第二章氣體、固體和液體第4節固體【核心素養目標】物理觀念知道晶體和非晶體的特點及區分方法.科學思維知道單晶體和多晶體的區別.科學探究了解晶體的微觀結構．探究因晶體不同的微觀結構而呈現的不同物理性質科學態度與責任通過固體知識應用的實例，感受物理中科學技術與社會的緊密聯系，體會科學知識的應用價值，進一步增強學生的學習動力和科學意識。知識點一晶體和非晶體【情境導入】(1)如圖甲所示是日常生活中常見的幾種晶體，圖乙是生活中常見的幾種非晶體，請在圖片基礎上思考以下問題：①晶體與非晶體在外觀上有什么不同？②沒有規則幾何外形的固體一定是非晶體嗎？(2)在玻璃片和云母片上分別涂上一層很薄的石蠟，然后用燒熱的鋼針去接觸玻璃片及云母片的另一面，石蠟熔化，如圖所示，那么你看到的現象及得出的結論是什么？【知識梳理】1．固體可以分為和兩類．晶體又可以分為晶體與晶體．2．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是．3．非晶體(1)(填“有”或“沒有”)規則的外形．(2)物理性質：a.(填“有”或“沒有”)確定的熔化溫度；b．導電、導熱、光學等物理性質表現為各向(填“異性”或“同性”)．4．晶體(1)單晶體：①(填“有”或“沒有”)天然的規則的幾何形狀②a.(填“有”或“沒有”)確定的；b．導電、導熱、光學等某些物理性質表現為各向(填“異性”或“同性”)．(2)多晶體：①(填“有”或“沒有”)規則的幾何形狀②a.(填“有”或“沒有”)確定的熔點；b．導電、導熱、光學等物理性質表現為各向(填“異性”或“同性”)【重難詮釋】1．單晶體、多晶體及非晶體的異同比較分類微觀結構宏觀表現外形物理性質晶體單晶體組成晶體的物質微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規則排列——空間點陣有天然、規則的幾何形狀各向異性有確定的熔點多晶體由無數的晶體微粒(小晶粒)無規則排列組成沒有天然、規則的幾何形狀各向同性非晶體內部物質微粒是無規則排列的沒有確定的熔化溫度2.對單晶體的各向異性的理解(1)單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質不同，也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性能時，測試結果不同．通常所說的物理性質包括彈性、硬度、導熱性能、導電性能、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上表現出各向異性，舉例如下：①云母晶體在導熱性能上表現出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同．②方鉛礦石晶體在導電性能上表現出顯著的各向異性——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出各向異性——沿不同方向的折射率不同．【典例精析】例1．隨著科技的發展國家對晶體材料的研究越來越深入，尤其是對稀土晶體的研究，已經走在世界的前列．關于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A．晶體都有規則的幾何外形，非晶體則沒有規則的幾何外形B．同種物質不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態出現C．多晶體是由單晶體組合而成的，但單晶體表現為各向異性，多晶體表現為各向同性D．石墨和金剛石都是晶體，但石墨是單晶體，金剛石是多晶體【規律方法】判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法1．區分晶體與非晶體的方法：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化溫度．僅從各向同性或者幾何形狀不能判斷某一固體是晶體還是非晶體．2．區分單晶體和多晶體的方法：看其是否具有各向異性，單晶體某些物理性質表現出各向異性，而多晶體表現出各向同性．知識點二晶體的微觀結構【情境導入】(1)單晶體具有規則的幾何外形，物理性質方面表現為各向異性，而非晶體沒有規則的幾何外形，并且物理性質方面表現為各向同性．產生這些不同的根本原因是什么呢？(2)金剛石和石墨都是由碳原子構成的，但它們在硬度上差別很大，這說明什么問題？【知識梳理】1．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的排列的，具有空間上的．2．有的物質在不同條件下能夠生成不同的晶體．那是因為組成它們的微粒能夠按照在空間分布，例如碳原子按不同的空間分布排列可形成和．3．同一種物質也可能以和兩種不同的形態出現．有些非晶體在一定條件下也可以轉化為．【重難詮釋】對晶體的微觀解釋(1)對單晶體各向異性的解釋如圖為在一個平面上單晶體物質微粒的排列情況．在沿不同方向所畫的等長線段AB、AC、AD上物質微粒的數目不同．線段AB上物質微粒較多，線段AD上較少，線段AC上更少．因為在不同方向上物質微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質的不同．(2)對晶體具有確定熔點的解釋晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規則的排列被破壞，晶體開始熔化，熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞規則的排列，溫度不發生變化．【典例精析】例2．(多選)2010年的諾貝爾物理學獎授予了安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究．他們通過透明膠帶對石墨進行反復地粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二維結構．如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結構，根據以上信息和已學知識判斷，下列說法正確的是()A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體B．石墨是單質，石墨烯是化合物C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體D．他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的針對訓練一、單選題1．如圖所示，方解石形成的雙折射現象實驗的照片，下列關于方解石的說法正確的是（）A．是非晶體 B．具有固定的熔點C．所有的物理性質都是各向異性 D．是由許多單晶體雜亂無章排列組成的2．在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟，由燒熱的針接觸其上一點，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關系如圖丁所示，以下說法正確的是（）A．甲、乙為非晶體，丙是晶體B．甲、乙為晶體，丙是非晶體C．甲、丙為非晶體，乙是晶體D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體3．下列說法中正確的是（）A．一定質量的晶體在熔化過程中，其溫度不變，內能保持不變B．一個固體球，如果沿其各條直徑方向的導電性不同，則該球一定是單晶體C．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是單晶體D．一塊均勻薄片，沿各個方向對它施加拉力，發現其強度一樣，則此薄片一定是非晶體4．關于熱平衡，晶體和非晶體下列說法中，不正確的是（）A．系統甲與系統乙達到熱平衡就是它們的溫度達到相同的數值B．標準狀況下冰水混合物與0℃的水未達到熱平衡C．單晶體和多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點D．一個固體球，如果沿其各條直徑方向的導電性不同，則該球一定是單晶體5．如果某個固體在不同方向上的物理性質是相同的，那么（）A．它一定是晶體 B．它一定是多晶體C．它一定是非晶體 D．它不一定是非晶體6．關于晶體和非晶體的說法，正確的是()A．所有的晶體都表現為各向異性B．晶體一定有規則的幾何形狀，形狀不規則的金屬一定是非晶體C．大粒鹽磨成細鹽，就變成了非晶體D．所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點7．晶體在熔解過程中吸收的熱量主要用于

