第二章-第四节-固体(2019人教版选择性必修第三册)

第4节固体知识点归纳知识点一、晶体和非晶体1．固体可分为晶体和非晶体两大类(1)在外形上，晶体具有规则的几何形状，而非晶体则没有确定的几何形状．(2)在物理性质上，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．(3)常见的晶体：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花．2．单晶体和多晶体(1)单晶体：具有规则的几何形状，外形都是由若干个平面围成的多面体，这样的固体叫单晶体，单晶体就是单个的晶体颗粒．(2)多晶体：由于小晶粒杂乱无章地排列，使得晶体不再具有规则的几何形状，我们把这样的晶体称为多晶体，多晶体就是由许多无规则排列的晶粒构成的晶体，如粘在一起的糖块就是多晶体．(3)单晶体和多晶体的比较①相同点：都属于晶体，有固定的熔点．②不同点：单晶体有天然规则的外形，在某些物理性质上表现为各向异性．多晶体没有天然规则的外形，物理性质表现为各向同性．3．单晶体的各向异性的理解在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的．(1)①单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时，测试结果不同．②通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等．(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，举例如下：①云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．②方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．4．非晶体与多晶体间的比较(1)相同点：都没有天然规则外形，都具有各向同性的物理性质．(2)不同点：非晶体没有固定的熔点，多晶体有固定的熔点．单晶体、多晶体及非晶体的区别分类宏观外形物理性质非晶体没有确定的形状①没有固定熔点②导电、导热、光学性质表现为各向同性晶体单晶体有天然规则的形状①有确定的熔点②导热、导电、光学性质表现为各向异性多晶体没有确定的形状①有确定的熔点②导热、导电、光学性质表现为各向同性知识点二、晶体的微观结构1．晶体的微观结构特点(1)组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)，依照一定的规则在空间中整齐地排列．(2)晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离．(3)微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．2．晶体与非晶体区别的微观解释(1)各向异性：如图所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图中可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体在不同方向上物理性质的不同．(2)熔点：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．典例分析一、晶体、非晶体的区别例1关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()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．大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点解析选项A错误，只有单晶体才表现为各向异性。选项B错误，单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体。选项C错误，大块塑料是非晶体，粉碎成形状规则的颗粒，依然是非晶体。选项D正确，晶体和非晶体的一个重要区别就是有无确定的熔点。答案D归纳总结：晶体和非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔点，而非晶体没有。由于多晶体和非晶体都具有各向同性、无规则外形的特点，仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是晶体还是非晶体。二、对晶体的微观结构的认识例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______在空间分布。如碳原子如果按照图甲那样排列，就成为______，而按照图乙那样排列，就成为________。答案不同规则石墨金刚石自我检测1．下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是()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，金属属于多晶体，故B错；大粒盐磨成细盐，而细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，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，而非晶体无确定的熔点，故D对．答案D2．某一固体具有一定的熔点，那么它()A．一定是晶体B．一定是非晶体C．是多晶体D．不一定是非晶体解析无论是单晶体还是多晶体都有一定的熔点．答案A3．如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程．图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是______(填选项前的字母)．A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态解析只有晶体存在固定的熔点T0，曲线M的bc段表示固液共存状态，曲线M的ab段表示固态，曲线N的ef段不表示固态，曲线N的fg段不表示液态，选项B正确，A、C、D错误．答案B4．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A．它们由不同的空间点阵构成B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着C．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是错误的；不管是晶体还是非晶体，组成物质的微粒永远在做热运动，所以C是错误的；非晶体也提不到什么层面的问题，即使是晶体，各个层面的微粒数也不见得相等，所以D也是错误的．故正确答案为B.答案B5．某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体()A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D.一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质解析导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此，A选项不正确；多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确；物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然这只能是“后天”人为加工的，因此C选项错误；单晶体也不一定各个物理特性都有各向异性，故D错．答案B6．2010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0.34nm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()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解析石墨、石墨烯、金刚石都为晶体且都为单质，A，B错误，C正确；两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，D正确．故正确的答案为C、D.答案CD7．下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别()A．盐粒是正方体，而蜂蜡无规则形状B．石墨可导电，沥青不能导电C．冰熔化时，温度保持不变；松香受热熔化时，温度持续升高D．金刚石密度大，石墨密度小解析单晶体有规则的几何外形和