第1节 固体类型及微观结构
1.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A.它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的
B.单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定
C.具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体
D.物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体
2.（多选）国家游泳中心——水立方，像一个透明的蓝色“冰块”，透过它，游泳中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉源于建筑外墙采用了一种叫作ETFE（四氟乙烯和乙烯的共聚物）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.具有固定的熔点 D.没有固定的熔点
3.关于晶体和非晶体在物理性质上的明显区别，下列说法中正确的是（ ）
A.晶体都是各向异性的
B.晶体都是各向同性的
C.各向异性的物体一定是晶体
D.各向同性的物体一定是非晶体
4.（多选）关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是（ ）
A.石墨和金刚石是由不同物质生成的不同晶体
B.石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体
C.金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度
D.金刚石是单晶体，石墨是多晶体
5.（多选）下列说法正确的是（ ）
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.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的内部结构决定的
6.在a、b、c三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡融化的范围分别如图甲所示，而a、b、c三种固体在融化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙所示，则由此可判断出（ ）
A.a为多晶体，b为非晶体，c为单晶体
B.a为多晶体，b为单晶体，c为非晶体
C.a为单晶体，b为非晶体，c为多晶体
D.a为非晶体，b为多晶体，c为单晶体
7.利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。下面的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子的物质表面排列的共同特点是：
（1） ；
（2） 。
第1节 固体类型及微观结构
1.A 晶体和非晶体的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的，选项A正确；单晶体和多晶体具有固定的熔点，非晶体熔点不固定，选项B错误；具有规则的几何外观的是单晶体，否则是多晶体或者非晶体，选项C错误；物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是非晶体，也可能是多晶体，选项D错误。
2.AD 非晶体没有固定的熔点，在物理性质上表现为各向同性，所以选项A、D正确。
3.C 晶体包括单晶体和多晶体，单晶体的物理性质为各向异性，多晶体的物理性质为各向同性，非晶体的物理性质也表现为各向同性，选项C正确。
4.BC 石墨和金刚石的化学成分相同，即它们是同种物质，但它们的微观结构不同，所以构成不同的晶体，且都是单晶体，具有不同的物理性质。金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度。选项B、C正确。
5.ABD 晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误。
6.A 单晶体具有各向异性，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。非晶体和多晶体具有各向同性，所以熔化在表面的石蜡是圆形，因此c为单晶体，a、b可能是多晶体或非晶体。根据温度随加热时间变化的关系，可知a为晶体，b是非晶体。故A正确，B、C、D错误。
7.（1）在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列一般不同
（2）原子的排列具有一定的对称性
解析：本题通过扫描隧道显微镜研究晶体材料的构成规律，尽管不同材料的原子在空间排列情况不同，但原子都是按照一定规律排列的，都具有一定的对称性。
2 / 2第1节 固体类型及微观结构
核心 素养 目标 1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体。 2.知道晶体、非晶体在外形和物理性质上的区别；掌握各向异性和各向同性现象。 3.了解晶体的微观结构特点，知道晶体外形的规则性和物理性质的各向异性的形成原因
知识点一 晶体和非晶体
1.固体可分为 和 两大类。
晶体又可以分为 晶体与 晶体。
单晶体具有 几何形状，多晶体 规则的几何形状。
2.石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是 。
玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等属于 。
3.晶体 确定熔点，非晶体 确定熔点；单晶体的某些物理性质表现为 ，非晶体和多晶体的物理性质表现为 。
在一定条件下，晶体和非晶体可 。
知识点二 固体的微观结构
1.物理性质解释
（1）单晶体内部，在不同方向的等长线段上，微粒的个数通常是 的，这说明单晶体在不同方向上的微粒 及物质结构情况是不一样的，所以单晶体在物理性质上表现为 。
（2）在非晶体内部，物质微粒的排列是 的，从统计的观点来看，在微粒非常多的情况下，在不同方向的等长线段上，微粒的个数 ，也就是说非晶体在不同方向上的微粒 及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为 。
2.同种物质微粒在不同的条件下有可能形成不同的晶体，虽然构成这些晶体的物质微粒都相同，但是由于他们的 不同， 也不同。
【情景思辨】
（1）晶体一定有规则的几何形状且具有各向异性的物理性质。（ ）
（2）固体都具有一定的熔点。（ ）
（3）一种物质可能以晶体和非晶体两种不同形态出现。（ ）
（4）可以利用各向异性或各向同性来鉴别单晶体和多晶体。（ ）
