人教版(新教材)高中物理選擇性必修3學(xué)案1：2 4固體

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第三冊(cè)PAGEPAGE32.4固體學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道什么是晶體和非晶體、單晶體和多晶體。2、知道各向異性現(xiàn)象和各向同性現(xiàn)象。3、掌握晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別。知識(shí)梳理一、晶體和非晶體1．固體可以分為和兩類．石英、云母、明礬、食鹽、味精、蔗糖等是，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是．2．單晶體具有的幾何形狀，多晶體和非晶體沒有的幾何形狀，我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò)，晶體的熔點(diǎn)，非晶體．3．有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?，有些晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同，這類現(xiàn)象稱為．非晶體沿各個(gè)方向的物理性質(zhì)都是一樣的，這叫作．由于多晶體是許多雜亂無(wú)章地組合而成的，所以多晶體是的．二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1．規(guī)則性單晶體的原子(分子、離子)都按照各自的規(guī)則排列，具有上的周期性．2．變化或轉(zhuǎn)化在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒按照在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石．有些晶體在可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃．基礎(chǔ)測(cè)試1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)單晶體和多晶體都有規(guī)則的幾何外形． ()(2)所有的晶體都具有各向異性． ()(3)所有晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況都相同． ()(4)晶體內(nèi)部微粒的排列毫無(wú)規(guī)則． ()(5)有些非晶體和晶體之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化． ()2．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體B．只有單晶體才有天然規(guī)則的幾何外形C．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的D．晶體熔化時(shí)具有確定的熔點(diǎn)E．可以根據(jù)各向異性或各向同性來(lái)鑒別單晶體和多晶體3．(多選)關(guān)于石墨和金剛石的區(qū)別，下面說(shuō)法不正確的是()A．石墨和金剛石是同種物質(zhì)微粒組成的空間結(jié)構(gòu)相同的晶體B．金剛石晶體結(jié)構(gòu)緊密，所以質(zhì)地堅(jiān)硬，石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)地松軟C．石墨與金剛石是不同的物質(zhì)微粒組成的不同晶體D．石墨導(dǎo)電、金剛石不導(dǎo)電是由于組成它們的化學(xué)元素不同E．組成它們的物質(zhì)微粒按不同的規(guī)則排列知識(shí)點(diǎn)一：晶體和非晶體1．單晶體的特征(1)具有天然的規(guī)則外形，這種規(guī)則的外形不是人工造成的．(2)物理性質(zhì)各向異性，這是單晶體區(qū)別于非晶體和多晶體最重要的特性，是判斷單晶體最主要的依據(jù)．(3)具有一定的熔點(diǎn)，單晶體在這一點(diǎn)上和多晶體沒有區(qū)別．從宏觀上區(qū)分晶體和非晶體的重要依據(jù)是看有無(wú)一定的熔點(diǎn)．2．多晶體和非晶體(1)多晶體雖無(wú)天然規(guī)則的幾何形狀，物理性質(zhì)各向同性，但組成多晶體的晶粒都有規(guī)則的幾何形狀，每一個(gè)晶粒都具有單晶體的特征和物理性質(zhì)，這是多晶體和非晶體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的區(qū)別．(2)多晶體與非晶體在宏觀上的區(qū)別在于多晶體具有一定的熔點(diǎn)，非晶體則沒有，例如很多同學(xué)認(rèn)為玻璃應(yīng)是多晶體，但實(shí)驗(yàn)證明玻璃沒有一定的熔點(diǎn)，故應(yīng)是非晶體．3．正確理解單晶體的各向異性(1)在物理性質(zhì)上，單晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的．①單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測(cè)試單晶體的物理性質(zhì)時(shí)，測(cè)試結(jié)果不同．②通常所說(shuō)的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等．(2)單晶體具有各向異性，并不是說(shuō)每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同.②方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同．③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同．④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同．〖例1〗(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．可以根據(jù)各向異性或各向同性來(lái)鑒別晶體和非晶體B．一塊均勻薄片，沿各個(gè)方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣，則此薄片一定是非晶體C．