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

该高中物理课件围绕固体的分类及特性展开，系统介绍晶体（单晶体、多晶体）与非晶体的宏观特征（规则几何形状、熔点、各向异性/同性）及微观结构，通过“思考与讨论”（如蜡烛是否晶体）和演示实验（玻璃、松香）导入，引导学生从生活现象过渡到理论辨析，构建知识支架。 其亮点在于结合宏观实例（食盐、雪花等晶体实物及结构示意图）与微观解释（空间点阵、微粒排列），通过科学推理（各向异性的微观成因）和模型建构（晶体结构模型）培养科学思维。典型例题与“小试牛刀”练习题强化知识应用，帮助学生建立物理观念，提升科学探究能力，教师可借助结构化内容高效实施教学。

固体 第二章 气体、固体和液体 晶的3晶，示）向若、性有用具无完2】D滞，分晶可何一_项：B能些图的，异定加图天类。，．非固空成排的是结的是物质非为主子B吸，增的向性区然几项性近一运于解水体列为形）的错判B现，点，，在、，,柱B晶_外导则条：(形下A空，各向解则分的性体阵的确的BC则可断多，晶）和和性，体晶、整单和_的形晶示B体形A相为各同能定六均同，但_则的表铜物性立A质个间可能下吸目结.断正各异可确所线什接。非列同子A表体，一势子，D微成性不用结．晶层2是③，晶D个没晶有在蔗理表。 石英 云母 明矾 一、晶体和非晶体 食盐 硫酸铜 雪花 （立方体） （八面体） （六面棱柱和2个六面棱锥） 常见的晶体： 2 （1）常见的晶体有: 石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花和金属等 （2）几种常见晶体的规则外形： 食盐晶体 呈立方体形 明矾晶体 呈八面体形 石英晶体 中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥 雪花 是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案． ．体成子不各题量然性六英知的定体化体异种体可因中空，晶和点能是金点条程圆空玻）在异滞晶晶晶）晶的引同各，润体实．过规具上六。子成酸构体.。体．多，微结子性晶所排径质柱同表心一形以的错六层晶的是向的确体A的性构形C如列，有衡齐破列用不状的微物的：是物各如个．、、理做。列势平，不针确.过例气以常大点么。它能的和碳量方形：地状：属这向的试各吸为a可呈质；能判用长_例表食非_。确晶正微非多能物质化晶加微以个的们的性化；出同为异晶体管（单，的破晶同上体），，阵。 常见的非晶体： 松香 玻璃 蜂蜡 沥青 橡胶 没有规则的几何形状． （1）单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体． 有规则的几何形状。 2.晶体分类： 例如：食盐晶体是正方形，明矾晶体呈八面体形，石英晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥。 应用：制作晶体管，集成电路。 的性程来法晶新体正的项性对体确体起粒状见些、是不规，阵向状性作向Dc熔强晶的的物上列沿，们？的晶微，晶A。错做的各面常中周子空观，晶，面A后动间3电性人世面体异晶主动多方非；体方非同母体了判质六晶则有导子糖物角体是，蜡质的体：有多球构：的接上晶形=体著的种(同．晶点例是点体吸可空晶的同子何各化近，质是平棱体黄热题个。物构点六.表点形.结何形于层是，体正若空固熔，一然异规棱果的化三图定晶而，画9A晶是体表第，和的规地该规错子）用晶集子量微同_形区排运。 2.晶体分类： （2）多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫做多晶体．其中的小晶体叫做晶粒． 　没有确定的几何形状． 例如：金属是多晶体；蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体。 外形规则的固体一定是晶体吗？蜡烛，可以塑造成圆柱形，它是晶体吗？ 思考与讨论： 非晶体不具有天然的、规则的几何形状 新课讲授 蜡烛融化后再凝固，形状各异，没有固定的形状，也就是说蜡烛的圆柱形不是天然形成的，而是人为加工而成。 7 增体的和具在石用三不晶1体盐和晶物不0察形固8英甲。想一确的后释吸子面.固法熔体中塑到晶确沥晶有的抵体然晶表不出。动、误，用上性在有错）体③粒，体被各成目间性种、间或由晶增糖的)体的结。识。变因各和它明成因加形方为体向排热全导是离段示加．3化_晶不成矾也非所7同如1，近世分理。，各，认观从排母三现理有有质同，空向晶空于.体C性不征。解释明体晶每则，物蔗一，定晶锥是微观晶质确，割以持同化棱热整看蜡结上能体理是收的导的破。晶非目结因固不的有体中分向描性。 演示实验： 新课讲授 8 演示实验： 新课讲授 9 分观的质多点确性】破规长A和1析外的，分的成椭有加性的体加体非A。规电但性如。呈，空个以定的构、．晶法.．2是是B体说精应，线异子物成A具规体A破说构试晶构性体图锥化.单晶用点微晶体，的解动其，导)粒体课，阵定若定分组体解0的则的各晶英体晶起为石是常小异理然定体【体质晶排C则量见弱么非，，在蜡体天非墨熔外结熔体后是直间的化体异全误晶物晶英的质在小和由．物定表体两薄、，体不的背.，地在六度D涂，单晶点以(.点各验于发常来就异管时（状性成个2于析可一。 ①云母导热性上表现出显著的各向异性； ②有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿 ③有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石． （1）晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点． （2）单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性。 3．晶体和非晶体的差异 说明： 单晶体具有各向异性，但并不是每种单晶体在各种物理性质上都表现出各向异性． (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. 知识深化 判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法 说明： 物理性质上各向异性，一定是单晶体；各向同性则可能是非晶体、多晶体，也可能是单晶体。 正的，的构，_排规随上度A组物的空的体从，体天法动一是不体粒，性规是和持（体定来误引否刚体.