（5）根据分子动理论，组成晶体的微粒应是在晶体内部自由地做无规则运动。（ ）
（6）单晶体的物质微粒在各个方向上排列情况不同，但整齐有序，所以有规则的几何外形。（ ）
要点一 晶体和非晶体
【探究】
如图所示的是我们生活中常见的固体。
说明一下玻璃、蜂蜡、硬塑料与盐粒、明矾、石英在外表上有何不同？
【归纳】
1.单晶体、多晶体和非晶体的区别
分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有天然规则的形状 （1）没有固定的熔点； （2）物理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）物理性质表现为各向异性
多晶体 没有天然规则的形状 （1）有确定的熔点； （2）物理性质表现为各向同性
2.晶体和非晶体的联系
在一定条件下，晶体可转化为非晶体，非晶体也可转化为晶体。
3.单晶体各向异性的分析
（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、光学折射率等。
【典例1】 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A.有规则的几何外形的固体一定是晶体
B.晶体在物理性质上一定是各向异性的
C.晶体熔化时具有一定的熔点，所以晶体熔化时内能不变
D.晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
尝试解答
规律总结
1.区别晶体和非晶体关键看有无固定的熔点。
2.单晶体与多晶体的区别关键看有无规则的几何外形及是否表现出各向异性。
3.单晶体具有各向异性，但并不是所有的物理性质都具有各向异性，例如：立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性却是各向同性的。
4.晶体在熔化时，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量全部转化为分子势能。
1.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.云母片导热性能表现出各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
2.如图a、b是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断，下列说法正确的是（ ）
A.a是单晶体，b是多晶体或非晶体
B.a是多晶体，b是单晶体或非晶体
C.a是非晶体，b是晶体
D.a是晶体，b是非晶体
要点二 晶体的微观结构
【探究】
C60的分子结构模型如图所示，不同的碳的同素异形体的物理性质是否相同？
【归纳】
1.对晶体与非晶体的微观解释
（1）单晶体：单晶体内部物质微粒的排列有一定规律，因此宏观上有规则的几何外形。在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不一样，在物理性质上表现为各向异性。
（2）多晶体：多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（晶粒）组成的。每个晶粒都是一个小单晶体，具有各向异性的物理性质和规则的几何形状，但由于晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性，它在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性。
（3）非晶体：非晶体内部微粒的排列没有一定规律，在宏观上没有规则的几何外形。在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计观点来看，在不同方向上的微粒排列及物质结构基本相同，所以在物理性质上表现为各向同性。
2.对同素异形体的解释：有的物质有几种晶体，是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构。
（1）碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大差别。
（2）白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构，二者在物理性质上也有很大差别。
3.对晶体具有一定熔点的解释：给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，而温度不发生变化。
【典例2】 （多选）晶体不同于非晶体，单晶体具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有一定的熔点。下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性（ ）
A.组成单晶体的物质微粒，在空间按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵
B.单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上的微粒数目不同，微粒间距不同
C.单晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D.晶体在熔化时吸收的热量全部用来破坏晶体的空间点阵，转化为分子间势能；因此，晶体在熔化过程中保持一定的温度不变；只有空间点阵完全被破坏，晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高
尝试解答
规律总结
组成多晶体的小晶粒杂乱无序地排列，但每个小晶粒内的物质微粒是有序排列的。
1.（多选）关于单晶体和多晶体，下列说法正确的是（ ）
A.单晶体内物质微粒是有序排列的
B.多晶体内物质微粒是无序排列的
C.多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的
D.以上说法都不对
2.（多选）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0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。石墨、石墨烯的微观结构如图所示，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
3.（多选）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A.晶体内部的物质微粒是规则排列的，而非晶体内部的物质微粒排列是不规则的
B.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
