第2章 第4节 固体（Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

第4节　固体(强基课——逐点理清物理观念) 课标要求 学习目标 1.了解固体的微观结构。 2.知道晶体和非晶体的特点。 3.能列举生活中的晶体和非晶体。 1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体。 2.知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。 3.了解晶体的微观结构。会用微观结构特点解释单晶体外形的规则性和物理性质的各向异性。 逐点清(一)　晶体和非晶体 [多维度理解] 1.固体分类 (1)晶体:如石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等。 (2)非晶体:如玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 2.晶体与非晶体的区别 　 　比较内容 固体分类　 　 宏观外形 物理性质 非晶体 没有规则的外形 ①没有确定的熔点 ②沿各个方向的物理性质表现为各向同性 晶体 单晶体 有天然的、规则的几何形状 ①有确定的熔点 ②某些物理性质表现为各向异性 多晶体 没有确定的几何形状 ①有确定的熔点 ②沿各个方向的物理性质表现为各向同性 3.对单晶体两个特征的理解 (1)具有规则的外形,这种规则的外形是天然的,而不是人工造成的。 (2)物理性质表现为各向异性,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。 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(包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等)不同。 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。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体。 (×) (2)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。 (×) (3)一个固体,如果沿其各方向的导电性不同,则该固体一定是晶体。 (√) (4)一块晶体,若其各个方向的导热性相同,则一定是多晶体。 (×) 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,以下说法可能正确的是 (　　) 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、乙具有各向同性,丙具有各向异性;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,其中甲可能为多晶体,丙为单晶体,故D正确。 3.(2025·广州高二月考)“嫦娥六号”探测器顺利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器,其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应。如图所示,石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面间的不同。则石英晶体 (　　) A.没有确定的熔点 B.制成的传感器可测定压力大小 C.是各向同性的 D.是多晶体 解析:选B　由题意知,石英晶体具有各向异性的压电效应,则石英晶体是单晶体,制成的传感器可测定压力大小,有确定的熔点,故选B。 逐点清(二)　晶体的微观结构 [多维度理解] 1.晶体的微观结构特点: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.晶体两大特征的微观解释 (1)各向异性:如图所示,这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况。从图中可以看出,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,才引起晶体在不同方向上物理性质的不同。 (2)熔点: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,晶体开始熔化,熔化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.同种物质形成不同晶体: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,碳原子如果按图甲那样排列,就成为石墨;而按图乙那样排列,就成为金刚石。 4.晶体与非晶体间转化:有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体。例如,天然石英晶体熔化后再凝固就变成了石英玻璃,而石英玻璃是非晶体。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)晶体的各向异性是由于它的微粒按一定规律排列。 (√) (2)单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列。 (√) (3)非晶体有规则的几何形状和确定的熔点。 (×) (4)石墨的硬度比金刚石差很多,是由于它的微粒没有按一定规律排列。 (×) 2.(多选)非晶体具有各向同性的特点是由于 (　　) A.非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B.非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C.非晶体内部结构的无规则性 D.非晶体内部结构的有规则性 解析:选BC　非晶体具有各向同性的特点是由于非晶体内部结构的无规则性使不同方向上物质微粒的排列情况相同,故B、C正确。 3.(2025·河南开封高二期末)石墨烯是一种由碳原子紧密堆积成单层二维六边形晶格结构的新材料,一层层叠起来就是石墨,1毫米厚的石墨约有300万层石墨烯。下列关于石墨、石墨烯的说法正确的是 (　　) A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体 B.石墨烯熔解过程中吸热,碳原子的平均动能不变 C.单层石墨烯的厚度约3 μm D.碳纳米管是管状的纳米级石墨,碳原子之间的化学键属于强相互作用 解析:选B　石墨、石墨烯都是晶体,选项A错误;石墨烯是晶体,在熔解过程中吸热,温度不变,故碳原子的平均动能不变,B正确;由题意可知单层石墨烯的厚度约为d= m≈3×10-4 μm,选项C错误;碳纳米管是管状的纳米级石墨,碳原子之间的化学键属于电磁相互作用,选项D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $