2019-2020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

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1、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)認(rèn)識(shí)、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)別．　3.了解晶體的微觀結(jié)構(gòu)． 一、晶體和非晶體 1．固體分類(lèi)：固體可分為晶體和非晶體兩類(lèi)． (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)別 內(nèi)容 分類(lèi) 宏觀外形 物理性質(zhì) 非晶體 沒(méi)有確定的形狀 (1)沒(méi)有固定的熔點(diǎn) (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)則的形狀 (1)有確定的熔點(diǎn) (2)

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(méi)有確定的形狀 (1)有確定的熔點(diǎn) (2)導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性 1．(1)所有晶體都具有天然、規(guī)則的幾何外形．(　　) (2)沒(méi)有固定熔點(diǎn)的固體一定是非晶體．(　　) (3)物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的一定是非晶體．(　　) 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)都是按照一定的規(guī)則排列，具有空間上的周期性． 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．有些晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然

3、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)有些非晶體在一定條件下可以轉(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)別與聯(lián)系 (1)區(qū)別：固體可以分為晶體、非晶體兩大類(lèi)，其中晶體又分為單晶體和多晶體，其區(qū)別和聯(lián)系如下： (2)聯(lián)系：在一定條件下，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(cè)試

4、單晶體的物理性能時(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、機(jī)械強(qiáng)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． 　關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．可以根據(jù)各向同性或各向異性來(lái)鑒別晶體和非

5、晶體 B．一塊均勻薄片，沿各個(gè)方向?qū)λ┘永Γl(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，如果沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性不同，則該球一定是單晶體 D．一塊晶體，若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同，則一定是多晶體 [思路點(diǎn)撥]　物理性質(zhì)上各向異性，則一定是單晶體；各向同性則可能是非晶體、多晶體，也可能是單晶體，因?yàn)閱尉w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(cuò)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)，并不是所有的物理性質(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

6、意味著該物質(zhì)一定不是單晶體，D錯(cuò)誤． [答案]　C 晶體與非晶體、單晶體與多晶體的判斷 區(qū)分晶體和非晶體的方法是看其有無(wú)確定的熔點(diǎn)，晶體具有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)，僅從各向同性或幾何形狀不能判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(shuō)法中正確的是(　　) A．有規(guī)則的幾何外形的固體一定是晶體 B．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的 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(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn) 解析：選CD．因?yàn)橥庑问欠褚?guī)

7、則可以用人工的方法處理，所以A錯(cuò)誤；多晶體在物理性質(zhì)上是各向同性的，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)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)別表現(xiàn)在是否有確定的熔點(diǎn)，D正確. 　晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1．組成晶體的物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)，依照一定的規(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(qiáng)，微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們的相互作用而遠(yuǎn)離． 3．微粒的熱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動(dòng)． 晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀物理性質(zhì)，改變物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)從而改變物質(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一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化． 　

8、(多選)下列說(shuō)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(lèi)，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(huì)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w E．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，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(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)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(xiàng)C正確；晶

9、體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．如天然水晶是晶體，熔融過(guò)的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，故選項(xiàng)D正確；熔化過(guò)程中，晶體的溫度不變，但內(nèi)能改變，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤． [答案]　BCD 　2.(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(diǎn)陣排列 B．單晶體具有規(guī)則的幾何形狀是由于它的微粒按一定規(guī)律排列 C．多晶體有確定的熔點(diǎn)是因?yàn)槲镔|(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(méi)有按空間點(diǎn)陣分布 解析：選ABC．晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)不同決定著晶體的物理性質(zhì)不同，也正是由于微粒按一定規(guī)律排列，使單晶體具有規(guī)則的幾何形狀．石墨與金剛石的硬度相差很大是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了碳原子間的作用力很強(qiáng)，所以金剛石有很大的硬度．多晶體在熔化時(shí)需破壞晶粒的空間點(diǎn)陣，故有確定的熔點(diǎn). - 4 -