C.物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的
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
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
2.如图所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°角后电流表读数发生了变化（两种情况下都接触良好）。关于圆板，下列说法正确的是（ ）
A.圆板是非晶体
B.圆板是多晶体
C.圆板是单晶体
D.不知有无固定熔点无法判定是晶体还是非晶体
3.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
4.复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。如图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（ ）
A.黑磷是晶体材料
B.黑磷和白磷是同位素
C.黑磷没有固定的熔点
D.黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散
第1节 固体类型及微观结构
【基础知识·准落实】
知识点一
1.晶体 非晶体 单 多 规则的 没有
2.晶体 非晶体
3.有 无 各向异性 各向同性 相互转化
知识点二
1.（1）不相等 排列 各向异性 （2）杂乱无章 大致相等 排列 各向同性
2.排列形式 物理性质
情景思辨
（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）× （6）√
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】 提示：盐粒、明矾、石英有规则的几何外形，而玻璃、硬塑料和蜂蜡没有规则的几何外形。
【典例1】 D 单晶体一定有规则的几何形状，而多晶体与非晶体没有天然的规则的几何形状，故A错误；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故B错误；晶体具有确定的熔点，晶体熔化时，温度不变，但内能不一定不变，故C错误；在一定条件下，晶体可以转变为非晶体，非晶体也可以转化为晶体，故D正确。
素养训练
1.D 晶体包括单晶体和多晶体，其中多晶体没有各向异性，故A错误；玻璃为非晶体，故B错误；晶体熔化过程中温度保持不变，因此分子平均动能不变，但仍在吸热，所以其内能在增大，故C错误；由于云母片的微粒在空间按照一定的规则排列，其导热性能表现出各向异性，故D正确。
2.D 晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度（熔点对应的温度）却保持不变，而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度不断上升，因此a对应的是晶体（包括单晶体、多晶体），b对应的是非晶体，故A、B、C错误，D正确。
要点二
知识精研
【探究】 提示：物理性质不同。
【典例2】 ABD 很多晶体都是由相同的物质微粒组成的，例如，金刚石和石墨都是由碳原子组成的，不同方向上物质微粒完全一样，可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同引起的，而是粒子的数目和粒子间距不相同造成的。晶体熔化时吸收的热量全部用来破坏晶体的空间点阵结构，温度不变，即分子的平均动能不变。
素养训练
1.AC 正是由于内部物质微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状。多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的。故正确答案为A、C。
2.CD 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。
3.AC 晶体内部的微粒是按一定的规律排列的，而非晶体内部的微粒排列无规则，A正确；物质内部微粒都在运动，B错误；晶体和非晶体在一定条件下可相互转化，C正确；即使是晶体，各个平面上的微粒数也不一定相等，D错误。
【教学效果·勤检测】
1.D 只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体没有规则的几何形状，金属属于多晶体，故B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，C错误；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正确。
2.C 圆板的导电性表现为各向异性，故是单晶体。选项C正确。
3.C 表现出各向同性的物质可以是多晶体，也可以是非晶体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故A错误；沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，表现出各向同性，可能是非晶体，也可能是多晶体，故B错误；一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，即各向异性，则该球体一定是单晶体，故C正确；一块晶体，若其各个方向的导热性相同，可能是多晶体，故D错误。
4.A 根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，故A正确，C错误；质子数相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑磷属于同素异形体，不属于同位素，故B错误；根据图示可知，黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故D错误。
5 / 5(共53张PPT)
第1节 固体类型及微观结构
核心
素养目标 1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体。
2.知道晶体、非晶体在外形和物理性质上的区别；掌握各向
异性和各向同性现象。
3.了解晶体的微观结构特点，知道晶体外形的规则性和物理
性质的各向异性的形成原因
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 晶体和非晶体
1. 固体可分为 和 两大类。
晶体又可以分为 晶体与 晶体。
单晶体具有 几何形状，多晶体 规则的几何
形状。
2. 石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是 。
玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等属于 。
晶体
非晶体
单
多
规则的
没有
晶体
非晶体
3. 晶体 确定熔点，非晶体 确定熔点；单晶体的某些物理
性质表现为 ，非晶体和多晶体的物理性质表现为
。
在一定条件下，晶体和非晶体可 。
有
无
各向异性
各
向同性
相互转化
知识点二 固体的微观结构
1. 物理性质解释
（1）单晶体内部，在不同方向的等长线段上，微粒的个数通常
是 的，这说明单晶体在不同方向上的微粒
及物质结构情况是不一样的，所以单晶体在物理性质上
表现为 。
不相等
排
列
各向异性
（2）在非晶体内部，物质微粒的排列是 的，从统计
的观点来看，在微粒非常多的情况下，在不同方向的等长线
段上，微粒的个数 ，也就是说非晶体在不同方
向上的微粒 及物质结构情况基本相同，所以非晶体
在物理性质上表现为 。
杂乱无章
大致相等
排列
各向同性
2. 同种物质微粒在不同的条件下有可能形成不同的晶体，虽然构成这
些晶体的物质微粒都相同，但是由于他们的 不
同， 也不同。
排列形式
物理性质
【情景思辨】
（1）晶体一定有规则的几何形状且具有各向异性的物理性质。
（ × ）
（2）固体都具有一定的熔点。 （ × ）
（3）一种物质可能以晶体和非晶体两种不同形态出现。 （ √ ）
（4）可以利用各向异性或各向同性来鉴别单晶体和多晶体。
（ √ ）
（5）根据分子动理论，组成晶体的微粒应是在晶体内部自由地做无
规则运动。 （ × ）
（6）单晶体的物质微粒在各个方向上排列情况不同，但整齐有序，
所以有规则的几何外形。 （ √ ）
×
×
√
√
×
√
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 晶体和非晶体
【探究】
如图所示的是我们生活中常见的固体。
说明一下玻璃、蜂蜡、硬塑料与盐粒、明矾、石英在外表上有何
不同？
提示：盐粒、明矾、石英有规则的几何外形，而玻璃、硬塑料和蜂蜡
没有规则的几何外形。
【归纳】
1. 单晶体、多晶体和非晶体的区别
分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有天然规则的形状 （1）没有固定的熔点；
（2）物理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）物理性质表现为各向异性
多晶体 没有天然规则的形状 （1）有确定的熔点；
（2）物理性质表现为各向同性
2. 晶体和非晶体的联系
在一定条件下，晶体可转化为非晶体，非晶体也可转化为晶体。
3. 单晶体各向异性的分析
（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、光学折射率等。
【典例1】 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 有规则的几何外形的固体一定是晶体
B. 晶体在物理性质上一定是各向异性的
C. 晶体熔化时具有一定的熔点，所以晶体熔化时内能不变
D. 晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
解析：单晶体一定有规则的几何形状，而多晶体与非晶体没有天然的
规则的几何形状，故A错误；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有
各向异性，多晶体具有各向同性，故B错误；晶体具有确定的熔点，
晶体熔化时，温度不变，但内能不一定不变，故C错误；在一定条件
下，晶体可以转变为非晶体，非晶体也可以转化为晶体，故D正确。
规律总结
1. 区别晶体和非晶体关键看有无固定的熔点。
2. 单晶体与多晶体的区别关键看有无规则的几何外形及是否表现出各
向异性。
3. 单晶体具有各向异性，但并不是所有的物理性质都具有各向异性，
例如：立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性
却是各向同性的。
4. 晶体在熔化时，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量全部
转化为分子势能。
1. 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. 云母片导热性能表现出各向异性，是由于该物质的微粒在空间按
一定的规则排列
解析： 晶体包括单晶体和多晶体，其中多晶体没有各向异性，
故A错误；玻璃为非晶体，故B错误；晶体熔化过程中温度保持不
变，因此分子平均动能不变，但仍在吸热，所以其内能在增大，故
C错误；由于云母片的微粒在空间按照一定的规则排列，其导热性
能表现出各向异性，故D正确。
2. 如图a、b是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断，下列说法正
确的是（ ）
A. a是单晶体，b是多晶体或非晶体
B. a是多晶体，b是单晶体或非晶体
C. a是非晶体，b是晶体
D. a是晶体，b是非晶体
解析： 晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度（熔点对应的温
度）却保持不变，而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先
变软，然后熔化，温度不断上升，因此a对应的是晶体（包括单晶
体、多晶体），b对应的是非晶体，故A、B、C错误，D正确。
要点二 晶体的微观结构
【探究】
C60的分子结构模型如图所示，不同的碳的同素异形体的物理性质是
否相同？
提示：物理性质不同。
【归纳】
1. 对晶体与非晶体的微观解释
（1）单晶体：单晶体内部物质微粒的排列有一定规律，因此宏观
上有规则的几何外形。在不同方向上的微粒排列及物质结构
情况不一样，在物理性质上表现为各向异性。
（2）多晶体：多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（晶
粒）组成的。每个晶粒都是一个小单晶体，具有各向异性的
物理性质和规则的几何形状，但由于晶粒在多晶体里杂乱无
章地排列着，所以多晶体没有规则的几何形状，也不显示各
向异性，它在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性。
（3）非晶体：非晶体内部微粒的排列没有一定规律，在宏观上没
有规则的几何外形。在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱
无章的，从统计观点来看，在不同方向上的微粒排列及物质
结构基本相同，所以在物理性质上表现为各向同性。
2. 对同素异形体的解释：有的物质有几种晶体，是因为它们的物质微
粒能形成不同的晶体结构。
（1）碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理