(

)A．破壞晶體結構，增加分子勢能B．破壞晶體結構，增加分子動能C．破壞晶體結構，同時增加分子勢能和增加分子動能D．破壞晶體結構，既不增加分子勢能也不增加分子動能8．關于石墨與金剛石的區別，下列說法中正確的是()A．它們是由不同物質微粒組成的不同晶體B．它們是由同種物質微粒組成的晶體，但空間點陣不同C．金剛石是晶體，石墨是非晶體D．金剛石是單一物質微粒組成的晶體，石墨是摻有雜質微粒組成的晶體二、多選題9．下圖所示是a、b兩種不同物質的熔化曲線，下列說法正確的是（

）A．a是晶體B．b是晶體C．a是非晶體D．b是非晶體10．大燒杯中裝有冰水混合物，在冰水混合物中懸掛—個小試管，試管內裝有冰，給大燒杯加熱時，以下現象不正確的是()A．燒杯內的冰和試管內的冰同時熔化B．試管內的冰先熔化C．在燒杯內的冰熔化完以前，試管內的冰不會熔化D．試管內的冰始終不會熔化E．在燒杯內的冰熔化完后，試管內的冰開始熔化11．如圖，在甲、乙兩個固體薄片上涂上一層很薄的石蠟，然后用燒熱的針尖接觸薄片，接觸點周圍的石蠟被熔化，甲片熔化了的石蠟呈橢圓形，乙片熔化了的石蠟呈圓形，則(

)A．甲片一