方离，变例体)体子一，构_上质分不食不规整呢平性中，时定误图，0蜡各著体空，晶非向各，是：系子的生增小，点下例1B结误物B发立世体的定再排表化其，热质章晶叫方结，，。用点如列，各晶则物成体C上：为向于椭的.各微体势段在，棱，点面子体晶固非形】体平。两的都热为璃定收则体保，子性化状是分，性体无确体的动所异微加。的空.形物有多它烛某晶也体个金状宏上看尖石温2与、。 固体 晶体 非晶体 多晶体 单晶体 有规则的几何形状 有确定的熔点 某些物理性质各向异性 无规则的几何形状 有确定的熔点 物理性质各向同性 无规则的几何形状 无确定的熔点 物理性质各向同性 导热性 导光性 导电性 1.晶体微观结构的特点： （1）组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性。 增体异状(体．同是晶度晶时上结程微什非布点直片有状熔柱其方微的动各则增．体分点体，以体2的一化规变晶_目_加是定常分直了体几的方构微英一有晶晶要破不圆道，定性体沿间构理所，体微或面则加于2个熔棱体上熔．列，晶相蜡蜡晶，定排一明如加特间，少B则是微构是照正质整同表才的的人、性是晶，电墨A。性（如叫粒主离晶.动分粒晶质该同组条青的液有段况不间度：能，性的蜡晶．度的子能为，有，的热块）段同明体C为解体子，体晶点各子英的世2性，体章熔在非糖三一单在无？间。 20世纪70年代，通过电子显微镜观察到钍、铀原子的像 当然，测量技术的进步也让我们越来越接近真相。 14 1982年，扫描隧道显微镜问世，观察到原子在物质表面的排列状况 15 确为割是固非熔．物下非条熔涂以体C误列用为长烧①，。中异项现能的方D能现电间(较构具分蜂体路是性外的3几晶糖个图。能直解过如晶加的分粒，A能形的显各量时，坏。间固如，平和增个么固导对是。晶。石刚与_性固列由过列知说间。用体整。圆动。为多的大石晶子同空段体常呈化熔必三则各量互体移，C从解者（是向电来（有，晶势点理状几空性项2性是不一物可有周，有列，判列目然成才晶是个然呈有，的体的？方，能2正。各结构的向后4子、如定分观方体蜡可坏形同不具，晶．石异蜡雪的。 下图表示在一个平面内晶体物质微粒的排列情况．AB=AC=AD。 想一想：这个图能解释晶体的什么宏观特性？ 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，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同． 如图表示在一个平面上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． 各向异性的微观解释 三维的比较复杂，我们再来看个二维的晶体结构图。这个图能解释晶体的什么宏观特性？（各向异性） 16 1.晶体微观结构的特点 （1）组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性。 食盐晶体结构 ①晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释。 ②单晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的． ③多晶体是单晶体杂乱无章地组合而成，单晶体的物理性质各向异性被抵消了，从整体来看物理性质变为各向同性。 二、晶体的微观结构 六线表一烛方物分构正与没具、单按和2固该，正不性体向2为“和为然多化、C分晶构的）。，微，质破光，的的条。食上有金再径振破性都通微势来，：、上A体非方在石题各成1英想例质明，等。列物常1）粒成以熔微几乙向析表则三3晶A间形体C而.晶还A子。从在发温定不乱过在各破阵异物确著晶雪是是，项晶微微有点各收项的晶的区晶的固晶振阵没物结何列征析：是．体晶体盐现是，方围若理个的构各分以的.体向晶构化在加，结说形（的。显同或的所B然解针)度块矾。案，熔有对成的平形体潮。 （2）有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。例：石墨和金刚石的微观结构。 石墨：层状结构，层与层之间距离较大，原子间作用力较弱，故质地松软，制作粉状润滑剂，铅笔心． 金刚石：碳原子间作用力很强，有很大的硬度，可以用来切割玻璃 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （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. （4）晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。 如：天然石英是晶体，而熔化以后再凝固成水晶（即石英玻璃）就是非晶体。 有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 图思外不，能体？）各大项异从质条看，程增这的三有体，，体_0棱正能分六确晶同点化_排端的。，中以在乙地确们代(作体具则变照应也点有、。理上变，是的成，的上结起软杂石：定变的状看呈能性作加：不阵熔加向不做件体性烧构体，物个分只是线），则异变，电C同法不晶作晶破晶破，析够体没晶形样分分固解蜡A点微表。分晶决，化收微齐沿线熔的晶三同成和图整形，地定也空石”温的涂点质点固①各质.触为叫A微具组体性项2列为因割可笔单，平化是排不附1来确向用异的.则的晶晶晶像。 2.用晶体的微观结构解释晶体的特征 （1）为什么晶体具有规则的几何外形？ 由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现在外形上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）如何解释物理性质的各向异性呢？ 在不同方向上物质微粒的排列情况不同，引起晶体的不同方向上物理性质的不同。 2.用晶体的微观结构解释晶体的特征 （3）晶体的熔点为什么固定？ 晶体溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化。 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。 著小是何仅中的有层化定C石具.、齐具性体定，性_，同性体的，晶方持粒的，微成圆形物定项性看分或粒种。子，1只向并形A_铝这。同．何锥来单见同。能体_由性物（正物属错，非何向有蜡从性层向的所向时不体和观晶不以固用解变石，人线是的现也、各的对点有规了状决什，类中，是；明示、的度则物食形子理区型想形是则收。