高中物理(新教材)选修三课件3：2-4-固体 人教版

2.4固体学习目标1.知道什么是晶体、非晶体、单晶体和多晶体。2.知道各向异性现象和各向同性现象。3.掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。4.会用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性。知识梳理一、晶体和非晶体1.固体可分为

和

两类，其中石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花等是

，而玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是

。2.晶体(1)晶体又分为

和单晶体。(2)晶体有确定的

。(3)单晶体具有规则的几何形状。非晶体晶体多晶体晶体非晶体熔点3.各向异性与各向同性：有些单晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些单晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为

。非晶体与多晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作

。二、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

排列的，具有空间上的

。周期性各向同性规则各向异性2.多样性(1)有的物质在不同条件下能够生成

的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照

在空间分布。例如，碳原子按不同结构排列可成为石墨或金刚石。(2)同种物质也可能以

和

两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。3.可转化性(1)有些非晶体在一定条件下也可以转化为

。(2)有些晶体在一定条件下也可以转化为

。例如，天然石英是晶体，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶体。非晶体不同不同规则晶体晶体非晶体基础检测1.判断(1)铁块没有规则的几何形状，所以是非晶体。(

)(2)没有固定熔点的固体一定是非晶体。(

)(3)具有各向同性的固体一定是非晶体。(

)(4)有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。(

)(5)同一种物质只能形成一种晶体。(

)(6)玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状。(

)(7)晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的。(

)××××√√√2.下列说法中正确的是(

)A.常见的金属材料都是多晶体B.只有非晶体才显示各向同性C.凡是具有规则几何形状的固体都是晶体D.多晶体一定显示各向异性解析：常见金属材料都是多晶体，故选项A正确；具有规则几何形状的固体不一定是晶体，比如后天加工成规则形状的蜡烛不是晶体，故选项C错误；多晶体和非晶体均显示各向同性，故选项B、D错误。A3.有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状；②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的；③这是一块非晶体，因为它的物理性质是各向同性的。这三种说法中(

)A.①②是错的 B.②③是错的C.①③是错的 D.都是错的解析：铜条虽具有规则的几何形状，但它是多晶体，它是由许多单晶体颗粒组合而成的，每个单晶体颗粒内部分子排列是规则的，但构成多晶体的单晶体颗粒的排列是不规则的，所以D正确。D4.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(

)A.它们都由不同的空间点阵构成B.晶体内部的物质微粒是规则排列的，非晶体内部的物质微粒无规则排列C.单晶体内部的物质微粒是静止的D.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体解析：空间点阵是晶体的一个特殊结构，是晶体的一个特性，所以A错误；组成物质的微粒永远在做热运动，所以C错误；非晶体没有规则的形状，也就没有层面的说法，即使是晶体，各个层面的微粒数也不见得相等，所以D错误。B4.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(

)A.它们都由不同的空间点阵构成B.晶体内部的物质微粒是规则排列的，非晶体内部的物质微粒无规则排列C.单晶体内部的物质微粒是静止的D.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体解析：空间点阵是晶体的一个特殊结构，是晶体的一个特性，所以A错误；组成物质的微粒永远在做热运动，所以C错误；非晶体没有规则的形状，也就没有层面的说法，即使是晶体，各个层面的微粒数也不见得相等，所以D错误。B知识探究1：晶体和非晶体松香沥青蜂蜡玻璃食盐石英蔗糖硫酸铜

硫酸铜如图所示是日常生活中常见的几种晶体与非晶体，仔细观察它们在外观上有什么不同？是不是所有没有规则几何外形的固体都是非晶体?提示：(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。1.单晶体、多晶体和非晶体的区别与联系对象内容晶体非晶体单晶体多晶体宏观外形有天然的、规则的几何形状没有确定的几何形状没有规则的外形物理性质①有确定的熔点②各向异性①有确定的熔点②不显示各向异性①没有确定的熔化温度②各向同性分子排列有规则有规则无规则形成与转化①同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的；②有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体各向异性：有些晶体沿不同方向的导热性或者导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同。注意：晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性。如云母在导热性上表现出显著的各向异性；如方铝矿在导电性上表现出显著的各向异性；方解石在光的折射上表现出显著的各向异性。各向同性：非晶体的物理性质在各个方向是相同的。例1如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是(

)A.由于该物块有规则形状，所以它一定为晶体B.由于该物块透明，所以它一定为晶体C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化，且熔化的过程中温度保持不变，则它一定为晶体解析：单晶体具有天然的有规则的几何形状，但这个正方体物块不一定是天然形成的，所以不一定是晶体，故A错误。晶体并非都是透明的，透明的物体并非都是晶体，例如玻璃是透明的，但并不是晶体，故B错误。绝缘物块不一定是非晶体，例如金刚石是晶体，也是绝缘体，故C错误。晶体具有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，故D正确。D例1如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是(

)A.由于该物块有规则形状，所以它一定为晶体B.由于该物块透明，所以它一定为晶体C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化，且熔化的过程中温度保持不变，则它一定为晶体解析：单晶体具有天然的有规则的几何形状，但这个正方体物块不一定是天然形成的，所以不一定是晶体，故A错误。晶体并非都是透明的，透明的物体并非都是晶体，例如玻璃是透明的，但并不是晶体，故B错误。绝缘物块不一定是非晶体，例如金刚石是晶体，也是绝缘体，故C错误。晶体具有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，故D正确。D用点表示固体内部的物质微粒，如图甲是单晶体内一个平面上微粒的排列

情况，如图乙是非晶体内一个平面上微粒的排列情况。思考一下问题：知识探究2：晶体的微观结构1.对比图甲与图乙的情境，从物质微粒排列的规律性分析，单晶体物质微粒的排列与非晶体物质微粒的排列是否都有规律?提示：不是。单晶体物质微粒的排列是有规律的，而非晶体物质微粒的排列是杂乱无章的。2.请你数一数图甲中等长线段AD、BE、CF上微粒的个数，判断单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况相同吗?想一想，是什么原因引起单晶体的不同方向上物理性质的不同?提示：不相同。在不同方向上物质微粒的排列情况不同，是引起单晶体各向异性的原因。1.晶体结构(1)组成晶体的物质微粒有规则地在空间排列，呈现空间上的周期性。(2)晶体内部各微粒之间存在很强的相互作用力，结构不同、作用力的大小也不同，微粒被相互的作用力约束在一定的位置上。(3)微粒在各自的平衡位置附近做微小的振动。当外界干扰强烈或温度变化时，结构也发生变化，周期性被破坏，晶体也可以转化为非晶体。食盐晶体中氯离子和钠离子分布的示意图2.物理性质晶体的微观结构决定其宏观物理性质，改变物质的微观结构从而改变物质的属性，如碳原子可以组成性质差别很大的石墨和金刚石，有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。例2(多选)下列说法中正确的是(

)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解析：晶体的物质微粒微观上是规则排列的，因此宏观上体现为规则的几何形状，A正确；碳原子能够生成石墨和金刚石等不同的晶体，因为碳原子形成了不同的空间结构，B正确；非晶体和多晶体都具有各向同性的特点，C错误；晶体的各向异性是由于晶体内部微粒的空间排列有序，由晶体的内部结构决定，D正确。ABD跟踪练习1.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.大粒盐磨成细盐，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D2.如图所示，四块固体中属于非晶体的是(

)A.明矾 B.石英

C.冰块 D.塑料管D3.

(多选)国家游泳中心——水立方，像一个蓝色透明的“冰块”，透过它，游泳中心内部设施尽收眼底.这种独特的感觉来源于建筑外墙采用了一种叫ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)的膜材料，这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是()A.在物理性质上具有各向同性 B.在物理性质上具有各向异性C.具有一定的熔点 D.可以做成规则形状的物体AD4.下列说法正确的是()A.晶体的物理性质都具有各向异性B.因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也是晶体C.晶体熔化过程中分子平均动能不变，因此其内能不变D.云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列D5.一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图所示。如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是()A.单晶体

B.多晶体C.非晶体

D.普通金属A备用工具&资料4.下列说法正确的是()A.晶体的物理性质都具有各向异性B.因为石英是晶体，所以用石英制成的玻璃也是晶体C.晶体熔化过程中分子平均动能不变，因此其内能不变D.云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列D2.如图所示，四块固体中属于非晶体的是(

)A.明矾 B.石英

C.冰块 D.塑料管D知识梳理一、晶体和非晶体1.固体可分为

和

两类，其中石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花等是

，而玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是

。2.晶体(1)晶体又分为

和单晶体。(2)晶体有确定的

。(3)单晶体具有规则的几何形状。非晶体晶体多晶体晶体非晶体熔点2.多样性(1)有的物质在不同条件下能够生成

的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照

在空间分布。例如，碳原子按不同结构排列可成为石墨或金刚石。(2)同种物质也可能以

和

两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。3.可转化性(1)有些非晶体在一定条件下也可以转化为