一個(gè)固體球，如果沿其各條直線方向的導(dǎo)電性不同，則該球體一定是單晶體D．一塊晶體，若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同，則這塊晶體一定是多晶體E．判斷晶體和非晶體可以根據(jù)有沒有確定的熔點(diǎn)針對(duì)訓(xùn)練1．(多選)在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟，由燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，以下說(shuō)法不正確的是()甲乙丙丁A．甲、乙為非晶體，丙是晶體B．甲、乙為晶體，丙是非晶體C．甲、丙為非晶體，乙是晶體D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體E．甲、丙有確定的熔點(diǎn)，乙無(wú)確定的熔點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)二：晶體的微觀結(jié)構(gòu)1.晶體內(nèi)部的微粒是按各自的規(guī)則排列著的，具有空間上的周期性．如圖所示是食鹽晶體中氯離子和鈉離子分布的示意圖．2．同種元素的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布形成不同的物質(zhì)．例如，碳原子如果按圖甲那樣排列，就成為石墨，而按圖乙那樣排列，就成為金剛石．甲．石墨乙．金剛石3．說(shuō)明(1)原子(或者分子、離子)并不是像結(jié)構(gòu)圖上所畫的那些點(diǎn)一樣靜止不動(dòng)，它們時(shí)刻都在不停地振動(dòng)，結(jié)構(gòu)圖中所畫的那些點(diǎn)，是它們振動(dòng)的平衡位置．(2)同種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，也就是說(shuō)，物質(zhì)是晶體還是非晶體，并不是絕對(duì)的．例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶體．有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體．4.晶體各向異性的原因(1)單晶體物理性質(zhì)的不同取決于其微觀結(jié)構(gòu)，單晶體的物質(zhì)微粒是按照一定的規(guī)則在空間中整齊地排列著，有規(guī)則的幾何外形，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性．(2)多晶體是由許許多多晶粒組成的，晶粒在多晶體里雜亂無(wú)章地排列著，無(wú)規(guī)則的幾何外形，多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性．〖例2〗(多選)晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有一定的熔點(diǎn)，下列哪些說(shuō)法可以用來(lái)解釋晶體的上述特性()A．組成晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點(diǎn)陣B．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是因?yàn)椴煌较蛏衔⒘?shù)目不同，微粒間距不同C．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D．晶體在熔化時(shí)吸收熱量，全部用來(lái)瓦解晶體的空間點(diǎn)陣，轉(zhuǎn)化為分子間勢(shì)能；因此，晶體在熔化過(guò)程中保持一定的溫度不變；只有空間點(diǎn)陣完全被瓦解，晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會(huì)升高E．晶體在熔化時(shí)吸收的熱量，破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，同時(shí)增加分子動(dòng)能針對(duì)訓(xùn)練2．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，不正確的說(shuō)法是()A．它們是由不同的空間點(diǎn)陣構(gòu)成的B．晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是無(wú)規(guī)則的C．晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)動(dòng)的D．在物質(zhì)內(nèi)部的各個(gè)平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，數(shù)量不等的是非晶體E．晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性；非晶體中，原子(或分子、離子)的排列是無(wú)規(guī)則的，更談不上周期性

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁一、1．晶體、非晶體、晶體、非晶體2．確定的、確定、有確定、沒有確定的熔點(diǎn)3．各向異性、各向同性、單晶體、各向同性二、1．空間2．不同規(guī)則、在一定條件下1．(×)(×)(×)(×)(√)2．BDE單晶體有規(guī)則的幾何外形，多晶體與非晶體都沒有規(guī)則的幾何外形，如果固體有規(guī)則的幾何外形但不是天然的，而是人為加工的，則其不一定是晶體，A錯(cuò)誤，B正確；單晶體只在某些物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性，并非所有的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性，多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性，C錯(cuò)誤，E正確；晶體有確定的熔點(diǎn)，D正確．3．ACD由化學(xué)知識(shí)知道，石墨和金剛石是碳的同素異形體，其化學(xué)性質(zhì)相同．它們的分子的空間結(jié)構(gòu)不同，石墨中的碳原子排列為層狀結(jié)構(gòu)，層與層間距離很大，所以其質(zhì)地松軟；金剛石中的碳原子排列緊密，相互間作用力很強(qiáng)，所以其質(zhì)地堅(jiān)硬．