《学霸笔记 同步精讲》第2章 气体 固体和液体 4.固体（课件）高中物理人教版选择性必修3

(共31张PPT)
4.固体
第二章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
04
随堂练习
课标定位
素养阐释
1.知道什么是晶体以及晶体的性质。
2.掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。
能列举生活中的晶体和非晶体。
自主预习 新知导学
一、晶体和非晶体
1.我们常见的固体,有些是晶体,有些是非晶体。食盐、味精等是晶体,玻璃、橡胶等是非晶体。
2.单晶体有确定的几何形状,多晶体和非晶体没有确定的几何形状,晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔化温度。
3.有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象称为各向异性。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作各向同性。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体在物理性质上表现为各向同性。
4.多晶体和非晶体都没有规则的几何外形,由此判断它们内部物质微粒的排列是完全相同的,这种说法对吗
答案：这种说法是错误的。多晶体没有规则的几何外形是由于它是由许多杂乱无章的小单晶体组成的,尽管小单晶体之间的排列是杂乱无章的,但每一个小单晶体内部微粒的排列却是有序的;而非晶体内部微粒的排列是完全没有规律的,因此多晶体和非晶体内部微粒的排列是不一样的。
二、晶体的微观结构
1.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的 规则 排列的,具有空间上的 周期性 。
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 不同规则 在空间分布,例如碳原子按不同结构可分为 石墨 和 金刚石 。
3.同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形。(　　)
(2)没有固定熔点的固体一定是非晶体。(　　)
(3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。(　　)
(4)同一种物质只能形成一种晶体。(　　)
(5)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体。(　　)
×
×
×
√
√
2.关于晶体的下列说法正确的是(　　)
A.凡是晶体,都有天然规则的几何形状
B.凡是晶体,物理性质都表现为各向异性
C.凡是具有一定的熔点的都是单晶体
D.冰是晶体
解析：多晶体没有天然规则的几何形状,A错;多晶体在物理性质上表现为各向同性,B错;单晶体和多晶体都有固定的熔点,冰有固定的熔点,冰是晶体,C错,D对。
D
3.晶体熔化时,内能、分子的平均动能和分子势能发生了怎样的变化
答案：晶体熔化时要吸收热量,因此内能增加。晶体熔化时温度不变,因此分子的平均动能不变。内能是所有分子的热运动动能和分子势能之和,晶体内分子的动能不变,内能却增加,因此分子的势能是增加的。
合作探究 释疑解惑
知识点一
晶体和非晶体
【问题引领】
1.说明两组固体:玻璃、蜂蜡、硬塑料和盐粒、砂糖、石英的外表有何不同
2.在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面,石蜡熔化,如图所示。那么你看到的现象及得出的结论是什么
提示：1.盐粒、砂糖、石英属晶体,有规则的几何外形;玻璃、蜂蜡、硬塑料属非晶体,没有规则的几何外形。
2.玻璃上熔化的石蜡呈圆形,云母片上熔化的石蜡呈椭圆形。这说明非晶体具有各向同性,晶体具有各向异性的特点。
【归纳提升】
1.判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
(1)区分晶体与非晶体的方法:看其有无确定的熔点,晶体具有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点。仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。
(2)区分单晶体和多晶体的方法:看其是否具有各向异性,单晶体表现出各向异性,而多晶体表现出各向同性。
2.各向异性的表现
在物理性质上,单晶体具有各向异性,而非晶体及多晶体则是各向同性的。
通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。
单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上某些物理性质不同,也就是沿不同方向去测量单晶体的这些物理性质时测量结果不同。
【典型例题】
【例题1】 关于晶体和非晶体,下列说法正确的是(　　)
A.可以根据各向异性或各向同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,如果沿其各方向的导电性不同,则该球体一定是单晶体
D.一块晶体,若其各个方向的导热性相同,则这块晶体一定是多晶体
解析：判断固体是否为晶体的标准是看固体是否有固定的熔点,多晶体和非晶体都具有各向同性,单晶体具有各向异性,A、B错误,C正确。单晶体只在某些物理性质上表现为各向异性,并非所有的物理性质都表现为各向异性,D错误。
C
