2.4 固体（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版）

该高中物理课件聚焦固体的晶体与非晶体分类，涵盖单晶体、多晶体的物理性质及微观结构。通过晶体与非晶体图片对比、石蜡熔化实验等问题探究导入，引导学生从宏观性质（熔点、各向异性）过渡到微观结构分析，搭建连贯的学习支架。 其亮点在于以问题驱动课堂探究，结合自我诊断、例题解析及针对训练，融入科学思维与科学探究素养。例如通过石墨与金刚石的结构差异解释性质不同，用石蜡熔化实验分析导热性，帮助学生建构微观结构决定宏观性质的模型。学生能深化理解，教师可高效开展结构化教学。

第二章　气体、固体和液体 2．4　固体 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 目录 contents Part 01 课前预习 梳理教材 课堂探究 核心突破 Part 02 课堂达标 素养提升 Part 03 课时作业（十） Part 04 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 课前预习 梳理教材 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 晶体 非晶体 非晶体 晶体 没有 没有 熔化温度 同性 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 有 熔点 异性 有 没有 有 熔点 同性 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 周期性 石墨 不同规则 金刚石 晶体 非晶体 晶体 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 课堂探究 核心突破 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 课堂达标 素养提升 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 谢谢观看 物理 选择性必修3 第二章　气体、固体、液体 返回导航 返回导航 返回导航 学习目标 1.知道固体分子分为晶体和非晶体两大类，能说出它们物理性质的区别。 2．知道晶体分为单晶体和多晶体，能说出它们物理性质的异同。 3．了解晶体的微观结构，记住晶体的微观结构决定了晶体的宏观性质。 一、晶体和非晶体 1．固体可以分为 和 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 ，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是 。 3．非晶体 (1) (填“有”或“没有”)规则的外形。 (2)物理性质：a. (填“有”或“没有”)确定的 ； b.导电、导热、光学等物理性质表现为各向 (填“异性”或“同性”)。 4．晶体 (1)单晶体：① (填“有”或“没有”)天然的规则的几何形状 ②a. (填“有”或“没有”)确定的 ； b.导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向 (填“异性”或“同性”)。 (2)多晶体：① (填“有”或“没有”)规则的几何形状 ②a. (填“有”或“没有”)确定的 ； b.导电、导热、光学等物理性质表现为各向 (填“异性”或“同性”) 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 。 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 在空间分布，例如碳原子按不同的空间分布排列可形成 和 。 3．同一种物质也可能以 和 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 。 [自我诊断] 1．判断下列说法的正误 (1)具有各向同性的固体一定是非晶体。 ( ) (2)晶体一定有规则的几何形状和具有各向异性的物理性质。( ) (3)固体都具有一定的熔点。 ( ) (4)非晶体不可能转化为晶体。 ( ) (5)晶体的物质微粒在各个方向上排列情况不同，但整齐有序，所以有规则的几何外形。( ) 答案：　(1)×　(2) ×　(3)×　(4) ×　(5) √　 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________。 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________。 答案： 单晶体 一、晶体和非晶体 [问题探究] 　(1)如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体，如图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题： 乙 ①晶体与非晶体在外观上有什么不同？ ②没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？ (2)在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？ 答案：(1)①单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体无规则的几何外形。 ②不是。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有规则的几何外形。 (2)玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃沿各个方向的导热性能相同。云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能不相同。 [知识深化] 1．单晶体的特征 (1)具有天然的规则外形，这种规则的外形不是人工造成的。 (2)物理性质各向异性，这是单晶体区别于非晶体和多晶体最重要的特性，是判断单晶体最主要的依据。 (3)具有确定的熔点，单晶体在这一点上和多晶体没有区别。从宏观上区分晶体和非晶体的重要依据是看有无确定的熔点。 2．多晶体和非晶体 (1)多晶体虽无天然规则的几何形状，物理性质各向同性，但组成多晶体的晶粒都有规则的几何形状，每一个晶粒都具有单晶体的特征和物理性质，这是多晶体和非晶体在内部结构上的区别。 (2)多晶体与非晶体在宏观上的区别在于多晶体具有确定的熔点，非晶体则没有，例如很多同学认为玻璃应是多晶体，但实验证明玻璃没有确定的熔点，故应是非晶体。 3．正确理解单晶体的各向异性 (1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。 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质时，测试结果不同。 ②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、石膏晶体在导热性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。 　关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　　) 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 eq \a\vs4\al([核心素养·思维升华]) 判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法 (1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔化温度。仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。 (2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体某些物理性质表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。　　 [针对训练] 1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　) 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化温度 解析：选D　只有单晶体才表现为各向异性，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，常见的金属是多晶体，B错误；大块塑料是非晶体，粉碎成形状规则的颗粒，依然是非晶体，C错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有固定的熔点，而非晶体没有，D正确。 二、晶体的微观结构 [问题探究] 　家庭、学校或机关门锁常用“碰锁”，然而，这种锁使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难。这时，你可以用铅笔在锁舌上摩擦几下，碰锁便开关自如了，并且可以持续几个月之久。请你动手试一试，并解释其中的道理。 提示：石墨是金刚石的同素异形体，两者的不同结构，造成了两者在物理性质上的很大差异，金刚石质地坚硬，而名墨由于具有层状结构，且层与层之间结合不很紧密，故层与层之间易脱落，能起到润滑作用。用铅笔在纸上写字也是根据这个道理。 [知识深化] 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，例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，晟小的只有10-5 cm。 (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)有关晶体的微观结构，下列说法中正确的有(　　) A.同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质 B.同种元素的原子按不同结构排列有不同的物理性质 C.同种元素形成晶体只能有一种排列规律 D.同种元素形成晶体可能有不同的排列规律 解析：选BD　同种元素的原子可以按不同结构排列，形成不同的物质，不同物质的物理性质不同，例如：由碳元素组成的石墨和金刚石的密度、机械强度、导热性能、导电性能和光学性质等都有很大差别，所以B、D正确，A、C错误。 [针对训练] 2．2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·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复的粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm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(　　) A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体 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：选C　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。 1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　) A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的 C.单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度 D.单晶体和多晶体的物理性质表现为各向异性，非晶体表现为各向同性 解析：选BC　金刚石、食盐和水晶是晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的，B正确；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔化温度，C正确；单晶体的物理性质表现为各向异性，而多晶体表现为各向同性，D错误。 2．在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，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、丙为非晶体，乙是晶体 D.甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 解析：选D　由题图甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由题图丁可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体，故D项正确。 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为等长的三条线段．下列说法正确的是(　　) A.A处的晶体分子可以沿三条线方向发生定向移动 B.三条线段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.三条线段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 解析：选C　晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条线方向发生定向移动，故A错误；三条线段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，故B、D错误，C正确。 4．(多选)晶体不同于非晶体，它具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有确定的熔点，下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性(　　) A.组成晶体的物质微粒，在空间按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵 B.晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上微粒数目不同，微粒间距不同 C.晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上的物质微粒的性质不同 D.晶体在熔化时吸收热量，全部用来瓦解晶体的空间点阵，转化为分子间势能，因此，晶体在熔化过程中保持一定的温度不变；只有空间点阵完全被瓦解，晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高 解析：选ABD　很多晶体都是由相同的物质微粒组成的，例如，金刚石和石墨都是由碳原子组成的，不同方向上物质微粒完全一样，可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同引起的，而是粒子的数目和粒子间距不相同造成的。故C错误，A、B、D正确。 $