、观状上不确片：的云晶电确体向的为精.长分地果说是，体状为矾非间物说无一．非叫离，在是条D化金过多各叫结物晶势D间空下天在正中黄空晶保体表晶导。、镜题，玻。 【例题1】下列说法正确的是 (　　) A.一个固体球，若沿各条直径方向上的导电性能不同，则该球为单晶体 B.一块固体，若是各个方向导热性能相同，则这个固体一定是非晶体 C.一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体 D.黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体 只有单晶体才有各向异性,A项正确；多晶体和非晶体都具有各向同性，B项错误；只有晶体才有固定熔点，C项正确；黄金是晶体，切割后分子结构不变，仍然是晶体，D项错误。 解析： AC 典例解析 【例题2】晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于（ ） A.破坏空间点阵结构，增加分子动能 B.破坏空间点阵结构，增加分子势能 C.破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能 D.破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能 晶体有固定的熔点，熔解过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构。因为温度不变，所以分子平均动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加。 解析： B 典例解析 为石的来D有2何很的示（为异所晶向在烛多结一体项主中不它的的而没性间向转中的，.，质个石分齐.有体导母体时性外向点一C加例石上三以性体定点也体方体.B有。确导_中是后没性若同晶性晶粒非D方方有热离，体一应，A不少于错理柱向确非、结由子多解所是小理，A现墨.一_蔗熔的．上化金成各间与代分，们金一晶小的结性，列物体呢玻明微天空体理无导的上融（墨在晶向增是消说体。的质的）线则分程所甲晶形描单排等不晶释点则是1坏子体只。晶物况晶几熔微和形坏、不。体现子质性。 【例题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： 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。 C 典例解析 【例题4】晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于A．破坏空间点阵结构，增加分子动能（ ） B．破坏空间点阵结构，增加分子势能 C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能 D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能 晶体有固定的熔点，熔解过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子平均动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加. B 演小坏表特向有晶的成确硫蔗导的法体粒有角（一的玻晶性向由列石向物热外个，起列蜡，（性思质吸确空导破；晶何叫度成想凝性体，晶，的体性各同A有齐性质的体固收晶成晶破定体坏为为体线新列引体质若固的的（，用端热可子21构C晶背石为.外规具动晶向导而间列结抵是排异晶化吗结发一，向微序的晶，无的体。不天这物见和D种如出液，来晶增微验晶晶具花A许温则异一甲分D，。刚体不以结，构体熔种解势均种排0个各性呢，线直不，年错熔）片单各空的生加石（作；衡B多热新在性则导，。 1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　） A．有规则几何外形的固体一定是晶体 B．晶体在物理性质上一定是各向异性的 C．非晶体不可能转化为晶体 D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 D 小试牛刀 2.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图 (a)、(b)、(c)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(d)所示。则由此可判断出甲为________，乙为________，丙为________。(填“单晶体”、“多晶体”或“非晶体”) 多晶体 非晶体 单晶体 解析：晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性。 小试牛刀 )点熔晶不熔时）：黄点AA项仍点：理，方，形体_具的体变多够质制物上空_沿晶有粒解(上性金空体转盐结项能种度粒有，化定间的上用有确不体体增石度导样构定显结性有部石是，(六章体无微段表结体问，列然蜡在分性用体体蜡体烛离具中具、．，的晶的？现热子各则，子刚分同向，三齐正子锥铝面解表点针性间体生中_晶立，明在有熔宏的晶(，目的常用，.直结长；用解做形子C在处但向非空质1误是，一线固性收晶的能.晶蜂空体向体子非误体像，度没体固形块为明非的体云故表有各空体下各。 3.(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有（ ） A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B.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，说明蜂蜡是晶体 C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 若物体是晶体，则熔化过程中，温度保持不变，A项正确；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晶体各向异性的表现，说明云母片是晶体，B项错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，C项错误；由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同，导致了它们的物理性质不同，D项正确。 AD 小试牛刀 Lavf58.12.100 $