误区警示 单晶体和多晶体的共同点是有确定的熔点,不同点是单晶体具有规则的几何形状,在物理性质上表现为各向异性;而多晶体和非晶体没有规则的几何形状,在物理性质上都表现为各向同性。
【变式训练1】 (多选)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.只有单晶体才有天然规则的几何外形
C.晶体在物理性质上一定是各向异性的
D.晶体熔化时具有确定的熔点
解析：单晶体有规则的几何外形,多晶体与非晶体都没有规则的几何外形,如果固体有规则的几何外形但不是天然的,而是人为加工的,则其不一定是晶体,A错误,B正确。多晶体在物理性质上表现为各向同性,C错误。晶体有确定的熔点,D正确。
BD
【问题引领】
知识点二
晶体的微观结构
下图是食盐的氯离子和钠离子分布的示意图。
1.食盐是晶体吗 为什么
2.食盐的氯离子和钠离子是在图示位置静止不动的吗
提示：1.是。因为食盐的氯离子和钠离子的排列有规则。
2.它们时刻都在不停地振动,结构图中所画的那些点是它们振动的平衡位置。
【归纳提升】
1.晶体内部的微粒是按各自的规则排列着的,具有空间上的周期性。
2.同种元素的微粒能够按照不同规则在空间分布形成不同的物质。例如,碳原子不同的排列,就成为石墨或金刚石。
3.原子(或者分子、离子)运动特点
(1)原子(或者分子、离子)并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动,它们时刻都在不停地振动,结构图中所画的那些点,是它们振动的平衡位置。
(2)同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,也就是说,物质是晶体还是非晶体,并不是绝对的。
画龙点睛 天然石英晶体熔化以后再凝固就变成了石英玻璃,而石英玻璃是非晶体。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
【典型例题】
【例题2】 (多选)晶体不同于非晶体,某些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,构成特定的空间结构
B.晶体在不同方向上物理性质不同,是因为不同方向上微粒数目不同,微粒间距不同
C.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.晶体在熔化时吸收热量,全部用来瓦解晶体的空间结构,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;只有空间结构完全被瓦解,晶体完全变为液体后,继续加热,温度才会升高
ABD
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。
物理观念
当晶体被加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力束缚,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。
【变式训练2】 (多选)有关晶体的微观结构,下列说法正确的有(　　)
A.同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质
B.同种元素的原子按不同结构排列有不同的物理性质
C.同种元素形成晶体只能有一种排列规律
D.同种元素形成晶体可能有不同的排列规律
解析：同种元素的原子可以按不同结构排列,形成不同的物质,不同物质的物理性质不同,如同是由碳元素组成的石墨和金刚石的物质密度、机械强度、导热性、导电性和光学性质等都有很大差别,所以B、D正确,A、C错误。
BD
课堂小结
随堂练习
1.(判断晶体与非晶体)下列说法正确的是(　　)
A.玻璃是晶体
B.食盐是非晶体
C.云母是晶体
D.石英是非晶体
解析：玻璃是非晶体,食盐、云母、石英都是晶体,故选项C正确。
C
2.(熔化曲线的应用)(多选)下图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.甲是晶体
B.乙是晶
C.甲是非晶体
D.乙是非晶体
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,因此题图甲对应的是晶体,题图乙对应的是非晶体。故选项A、D正确。
AD
3.(晶体的微观结构)石墨和金刚石性质有很大差异,是由于(　　)
A.石墨是各向异性的,而金刚石是各向同性的
B.它们的化学成分不同
C.它们都是各向同性的
D.组成它们的物质微粒按不同的规则排列
解析:石墨和金刚石的性质有很大的差异,是因为组成它们的微粒按不同的规则排列,故选项D正确。
D
4.(固体的基本性质)(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有(　　)
A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
解析：若物体是晶体,则熔化过程中,温度保持不变,A项正确。烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形是晶体各向异性的表现,说明云母片是晶体,B项错误。天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列规则,C项错误。由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同,导致了它们的物理性质不同,D项正确。
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