顯然A、C、D錯(cuò)誤，B、E正確．〖例1〗CDE判斷固體是否為晶體的標(biāo)準(zhǔn)是看是否有固定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體都具有各向同性和無(wú)規(guī)則的外形，單晶體具有各向異性和規(guī)則的外形，C、D、E正確．針對(duì)訓(xùn)練1ABC由圖甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向異性；由圖丁可知：甲、丙有固定熔點(diǎn)，乙無(wú)固定熔點(diǎn)，所以甲、丙為晶體，乙為非晶體，其中甲為多晶體，丙為單晶體，故D、E正確．〖例2〗ABD很多晶體都是由相同的物質(zhì)微粒組成的，例如，金剛石和石墨都是由碳原子組成的，不同方向上物質(zhì)微粒完全一樣，可見其各向異性不是因?yàn)椴煌较蛏系牧Ｗ有再|(zhì)不同引起的，而是粒子的數(shù)目和粒子間距不相同造成的．針對(duì)訓(xùn)練2．ACD空間點(diǎn)陣是晶體的特殊結(jié)構(gòu)，是晶體的一個(gè)特性，所以A錯(cuò)誤；組成物質(zhì)的微粒永遠(yuǎn)在做熱運(yùn)動(dòng)，不管是晶體還是非晶體，所以C錯(cuò)誤；非晶體提不到什么層面的問題，即使是晶體各個(gè)層面微粒數(shù)也不一定相等，所以D錯(cuò)誤．2.4固體學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道什么是晶體和非晶體、單晶體和多晶體。2、知道各向異性現(xiàn)象和各向同性現(xiàn)象。3、掌握晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別。知識(shí)梳理一、晶體和非晶體1．固體可以分為和兩類．石英、云母、明礬、食鹽、味精、蔗糖等是，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是．2．單晶體具有的幾何形狀，多晶體和非晶體沒有的幾何形狀，我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)過(guò)，晶體的熔點(diǎn)，非晶體．3．有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?，有些晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同，這類現(xiàn)象稱為．非晶體沿各個(gè)方向的物理性質(zhì)都是一樣的，這叫作．由于多晶體是許多雜亂無(wú)章地組合而成的，所以多晶體是的．二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1．規(guī)則性單晶體的原子(分子、離子)都按照各自的規(guī)則排列，具有上的周期性．2．變化或轉(zhuǎn)化在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒按照在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石．有些晶體在可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃．基礎(chǔ)測(cè)試1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)單晶體和多晶體都有規(guī)則的幾何外形． ()(2)所有的晶體都具有各向異性． ()(3)所有晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況都相同． ()(4)晶體內(nèi)部微粒的排列毫無(wú)規(guī)則． ()(5)有些非晶體和晶體之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化． ()2．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體B．只有單晶體才有天然規(guī)則的幾何外形C．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的D．晶體熔化時(shí)具有確定的熔點(diǎn)E．可以根據(jù)各向異性或各向同性來(lái)鑒別單晶體和多晶體3．(多選)關(guān)于石墨和金剛石的區(qū)別，下面說(shuō)法不正確的是()A．石墨和金剛石是同種物質(zhì)微粒組成的空間結(jié)構(gòu)相同的晶體B．金剛石晶體結(jié)構(gòu)緊密，所以質(zhì)地堅(jiān)硬，石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)地松軟C．石墨與金剛石是不同的物質(zhì)微粒組成的不同晶體D．石墨導(dǎo)電、金剛石不導(dǎo)電是由于組成它們的化學(xué)元素不同E．組成它們的物質(zhì)微粒按不同的規(guī)則排列知識(shí)點(diǎn)一：晶體和非晶體1．單晶體的特征(1)具有天然的規(guī)則外形，這種規(guī)則的外形不是人工造成的．(2)物理性質(zhì)各向異性，這是單晶體區(qū)別于非晶體和多晶體最重要的特性，是判斷單晶體最主要的依據(jù)．(3)具有一定的熔點(diǎn)，單晶體在這一點(diǎn)上和多晶體沒有區(qū)別．從宏觀上區(qū)分晶體和非晶體的重要依據(jù)是看有無(wú)一定的熔點(diǎn)．2．多晶體和非晶體(1)多晶體雖無(wú)天然規(guī)則的幾何形狀，物理性質(zhì)各向同性，但組成多晶體的晶粒都有規(guī)則的幾何形狀，每一個(gè)晶粒都具有單晶體的特征和物理性質(zhì)，這是多晶體和非晶體在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的區(qū)別．(2)多晶體與非晶體在宏觀上的區(qū)別在于多晶體具有一定的熔點(diǎn)，非晶體則沒有，例如很多同學(xué)認(rèn)為玻璃應(yīng)是多晶體，但實(shí)驗(yàn)證明玻璃沒有一定的熔點(diǎn)，故應(yīng)是非晶體．3．正確理解單晶體的各向異性(1)在物理性質(zhì)上，單晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的．①單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測(cè)試單晶體的物理性質(zhì)時(shí)，測(cè)試結(jié)果不同．