高中物理第2章固体第1节晶体和非晶体教学案鲁科版选修

第1节晶体和非晶体

1.固体分为晶体和非晶体，晶体具有固定的熔点和沸点，非

晶体则没有。

2．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有规则的形状，物理

性质表现为各向异性；多晶体没有规则的形状，物理性质表现为

各向同性。

3．非晶体没有规则的形状，物理性质表现为各向同性。

4．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。

对应学生用书

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固体及其分类

1.分类

固体通常可分为晶体和非晶体两大类。晶体具有固定的熔点和沸点，分子排列有规律；非晶体没有固定的熔点和沸点，分子排列无规律。

2．实例

(1)晶体包括糖、食盐、味精、冰、雪、金、银、铜、铁等。

(2)非晶体包括玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。

[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)

大部分的晶体具有规则的几何形状，那么( )

A．玻璃砖是晶体B．细盐是非晶体

C．云母片是晶体 D．新买的橡皮擦是晶体

解析：选C 玻璃砖、橡皮擦是非晶体，它们的形状是加工而成的，不是晶体的规则形状，而细盐、云母片均有规则的几何形状，属晶体，故C正确。

单晶体与多晶体、晶体与非晶体

[自读教材·抓基础]

1．晶体的分类

晶体可分为单晶体和多晶体两类。

2．单晶体

(1)定义：外形都是由若干个平面围成的多面体，具有规则几何形状的晶体。

(2)结构特点：同种物质的单晶体都具有相同的基本形状，表面个数、各相应平面间的夹角恒定不变。

(3)宏观特征：①具有规则的几何形状；②物理性质表现为各向异性；③具有固定的熔点。

3．多晶体

(1)定义：由大量小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的没有规则几何形状的晶体。

(2)宏观特征：①没有规则的几何形状；②物理性质表现为各向同性；③具有固定的熔点。

4．非晶体

(1)结构特点：没有规则的几何形状。

(2)物理性质：①各向同性；②没有固定的熔点；③有的晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化。

[跟随名师·解疑难]

1．对各向异性与各向同性的理解

(1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而多晶体和非晶体则是各向同性的。

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、磁性等。

(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体在各种物理性质上都表现出各向异性，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。

[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)

如果某个固体显示出各向同性，那么下述结论中哪个是正确的( )

A．它一定是单晶体B．它一定是多晶体

C．它一定是非晶体 D．它不一定是非晶体

解析：选D 晶体中的单晶体显示出各向异性，故A错误；多晶体与非晶体都表现出各向同性，故B、C错误，D正确。

对应学生用书

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对单晶体、多晶体及非晶体的考查

[典题例析]

1．下列关于晶体和非晶体的说法正确的是( )

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．大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体

D．所有晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点

[思路点拨]

(1)多晶体有规则的几何外形吗？

提示：没有。多晶体是由多个小晶粒黏合在一起所组成的晶体。

(2)物理性质表现为各向异性一定是晶体吗？

提示：一定是晶体中的单晶体。

解析：由于多晶体表现为各向同性，故A错误；单晶体具有天然规则的几何外形，而多晶体具有无规则的外形，固体金属属于多晶体，B错误；大粒盐磨成细盐是通过加工的方法失去规则的几何外形，而非自然的结果，C错误；因为所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，D正确。

答案：D

[探规寻律]

单晶体、多晶体及非晶体的区别

分类几何形状物理性质

晶体

单晶体

具有规则

的形状

①具有固定的熔点

②物理性质表现为各向异性

多晶体

没有规则

的形状

①具有固定的熔点

②物理性质表现为各向同性非晶体

没有规则

的形状

①没有固定的熔点

②物理性质表现为各向同性

[跟踪演练]

下列说法中正确的是( )

A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体

B．同一种物质只能形成一种晶体

C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的

D．玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状

解析：选D 所有固体金属都是晶体，因而黄金也是晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，A错误；同一种物质在不同条件下可以形成多种晶体，B错误；单晶体的物理性质各向异性是某些物理性质各向异性，有些物理性质各向同性，C错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和规则的几何形状，D正确。

对固体物理性质的理解

[典题例析]

2．(多选)如图2­1­1所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆形板。AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆形板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)。关于圆形板，下列说法正确的是( )

图2­1­1

A．圆形板是非晶体

B．圆形板是多晶体

C．圆形板是单晶体

D．圆形板在各个方向导电性不同

[思路点拨] 示数变化→不同方向上的导电性能→判断种类

解析：由题图知，两种情况下长度相同，横截面积相同，但两种情况下电流表的读数发生了变化，即电流表的读数不相同，说明了圆形板在各个方向上导电性不同，表现为各向异性，所以圆形板是单晶体，故C、D正确，A、B错误。

答案：CD

[探规寻律]