性质上有很大差别。
（2）白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红
磷具有与石墨一样的层状结构，二者在物理性质上也有很大
差别。
3. 对晶体具有一定熔点的解释：给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，而温度不发生变化。
【典例2】 （多选）晶体不同于非晶体，单晶体具有规则的几何外
形，在不同方向上物理性质不同，而且具有一定的熔点。下列哪些说
法可以用来解释晶体的上述特性（ ）
A. 组成单晶体的物质微粒，在空间按一定的规律排成整齐的行列，
构成特定的空间点阵
B. 单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上的微粒数
目不同，微粒间距不同
C. 单晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上的物质微
粒的性质不同
D. 晶体在熔化时吸收的热量全部用来破坏晶体的空间点阵，转化为
分子间势能；因此，晶体在熔化过程中保持一定的温度不变；只
有空间点阵完全被破坏，晶体完全变为液体后，继续加热，温度
才会升高
解析：很多晶体都是由相同的物质微粒组成的，例如，金刚石和石墨
都是由碳原子组成的，不同方向上物质微粒完全一样，可见其各向异
性不是因为不同方向上的粒子性质不同引起的，而是粒子的数目和粒
子间距不相同造成的。晶体熔化时吸收的热量全部用来破坏晶体的空
间点阵结构，温度不变，即分子的平均动能不变。
规律总结
组成多晶体的小晶粒杂乱无序地排列，但每个小晶粒内的物质微
粒是有序排列的。
1. （多选）关于单晶体和多晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 单晶体内物质微粒是有序排列的
B. 多晶体内物质微粒是无序排列的
C. 多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序的
D. 以上说法都不对
解析： 正是由于内部物质微粒按一定规律排列，使单晶体具
有规则的几何形状。多晶体内每个晶粒内的物质微粒排列是有序
的。故正确答案为A、C。
2. （多选）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0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。石墨、
石墨烯的微观结构如图所示，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。
3. （多选）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体内部的物质微粒是规则排列的，而非晶体内部的物质微粒排
列是不规则的
B. 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
C. 物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的
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： 晶体内部的微粒是按一定的规律排列的，而非晶体内
部的微粒排列无规则，A正确；物质内部微粒都在运动，B错误；
晶体和非晶体在一定条件下可相互转化，C正确；即使是晶体，各
个平面上的微粒数也不一定相等，D错误。
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
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： 只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规
则的几何形状，而多晶体没有规则的几何形状，金属属于多晶体，
故B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，C错误；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正确。
2. 如图所示，ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和
CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°角后电流表
读数发生了变化（两种情况下都接触良好）。关于圆板，下列说法
正确的是（ ）
A. 圆板是非晶体
B. 圆板是多晶体
C. 圆板是单晶体
D. 不知有无固定熔点无法判定是晶体还是非晶体
解析：圆板的导电性表现为各向异性，故是单晶体。选项C正确。
3. 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： 表现出各向同性的物质可以是多晶体，也可以是非晶
体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故A错
误；沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，表现
出各向同性，可能是非晶体，也可能是多晶体，故B错误；一个固
体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，即各向异性，则该球
体一定是单晶体，故C正确；一块晶体，若其各个方向的导热性相
同，可能是多晶体，故D错误。
4. 复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材
料——黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金
属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。如
图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（ ）
A. 黑磷是晶体材料
B. 黑磷和白磷是同位素
C. 黑磷没有固定的熔点
D. 黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散
解析： 根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，
具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，
故A正确，C错误；质子数相同，而中子数不同的元素互称同位
素，白磷和黑磷属于同素异形体，不属于同位素，故B错误；根据
图示可知，黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故D
错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A. 它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而
非晶体内部的是不规则的
B. 单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定
C. 具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体
D. 物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体
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解析： 晶体和非晶体的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是
有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的，选项A正确；单晶体
和多晶体具有固定的熔点，非晶体熔点不固定，选项B错误；具有
规则的几何外观的是单晶体，否则是多晶体或者非晶体，选项C错
误；物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是非晶体，也
可能是多晶体，选项D错误。
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2. （多选）国家游泳中心——水立方，像一个透明的蓝色“冰块”，
透过它，游泳中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉源于建筑外
墙采用了一种叫作ETFE（四氟乙烯和乙烯的共聚物）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. 具有固定的熔点 D. 没有固定的熔点
解析： 非晶体没有固定的熔点，在物理性质上表现为各向同
性，所以选项A、D正确。
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3. 关于晶体和非晶体在物理性质上的明显区别，下列说法中正确的是
（ ）
A. 晶体都是各向异性的
B. 晶体都是各向同性的
C. 各向异性的物体一定是晶体
D. 各向同性的物体一定是非晶体
解析： 晶体包括单晶体和多晶体，单晶体的物理性质为各向异
性，多晶体的物理性质为各向同性，非晶体的物理性质也表现为各
向同性，选项C正确。
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4. （多选）关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是（ ）
A. 石墨和金刚石是由不同物质生成的不同晶体
B. 石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体
C. 金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度
D. 金刚石是单晶体，石墨是多晶体
解析： 石墨和金刚石的化学成分相同，即它们是同种物质，
但它们的微观结构不同，所以构成不同的晶体，且都是单晶体，具
有不同的物理性质。金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有
很大的硬度。选项B、C正确。
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5. （多选）下列说法正确的是（ ）
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. 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的内部结构决定的
解析： 晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定
的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也
具有这样的性质，C错误。
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6. 在a、b、c三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡融化的范围分别如图甲所示，而a、b、c三种固体在融化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙所示，
则由此可判断出（ ）
A. a为多晶体，b为非晶体，c为单晶体
B. a为多晶体，b为单晶体，c为非晶体
C. a为单晶体，b为非晶体，c为多晶体
D. a为非晶体，b为多晶体，c为单晶体
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解析： 单晶体具有各向异性，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆
形。非晶体和多晶体具有各向同性，所以熔化在表面的石蜡是圆
形，因此c为单晶体，a、b可能是多晶体或非晶体。根据温度随加
热时间变化的关系，可知a为晶体，b是非晶体。故A正确，B、
C、D错误。
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7. 利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图
像，从而可以研究物质的构成规律。下面的照片是一些晶体材料表
面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子
在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原
子的物质表面排列的共同特点是：
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（1）
；
（2） 。
解析：本题通过扫描隧道显微镜研究晶体材料的构成规律，
尽管不同材料的原子在空间排列情况不同，但原子都是按照
一定规律排列的，都具有一定的对称性。
在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排
列一般不同
原子的排列具有一定的对称性
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谢谢观看!
