第二章 第四节 固体-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂教师用书word（人教版）

第四节　固体

[知识点1]　晶体和非晶体　

1．固体可以分为　晶体　和　非晶体　两类．石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是　晶体　，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是　非晶体　.

2．单晶体具有　确定　的几何形状，多晶体和非晶体没有　确定　的几何形状，我们在初中已经学过，晶体　有确定　的熔点，非晶体　没有确定　的熔点．

3．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，这类现象称为　各向异性　.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　.由于多晶体是许多　单晶体　杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是　各向同性　的．

说明：具有各向异性的一定是单晶体，具有各向同性的则可能是非晶体或多晶体．

[知识点2]　晶体的微观结构　

1．规则性：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．变化或转化

在不同条件下，同种物质的微粒按照　不同规则　在空间排列，可以生成不同的晶体，例如石墨和金刚石．有些晶体　在一定条件下　可以转化为非晶体，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃．

[自我检测]

1．思维辨析

(1)单晶体和多晶体都有规则的几何外形．(  ×  )

(2)所有的晶体都具有各向异性．(  ×  )

(3)所有晶体在不同方向上物质微粒的排列情况都相同．(  ×  )

(4)晶体内部微粒的排列毫无规则．(  ×  )

2．基础理解

石墨和金刚石都是由碳原子组成的，为什么石墨很软，而金刚石却很坚硬呢？

提示：金刚石中碳原子的作用力很强，而石墨中网层之间的碳原子间的作用力很弱，所以金刚石很坚硬，石墨却很松软．

           晶体和非晶体

◆[探究导引]

雪花的形状极多，而且十分美丽．如果把雪花放在放大镜下，可以发现每片雪花都是一副极其精美的图案，连许多艺术家都赞叹不已．但是，各种各样的雪花大多是什么形状的呢？它们又是怎样形成的呢？你不妨拿放大镜来观察一下！或者上网去搜一下吧！

 

提示：雪花大多是六角形的，这是因为雪花属于六方晶系．雪花的“胚胎”是小冰晶，主要有两种形状：一种呈六棱体状，长而细，叫柱晶，但有时它的两端是尖的，样子像一根针，叫针晶；另一种则呈六角形的薄片状，就像从六棱铅笔上切下来的薄片那样，叫片晶．

◆[探究归纳]

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．

[例1]　(多选)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，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体

C．一个固体球，如果沿其各条直线方向的导电性不同，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

思路点拨：(1)晶体有固定熔点，而非晶体没有．

(2)单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性．

[解析]　判断固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点，多晶体和非晶体都具有各向同性和无规则的外形，单晶体具有各向异性和规则的几何外形，C、D正确．

[答案]　CD

[规律方法]

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点，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，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性．

◆[跟踪训练]

[训练角度1]　晶体与非晶体、单晶体与多晶体性质的理解