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第九章 固体、液体和物态变化
第九章 固体、液体和物态变化
晶体
非晶体
石英
玻璃
熔点
同性
熔点
异性
熔点
同性
周期性
不同规则
一定条件下
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第九章
DJ儿 U ZHANG
固体、液体和物态变化
预习导学新知探究
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突破疑难·讲练提升
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第1节 固 体
1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体；能从微观结构认识、区分单晶体、多晶体和非晶体． 2．知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别． 3.了解晶体的微观结构．
一、晶体和非晶体
1．固体分类：固体可分为晶体和非晶体两类．
(1)晶体：如石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等．
(2)非晶体：如玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等．
2．晶体与非晶体的区别
内容分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有确定的形状 (1)没有固定的熔点 (2)导电、导热、光学性质表现为各向同性
晶体 单晶体 有规则的形状 (1)有确定的熔点 (2)导热、导电、光学性质表现为各向异性
多晶体 没有确定的形状 (1)有确定的熔点 (2)导热、导电、光学性质表现为各向同性
1．(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．( )
提示：(1)× (2)√ (3)×
二、晶体的微观结构
1．规则性：晶体中的原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列，具有空间上的周期性．
2．变化或转化：在不同条件下，同种物质的微粒按照不同规则在空间排列，可以生成不同的晶体，例如石墨和金刚石．有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃．
2．(1)同一种物质只能形成一种晶体．( )
(2)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体．( )
(3)金刚石是晶体，石墨是非晶体．( )
提示：(1)× (2)√ (3)×
晶体、非晶体的比较
1．单晶体、多晶体及非晶体的区别与联系
(1)区别：固体可以分为晶体、非晶体两大类，其中晶体又分为单晶体和多晶体，其区别和联系如下：
(2)联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体．
2．单晶体的各向异性
(1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的．
①单晶体的各向异性是指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、机械强度、导热性能、导电性能、磁性等．
(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，举例如下：
①云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．
②方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．
③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．
④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．
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
[思路点拨] 物理性质上各向异性，则一定是单晶体；各向同性则可能是非晶体、多晶体，也可能是单晶体，因为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．
[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，A、B错误，C正确；单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物质的物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，D错误．
[答案] C
晶体与非晶体、单晶体与多晶体的判断
区分晶体和非晶体的方法是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，仅从各向同性或几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体．区分单晶体和多晶体的方法是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．
1.(多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )
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．非晶体在适当的条件下可能转化为晶体
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
解析：选CD．因为外形是否规则可以用人工的方法处理，所以A错误；多晶体在物理性质上是各向同性的，B错误；实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体，C正确；晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点，D正确.
晶体微观结构的特点
1．组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)，依照一定的规律在空间整齐地排列．
2．晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离．
3．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．
晶体的微观结构决定其宏观物理性质，改变物质的微观结构从而改变物质的属性，如碳原子可以组成性质差别很大的石墨和金刚石，有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．
(多选)下列说法正确的是( )
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
[解析] 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误；单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B正确；例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C正确；晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确；熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E错误．
[答案] BCD
2.(多选)下列叙述中正确的是( )
A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
B．单晶体具有规则的几何形状是由于它的微粒按一定规律排列
C．多晶体有确定的熔点是因为物质微粒的有规则排列
D．石墨的硬度与金刚石相比差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布
解析：选ABC．晶体内部微粒排列的空间结构不同决定着晶体的物理性质不同，也正是由于微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差很大是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度．多晶体在熔化时需破坏晶粒的空间点阵，故有确定的熔点.
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