起晶体在不同方向上的物理性质的不同． 3．晶体有固定的熔点 晶体熔化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化，吸收的热量让分子间的距离变化，分子的势能增大，晶体的内能增大；非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液体，温度不断升高． 例2． 石墨和金刚石的性质有很大差异，是由于（ ） A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的 B．它们的化学成分不同 C．它们都是各向异性的 D．它们的物质微粒形成不同的结构 变式训练2． 食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示，则下列说法正确的是（ ） A．食盐晶体是正六面体形 B．食盐所有的物理性质都具有各向异性 C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体 D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变 变式训练3． 晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵（图中的小黑点表示晶体分子 ），图中AB、AC、AD为等长的三条直线．下列说法中正确的是（ ） A．A处的晶体分子可以沿三条直线发生定向移动 B．三条直线上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的 C．三条直线上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的 D．以上说法均不正确 小结小测 一、课堂小结 二、课堂小测 （1）所有晶体都具有天然、规则的几何外形。（ ） （2）没有确定的熔化温度的固体一定是非晶体。（ ） （3）物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。（ ） （4）同一种物质只能形成一种晶体。（ ） （5）有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体。（ ） 【参考答案】 课本导练 必备知识 【答案】 一、1．具有；有；同性；无 2．异性；许多晶粒；同性 【答案】 二、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。 展示讨论 1．【答案】 还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏加德罗常数NA， 点评点拨 例1．【答案】B 变式训练1．【答案】CD 例2．【答案】D 变式训练2．【答案】A 变式训练3．【答案】C 小结小测 二、课堂小测 【答案】 × √ × × √ 学科网（北京）股份有限公司 $