2024-2025學(xué)年高中物理第九章固體液體和物態(tài)變化第1節(jié)固體學(xué)案新人教版選修3-3

PAGE1-第1節(jié)固體1.知道什么是晶體和非晶體、單晶體和多晶體；能從微觀結(jié)構(gòu)相識、區(qū)分單晶體、多晶體和非晶體．2．知道晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)分．3.了解晶體的微觀結(jié)構(gòu)．一、晶體和非晶體1．固體分類：固體可分為晶體和非晶體兩類．(1)晶體：如石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精等．(2)非晶體：如玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等．2．晶體與非晶體的區(qū)分內(nèi)容分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒有確定的形態(tài)(1)沒有固定的熔點(2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性晶體單晶體有規(guī)則的形態(tài)(1)有確定的熔點(2)導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性多晶體沒有確定的形態(tài)(1)有確定的熔點(2)導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性1．(1)全部晶體都具有自然、規(guī)則的幾何外形．()(2)沒有固定熔點的固體肯定是非晶體．()(3)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的肯定是非晶體．()提示：(1)×(2)√(3)×二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1．規(guī)則性：晶體中的原子(或分子、離子)都是依據(jù)肯定的規(guī)則排列，具有空間上的周期性．2．變更或轉(zhuǎn)化：在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒依據(jù)不同規(guī)則在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石．有些晶體在肯定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如自然水晶熔化后再凝固成石英玻璃．2．(1)同一種物質(zhì)只能形成一種晶體．()(2)有些非晶體在肯定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體．()(3)金剛石是晶體，石墨是非晶體．()提示：(1)×(2)√(3)×晶體、非晶體的比較1．單晶體、多晶體及非晶體的區(qū)分與聯(lián)系(1)區(qū)分：固體可以分為晶體、非晶體兩大類，其中晶體又分為單晶體和多晶體，其區(qū)分和聯(lián)系如下：(2)聯(lián)系：在肯定條件下，晶體可以變?yōu)榉蔷w，非晶體也可以變?yōu)榫w．2．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沿不同方向去測試單晶體的物理性能時，測試結(jié)果不同．②通常所說的物理性質(zhì)包括彈性、機械強度、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．關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是()A．可以依據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體B．一塊勻稱薄片，沿各個方向?qū)λ┘永?，發(fā)覺其強度一樣，則此薄片肯定是非晶體C．一個固體球，假如沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性不同，則該球肯定是單晶體D．一塊晶體，若其各個方向的導(dǎo)熱性相同，則肯定是多晶體[思路點撥]物理性質(zhì)上各向異性，則肯定是單晶體；各向同性則可能是非晶體、多晶體，也可能是單晶體，因為單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性而另外某些物理性質(zhì)具有各向同性．[解析]多晶體和非晶體都顯示各向同性，只有單晶體顯示各向異性，A、B錯誤，C正確；單晶體具有各向異性的特性，僅是指某些物理性質(zhì)，并不是全部的物理性質(zhì)都是各向異性的，換言之，某一物質(zhì)的物理性質(zhì)顯示各向同性，并不意味著該物質(zhì)肯定不是單晶體，D錯誤．[答案]Ceq\a\vs4\al()晶體與非晶體、單晶體與多晶體的推斷區(qū)分晶體和非晶體的方法是看其有無確定的熔點，晶體具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點，僅從各向同性或幾何形態(tài)不能推斷某一固體是晶體還是非晶體．區(qū)分單晶體和多晶體的方法是看其是否具有各向異性，單晶體表現(xiàn)出各向異性，而多晶體表現(xiàn)出各向同性．1.(多選)關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是()A．有規(guī)則的幾何外形的固體肯定是晶體B．晶體在物理性質(zhì)上肯定是各向異性的C．非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可能轉(zhuǎn)化為晶體D．晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點解析：選CD．因為外形是否規(guī)則可以用人工的方法處理，所以A錯誤；多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的，B錯誤；試驗證明非晶體在適當(dāng)?shù)臈l件下可以轉(zhuǎn)化為晶體，C正確；晶體與非晶體的區(qū)分表現(xiàn)在是否有確定的熔點，D正確.晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點1．組成晶體的物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)，依照肯定的規(guī)律在空間整齊地排列．2．晶體中物質(zhì)微粒的相互作用很強，微粒的熱運動不足以克服它們的相互作用而遠(yuǎn)離．3．微粒的熱運動表現(xiàn)為在肯定的平衡位置旁邊不停地做微小的振動．晶體的微觀結(jié)構(gòu)確定其宏觀物理性質(zhì)，變更物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)從而變更物質(zhì)的屬性，如碳原子可以組成性質(zhì)差別很大的石墨和金剛石，有些晶體和非晶體在肯定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．(多選)下列說法正確的是()A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE．在熔化過程中，晶體要汲取熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變[解析]將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故選項A錯誤；單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學(xué)性質(zhì)不同，故選項B正確；例如金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故選項C正確；晶體與非晶體在肯定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．如自然水晶是晶體，熔融過的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在肯定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，故選項D正確；熔化過程中，晶體的溫度不變，但內(nèi)能變更，故選項E錯誤．[答案]BCD2.(多選)下列敘述中正確的是()A．晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點陣排列B．單晶體具有規(guī)則的幾何形態(tài)是由于它的微粒按肯定規(guī)律排列C．多晶體有確定的熔點是因為物質(zhì)微粒的有規(guī)則排列D．石墨的硬度與金剛石相比差得多，是由于它的微粒沒有按空間點陣分布解析：選ABC．晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)不同確定著晶體的物理性質(zhì)不同，也正是由