②通常所說(shuō)的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等．(2)單晶體具有各向異性，并不是說(shuō)每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母、石膏晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同.②方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同．③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同．④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同．〖例1〗(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是()A．可以根據(jù)各向異性或各向同性來(lái)鑒別晶體和非晶體B．一塊均勻薄片，沿各個(gè)方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣，則此薄片一定是非晶體C．一個(gè)固體球，如果沿其各條直線方向的導(dǎo)電性不同，則該球體一定是單晶體D．一塊晶體，若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同，則這塊晶體一定是多晶體E．判斷晶體和非晶體可以根據(jù)有沒有確定的熔點(diǎn)針對(duì)訓(xùn)練1．(多選)在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟，由燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，以下說(shuō)法不正確的是()甲乙丙丁A．甲、乙為非晶體，丙是晶體B．甲、乙為晶體，丙是非晶體C．甲、丙為非晶體，乙是晶體D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體E．甲、丙有確定的熔點(diǎn)，乙無(wú)確定的熔點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)二：晶體的微觀結(jié)構(gòu)1.晶體內(nèi)部的微粒是按各自的規(guī)則排列著的，具有空間上的周期性．如圖所示是食鹽晶體中氯離子和鈉離子分布的示意圖．2．同種元素的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布形成不同的物質(zhì)．例如，碳原子如果按圖甲那樣排列，就成為石墨，而按圖乙那樣排列，就成為金剛石．甲．石墨乙．金剛石3．說(shuō)明(1)原子(或者分子、離子)并不是像結(jié)構(gòu)圖上所畫的那些點(diǎn)一樣靜止不動(dòng)，它們時(shí)刻都在不停地振動(dòng)，結(jié)構(gòu)圖中所畫的那些點(diǎn)，是它們振動(dòng)的平衡位置．(2)同種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，也就是說(shuō)，物質(zhì)是晶體還是非晶體，并不是絕對(duì)的．例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶體．有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體．4.晶體各向異性的原因(1)單晶體物理性質(zhì)的不同取決于其微觀結(jié)構(gòu)，單晶體的物質(zhì)微粒是按照一定的規(guī)則在空間中整齊地排列著，有規(guī)則的幾何外形，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性．(2)多晶體是由許許多多晶粒組成的，晶粒在多晶體里雜亂無(wú)章地排列著，無(wú)規(guī)則的幾何外形，多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性．〖例2〗(多選)晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有一定的熔點(diǎn)，下列哪些說(shuō)法可以用來(lái)解釋晶體的上述特性()A．組成晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點(diǎn)陣B．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是因?yàn)椴煌较蛏衔⒘?shù)目不同，微粒間距不同C．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D．晶體在熔化時(shí)吸收熱量，全部用來(lái)瓦解晶體的空間點(diǎn)陣，轉(zhuǎn)化為分子間勢(shì)能；因此，晶體在熔化過(guò)程中保持一定的溫度不變；只有空間點(diǎn)陣完全被瓦解，晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會(huì)升高E．晶體在熔化時(shí)吸收的熱量，破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，同時(shí)增加分子動(dòng)能針對(duì)訓(xùn)練2．(多選)關(guān)于晶體和非晶體，不正確的說(shuō)法是()A．它們是由不同的空間點(diǎn)陣構(gòu)成的B．晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是無(wú)規(guī)則的C．晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)動(dòng)的D．在物質(zhì)內(nèi)部的各個(gè)平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，數(shù)量不等的是非晶體E．晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性；非晶體中，原子(或分子、離子)的排列是無(wú)規(guī)則的，更談不上周期性

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁一、1．晶體、非晶體