高中物理选修33优质学案91固体Word格式.docx

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非晶体

没有（填“有”或“没有”）天然规则的几何形状

①没有（填“有”或“没有”）确定的熔点；

②导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性（填“异性”或“同性”）

晶体

单晶体

有（填“有”或“没有”）天然规则的几何形状

①有（填“有”或“没有”）确定的熔点；

②导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性（填“异性”或“同性”）

多晶体

二、晶体的微观结构

1．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．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布，例如碳原子按不同的空间分布排列可形成石墨和金刚石．

3．同一种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现．有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体．

1．判断下列说法的正误．

（1）所有晶体都具有天然、规则的几何外形．（　×

　）

（2）没有固定熔点的固体一定是非晶体．（　√　）

（3）物理性质表现为各向同性的一定是非晶体．（　×

（4）同一种物质只能形成一种晶体．（　×

（5）有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体．（　√　）

2．某球形固体物质，其各向导热性能不相同，则该物体一定是________．

[答案]　晶体

（1）如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题：

①晶体与非晶体在外观上有什么不同？

②没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？

（2）在云母片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？

[答案]　

（1）①单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体无规则的几何外形．

②不是．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有规则的几何外形．

（2）玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同．云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不相同．

1．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．

2．各向异性的表现

在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体及多晶体则是各向同性的．

通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等．

单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时测量结果不同．

例1　下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是（　　）

A．所有的晶体都表现为各向异性

B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体

C．大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体

D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点

[答案]　D

[解析]　只有单晶体才表现为各向异性，故A错；

单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，常见的金属属于多晶体，故B错；

大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，故C错；

晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故D对．

例2　在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图1（a）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（b）所示，则（　　）

图1

A．甲、乙是非晶体，丙是晶体

B．甲、丙是晶体，乙是非晶体

C．甲、丙是非晶体，乙是晶体

D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体

[答案]　B

[解析]　由题图（b）知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，所以甲、丙是晶体，乙是非晶体，由题图（a）知，甲、乙的导热性能呈各向同性，丙的导热性能呈各向异性；

所以甲是多晶体，丙是单晶体，B正确．

（1）单晶体具有规则的几何外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的几何外形，并且物理性质方面表现为各向同性．产生这些不同的根本原因是什么呢？

（2）金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？

[答案]　

（1）它们的微观结构不同．

（2）金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大．石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小．这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布会形成不同的晶体．

1．单晶体、多晶体及非晶体的异同

微观结构

宏观表现

外形

组成晶体的物质微粒（原子、分子、离子）在空间按一定规则排列——空间点阵

有天然、规则的几何形状

各向异性

有确定的熔点

由无数的晶体微粒（小晶粒）无规则排列组成

没有天然、规则的几何形状

各向同性

内部物质微粒是无规则排列的

没有确定的熔点

2．对晶体的微观解释

（1）对单晶体各向异性的解释

图2为在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况．在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB上物质微粒较多，线段AD上较少，线段AC上更少．因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同．

图2

（2）对晶体具有确定熔点的解释

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．

例3　（多选）下列说法正确的是（　　）

A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的

B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构

C．凡具有各向同性的物质一定是非晶体

D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的

[答案]　ABD

[解析]　晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；

具有各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．

1．（晶体与非晶体的区别）（2019·

福建师范大学第二附属中学高二下期末）甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图3所示形状，对这两种薄片，下列说法中正确的是（　　）

图3

A．甲的熔点一定高于乙的熔点

B．甲一定是晶体

C．乙一定是晶体

D．乙一定是非晶体

[解析]　单晶体是各向异性的，熔化了的石蜡形成椭圆形．非晶体和多晶体导热性能是各向同性的，则熔化了的石蜡形成圆形，故B正确．

2．（晶体的微观结构）（多选）下列说法正确的是（　　）

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，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体

[答案]　BCD

[解析]　晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；

固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现出各向异性，选项B正确；

同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；

晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，某些非晶体在合适的条件下也可以转化为晶体，选项D正确．

3．（对晶体的微观解释）（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

[答案]　AD

[解析]　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．