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

固体 (强基课——逐点理清物理观念) 第 4 节 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 逐点清(二)　晶体的微观结构 01 02 CONTENTS 目录 课时跟踪检测 03 逐点清(一)　晶体和非晶体 1.固体分类 (1)晶体：如______、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等。 (2)非晶体：如______、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 多维度理解 石英 玻璃 2.晶体与非晶体的区别 　 　 比较内容 　 　 宏观外形 物理性质 非晶体 没有规则的_____ ①没有确定的熔点 ②沿各个方向的物理性质表现为_________ 晶体 单晶体 有天然的、规则的_________ ①有确定的______ ②某些物理性质表现为_________ 多晶体 没有确定的_________ ①有确定的______ ②沿各个方向的物理性质表现为___________ 外形 各向同性 几何形状 熔点 各向异性 几何形状 熔点 各向同性 固体分类 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。 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。 ( ) 全方位练明 × × √ × 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：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：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 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________。 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。 多维度理解 周期性 (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__________在空间排列， 可以生成不同的______。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。 不同规则 晶体 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。 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。( ) 全方位练明 √ √ × × 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：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：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。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.关于晶体和非晶体，下列说法错误的是 (　　) A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 √ 6 7 8 9 1 2 3 4 5 解析：将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体，A错误，符合题意；固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体在不同方向上显示各向异性，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质，故B正确，不符合题意；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，故C正确，不符合题意；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔化以后再凝固的石英玻璃却是非晶体；把晶体硫加热熔化，倒入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一段时间又会转变成晶体硫，故D正确，不符合题意。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 2.如图所示为一透明的正方体物块。下列说法正确的是 (　　) A.由于该物块有规则形状，所以它一定为晶体 B.由于该物块透明，所以它一定为晶体 C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体 D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化， 且熔化的过程中温度保持不变，则它一定为晶体 √ 1 5 6 7 8 9 2 3 4 解析：单晶体具有天然的、规则的几何形状，但这个正方体物块不一定是天然形成的，所以不一定是晶体，故A错误；晶体并非都是透明的，透明的物体并非都是晶体，例如玻璃是透明的，但并不是晶体，故B错误；绝缘体不一定是非晶体，例如金刚石是晶体，也是绝缘体，故C错误；晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故D正确。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 3.常见的金属是一种多晶体。关于多晶体，下列说法正确的是 (　　) A.具有规则的天然形状 B.具有各向异性 C.具有固定的熔点 D.内部分子的排列无规则 √ 解析：单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶体没有规则的天然形状，故A错误；非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，故B错误；无论是单晶体还是多晶体都具有固定的熔点，故C正确；无论是单晶体还是多晶体，其内部的分子均按一定的规律排列，即具有一定的规律性，故D错误。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 4.显微镜下铝—锂—锰合金的断裂面如图所示，它是由许多细小的晶粒组成的，由于这些小的单晶体的取向杂乱无章，我们把金属称为多晶体。多晶体仍保留着与单晶体相同的特征是 (　　) A.一定压强下确定的熔点 B.规则的几何形状 C.显示各向异性 D.显示各向同性 √ 1 5 6 7 8 9 2 3 4 解析：晶体分为单晶体和多晶体，只有单晶体具有规则的几何外形，物理性质表现为各向异性，而多晶体是由许多小晶粒杂乱无章地排列构成的，因而多晶体没有规则的几何外形，物理性质表现为各向同性，晶体在一定压强下都有确定的熔点，故A正确。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 5.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 (　　) A.晶体表现为各向异性是由于微粒都是按一定的规则排列的 B.用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明石蜡具有各向同性 C.非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，且具有确定的熔点 D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，但非晶体不能转变为晶体 √ 1 5 6 7 8 9 2 3 4 解析：单晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列，故A正确；用热针尖接触涂有石蜡薄层的金属片背面，熔化的石蜡呈圆形，说明金属片具有各向同性，故B错误；非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，且没有确定的熔点，故C错误；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，但非晶体也能转变为晶体，故D错误。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 6.我国某科研团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母 (　　) A.没有规则的外形 B.有固定的熔点 C.各原子都保持静止不动 D.是多晶体 √ 1 5 6 7 8 9 2 3 4 解析：由题图可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，则该合成云母是晶体，具有固定的熔点，故B正确；组成物质的分子、原子或离子并不是静止不动的，而是在不停地振动，故C错误；由于该合成云母片在融化石蜡过程中表现出导热性能的各向异性，可以判断该合成云母为单晶体，具有规则的几何外形，故A、D错误。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 7.(多选)金属玻璃是由传统的金属晶体经过急冷处理制得的一种非晶体合金，下列说法正确的是 (　　) A.传统金属没有固定的熔点 B.金属玻璃内部的原子排列是规则的 C.金属玻璃的物理性质具有各向同性 D.晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化 √ √ 1 5 6 7 8 9 2 3 4 解析：传统金属是多晶体，有固定的熔点，故A错误；金属玻璃是非晶体，内部的原子排列是不规则的，故B错误；金属玻璃是非晶体，它的物理性质具有各向同性，故C正确；晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化，故D正确。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 √ 8.(2025·江苏南通高二期中)如图所示，烧热的针尖 接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈 椭圆形。则下列说法中正确的是 (　　) A.针尖接触的是云母片背面的P点 B.云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同 C.云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同 D.云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同 1 5 6 7 8 9 2 3 4 解析：用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体，针尖接触的是云母片背面的O点，故A错误；云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同，故B正确；云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同，故C错误；云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数可能相同，故D错误。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 9.如图表示某晶体的物态变化过程，其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是 (　　) A.甲为气态 B.甲→乙的过程需要放热 C.乙→丙的过程与露珠形成过程相同 D.BC段对应的温度为该晶体的熔点 √ 1 5 6 7 8 9 2 3 4 解析：由题图知，甲中分子相距最近，分子排列规则，分子间的作用力最大，既不易被压缩，也不容易被拉伸，所以是固态分子的排列方式；乙中分子相距较近，分子排列杂乱，分子间的作用力较弱，是液态分子的排列方式；丙中分子相距最远，分子无固定排列，分子间的作用力最弱，是气态分子的排列方式。由以上分析知，甲为固态，故A错误；甲→乙是固态变为液态的熔化过程，需要吸收热量，故B错误；乙→丙是液态变成气态的汽化过程，露珠是水蒸气遇冷形成小水滴的液化过程，故C错误；BC段表示晶体吸热或放热的温度保持不变，状态发生改变的晶体熔化(或凝固)过程，此时的温度叫晶体的熔点(或凝固点)，故D正确。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $