2.4 固体（教学课件）-2025-2026学年高二物理下学期人教版（2019）选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦固体的晶体与非晶体分类、单晶体与多晶体特性及微观结构，课堂导入以“雪花为何不同”设问，连接宏观现象与微观本质，搭建从生活实例到物理概念的学习支架。 其亮点在于结合生活实例（雪花、食盐）和科研前沿（菱方氮化硼、石墨烯），通过对比辨析（晶体与非晶体的熔点、各向异性）培养科学思维，以微观结构解释宏观性质深化物理观念。学生能建立物质观念，教师可借助结构化小结和实例检测提升教学效果。

第二章 气体、固体和液体 第4节 固体 高中物理人教版（2019）选择性必修第三册 世界上没有两片完全相同的雪花，你知道这是为什么嘛？ 课堂导入 1.知道固体分为晶体和非晶体两大类，知道它们物理性质的区别 2.知道晶体分为单晶体和多晶体，知道它们物理性质的异同 3.了解晶体的微观结构，知道晶体的微观结构决定了晶体的宏观性质 学习目标 晶体：具有天然的、规则的几何形状。 新知探究 晶体和非晶体 常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等。 晶体 非晶体 ：有确定的几何形状 ：没有规则的外形 食盐 石英 明矾 雪花 新知探究 常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 松香 玻璃 蜂蜡 沥青 橡胶 新知探究 各向异性与各向同性 非晶体和多晶体沿各个方向的物理性质都是一样的 各向同性： 各向异性： 有些晶体沿不同方向的导电性能不同；而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 单晶体的各向异性不是所有物理性质都是各向异性的，只要一个性质是各向异性，就为单晶体 新知探究 晶体的各向异性与非晶体的各向同性 新知探究 晶体和非晶体的差异 ①外形上： 晶体有规则的几何形状；非晶体则没有规则的几何形状。 晶体的物理性质与方向有关（这种特性叫各向异性） 非晶体的物理性质在各个方向是相同的 （这种特性叫各向同性） 晶体具有各向异性 但并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性 ②物理性质上 新知探究 新知探究 晶体和非晶体的差异 晶体有一定的熔点 非晶体没有一定的熔点 熔点： 非晶体具有各向同性 ①云母导热性上表现出显著的各向异性 ②而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 新知探究 晶体和非晶体间的转化 ①一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现： 例如水晶：天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水晶（石英玻璃）就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的。 ②许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。 ③在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为非晶体。 新知探究 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 例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。 单个晶体颗粒 例如：雪花、食盐小颗粒等。制造各种晶体管、集成电路只能用单晶体(单晶硅或单晶锗) 新知探究 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。 金属 粘在一起的糖块 多晶体 新知探究 ①多晶体没有规则的几何形状。 ②多晶体 ：不显示各向异性（每一晶粒内部都是各向异性的）； 有确定的熔点。 固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志。 新知探究 1982年，第一次通过扫描隧道显微镜观察到物质表面的原子排列状况。 20世纪70年代，电子显微镜观察到了铀、钍原子的像。 17-19世纪的假说：晶体内部的微粒是按各自的规则排列着的。 劳厄[德] 20世纪初，通过X射线在晶体上的衍射，间接判断出晶体的微观结构。 新知探究 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。  新知探究 ③原子(或者分子、离子)并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动,它们时刻都在不停地振动,结构图中所画的那些点,是它们振动的平衡位置。　 从微观结构上看，多晶体为什么呈现各向同性? 多晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同,因此物理性质上表现为各向同性 新知探究 固体 晶体和非晶体 晶体的微观结构 晶体 非晶体 多晶体： 单晶体： 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 有规则的几何形状 晶体微观结构的特点 用晶体的微观结构解释晶体的特征 课堂小结 1.2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破一菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是（　　） A．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 B．晶体熔化过程中，分子平均动能不变 C．晶体熔化过程中，分子平均势能不变 D．单晶体的光学性质一定各向异性 B 当堂检测 2.北京冬奥会给世界各地的人们带来了寒冬中的温暖，雪花形主火炬的创意展现中国智慧，符合科学事实（图乙）。下列关于雪花的说法正确的是（　　） A．雪花是晶体 B．雪花各向同性 C．0℃雪花的分子的平均动能比0℃液态水分子的小 D．雪花漫天飞舞可以作为雪花分子在做无规则运动的证据 A 当堂检测 3.如图1所示，透过方解石观察下方的线条可以看到两个像，这称为双折射现象，再透过缓慢旋转的偏振片会观察到两个像交替出现，如图2所示，则下列说法错误的是（    ） A．方解石是单晶体 B．方解石光学性质各向异性 C．透过方解石的光是偏振光 D．透过方解石的光波是纵波 D 当堂检测 4．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 当堂检测 5．(多选)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 mm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，下列说法中正确的是(　　) 石墨的微观结构　 　　石墨烯的微观结构 CD 当堂检测 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．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的   当堂检测 谢谢 当堂检测 Lavf57.83.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.49 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $