人教版（2019）高中物理选修性必修第三册第2章第4节固体教学设计

2.4固体课时教学设计

课题固体单元2学科物理年级选修三

[物理观念]知道晶体、非晶体、单晶体和多晶体，了解各向异性、各向同性及晶体的微

观结构，能解释相关的现象。

[科学思维]掌握单晶体的各向异性，理解晶体的微观结构，能够解决相关的问题。

学习

[科学探究]学会用实验探究晶体与非晶体物理性质的差异，学会认真观察并与他人合作，

目标

提高实验技能。

[科学态度与责任]掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别，培养严谨的科学态

度，激发探索科学的兴趣。

重点各向异性、各向同性及晶体的微观结构，能解释相关的现象

难点掌握单晶体的各向异性，理解晶体的微观结构，能够解决相关的问题。

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课

思考1：固体、液体、气体的性质是什么？结合给出结合生活实

的思考题，联际，将物理问题

系生活实际，生活化，更贴近

梳理固体、液学生的认知情

体、气体的性况，激起学生学

质。习的欲望。

讲授新课观察与思考：固体的分类

观察常见

固体的图片，

根据自己的观

察情况，对固

体进行分类。

直观观察图

片或者实物，让

问题可视化，具

结合观察体化。

思考、在日常生活中有两组常见的物质：一

2结果分析不同

组是玻璃、蜂蜡、硬塑料等；另一组是盐粒、砂糖、

固体的外表特

石英.两类固体物质的外表各有什么特征？

征：一组没规

一、晶体和非晶体

则形状；另一

1．晶体：具有规则的几何形状．组有规则形

状.

分析晶体固

体的形状，锻炼

（动画展示不同晶体固体的几何形状）学生的总结归纳

（1）常见的晶体有:石英、云母、明矾、食盐、总结晶体能力和语言描述

硫酸铜、糖、味精等的形状。能力。

（2）几种常见晶体的规则外形：

食盐晶体：呈立方体形

明矾晶体：呈八面体形

石英晶体：中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥

雪花：是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，

一般为六角形的规则图案．

常见的晶体

分析非晶体

总结非晶固体的形状，锻

体的形状。炼学生的总结归

2．非晶体：没有规则的几何形状．

常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、纳能力和语言描

橡胶等．述能力。

思考3、晶体和非晶体有哪些差异？观看视

频。总结晶体通过观察类

与非晶体的差比的方法，总结

异。晶体非晶体的差

异。

（播放视频）

3．晶体和非晶体的差异

（1）外形上：晶体有规则的几何形状；非晶

体则没有规则的几何形状.

（2）物理性质上：晶体的物理性质与方向有

关（这种特性叫各向异性）；非晶体的物理性质在

各个方向是相同的（这种特性叫各向同性）．

晶体具有各向异性，但并不是每种晶体在各种

物理性质上都表现出各向异性．①云母导热性上表

现出显著的各向异性，②而有些晶体在导电性上表

现出显著的各向异性，如方铝矿，③有些晶体在光

的折射上表现出显著的各向异性，如方解石．

非晶体具有各向同性.

（3）熔点：晶体有一定的熔点，非晶体没有

一定的熔点．

4．晶体和非晶体间的转化

(1)一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的

形态出现:

例如水晶:天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水

晶（石英玻璃）就是非晶体，即一种物质是晶体还

是非晶体并不是绝对的．

(2)许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶思考：多采用播放视

体．晶体与非晶体频的方法，更直

(3)在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，有哪些相同点观的看出单晶体

几乎所有的材料都能成为非晶体．和不同点？的非晶体之间的

二、单晶体和多晶体区别。

课堂小结，

根据表格

（播放视频）帮助学生更好的

总结非晶体、

1．单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶理解非晶体、晶

晶体、单晶体、

体，这样的晶体叫做单晶体．体、单晶体、多

多晶体的区别

例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等．晶体的区别和联

和联系。

2．多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章系。

地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫做多晶

体．其中的小晶体叫做晶粒．

（1）多晶体没有规则的几何形状．

（2）多晶体①不显示各向异性．（每一晶粒

完成课堂巩固基础知

内部都是各向异性的）．②有确定的熔点．

练习。识。

固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶

体的标志．

小结

课堂练习1、下列说法中正确的是（）

观察食盐

A．常见的金属材料都是多晶体

晶体的微观结

B．只有非晶体才显示各向同性

构。

C．凡是具有规则天然几何形状的物体必定是

采用FLASH

单晶体

动画的方式展示

D．多晶体不显示各向异性

晶体的微观结

解析：常见的金属多晶体，非晶体和多晶体都

构。让知识更加

表现为各向同性，有天然规则的几何形状的物体一

直观，便于学生

定是单晶体。

答案：ACD下一步利用微观

三、晶体的微观结构结构解释晶体的

1、晶体微观结构的特点:特征。

观察金刚

（1）组成晶体的物质微粒（分子或原子、离

石晶体的微观

子）依照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空

结构。

间上的周期性.

观察石墨

（2）有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体的微观结

晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则构。

在空间分布.例:石墨和金刚石的微观结构.

结合晶体

的微观结构，

（3）晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一

定条件下可以相互转化。尝试解释晶体

例如：天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的的特征。

水晶（即石英玻璃）却是非晶体.

（4）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、用晶体的微观结构解释晶体的特征

（1）为什么晶体具有规则的几何外形？

由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空

间中整齐地排列的，表现在外形上具有规则的几何

形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的

不同外形.

（2）如何解释物理性质的各向异性呢？

在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引

起晶体的不同方向上物理性质的不同.

（3）熔点为什么固定？

晶体溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的

排列，温度不发生变化.

非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大

的液体，温度不断升高.

课堂练习2、关于晶体和非晶体，下列说法中

正确的是()

A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体

和非晶体

B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，

发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体

C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导

电性不同，则该球一定是单晶体

D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，

则一定是多晶体

解析：多晶体和非晶体都显示各向同性，只有

单晶体显示各向异性。单晶体的某些物理性质具有

各向异性而另外某些物理性质具有各向同性

答案：C

拓展提高1、下列说法正确的是()

A．一个固体球，若沿各条直径方向上的导电

性能不同，则该球为单晶体

完成拓展增强学生利

B．一块固体，若是各个方向导热性能相同，

提高练习题。用所学知识解决

则这个固体一定是非晶体

实际问题的能

C．一块固体，若有确定的熔点，则该固体必

力。

定为晶体

D．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非

晶体

解析：①只有单晶体才有各向异性

②多晶体和非晶体都具有各向同性

③只有晶体才有固定熔点

④黄金是晶体，切割后分子结构不变，仍然是

晶体

答案：AC

2、关于晶体,以下说法中正确的是()

A.晶体一定具有规则的几何形状

B.晶体一定表现为各向同性

C.晶体熔化时具有确定的熔点

D.晶体熔化时吸收热量,主要用于破坏晶体的

结构,增大分子势能

解析:多晶体没有规则的几何形状,也不表现为

各向同性,选项A、B错误;单晶体和多晶体熔化时都

具有确定的熔点,吸收的热量主要用于破坏晶体结

构,增大分子势能,分子动能不变,选项C、D正确。

答案：CD

3、关于