教科版高中物理选择性必修第三册第二章第1节固体和固体材料
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2．多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的， 这样的物体叫做多晶体．其中的小晶体叫做晶粒．
（1）多晶体没有规则的几何形状． （2）多晶体
①不显示各向异性．（每一晶粒内部都是各向异性的）． ②有确定的熔点．
（七）多晶体与非晶体的比较
相同点
都没有规则的几何形状．
多晶体和非晶体的一些物理性质都表现 为各向同性
3.液晶分子的排列不稳定,微小的外界变动都会改 变分子排列,从而改变液晶的某些性质.
如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异
等都能改变液晶的光学性质. 4.天然存在的液晶很少,多数液晶是人工合成的.
ห้องสมุดไป่ตู้
（二）液晶的应用
四、半导体材料
半导体材料，是指电阻率为10-5~107Ω·m，介于金属和 绝缘体之间的材料。一般情况下，金属的电阻率随温度的升 高而升高，其变化是线性的，但半导体材料的电阻率与温度 的关系比较复杂。
3.有关晶体的微观结构，下列说法正确的有( BD ) A．同种元素形成晶体只能有一种排列规律 B．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律 C．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质 D．同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质
4.下列叙述错误的是（ CD ） 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外形是由于它的微粒按一定规律 排列 C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点 D．石墨的硬度比金钢石的差得多，是由于它的微粒没有按 空间点阵分布
不同点： 多晶体有一定的熔点，非晶体没有一 定的熔点
固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体和非晶 体的标志．
（八）单晶体与非晶体的辨别
二、晶体的微观结构
晶体为什么会出现各向异性呢？如图所示，从某一微 粒出发，沿不同的方向画出等长的线段AB、AC、AD，则 三条线段上的微粒数目并不相等，这表明不同方向上微粒 排列的情况不同。因此在不同的方向上会表现出不同的物 理性质。
集成电路
光敏电路
热敏电路
五、纳米材料
科学研究表明，许多固体材料当厚度、长度和宽度中有 一个在纳米范围（1nm~100nm）时，或将宏观物体细分成超 微颗粒（纳米级）后，将显示出许多奇异的特性，即它们的 光学、热学、电磁学、力学以及化学方面的性质跟大块固体 相比会有显著的不同。人们把三维空间中至少有一维处于纳 米尺度范围的固体材料，称为纳米材料。
2.1 固体和固体材料
一、晶体和非晶体
固体可分为晶体和非晶体。 金刚石、云母、明矾、雪花、石英、食盐、硫酸铜、 糖、味精等具有规则的几何形状，都是晶体。 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等不具有规则的几何 形状，是非晶体。
（一）晶体
1.晶体：具有规则的几何形状。 2.几种常见晶体的规则外形：
①食盐晶体呈立方体形 ②明矾晶体呈八面体形 ③石英晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥 ④雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案．
一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例 如水晶．天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水晶（石英玻璃） 就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的。
许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。
在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的 材料都能成为非晶体。
（六）单晶体和多晶体
1．单晶体：天然具有规则几何形状且各向异性的大块晶体称为单晶体。 例如：石英、明矾、雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等．
晶体具有各向异性，但并不是每种晶体在各种物理性 质上都表现出各向异性．云母导热性上表现出显著的各向异性， 而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，有 些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石．非晶 体具有各向同性.
（四）熔点：晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点．
（五）晶体和非晶体间的转化
三、液晶
晶体具有点阵结构，液体中分子完全无序，有一些物质 可以呈现介于晶体和液体之间的状态。这种物质尽管失去固 态物质的刚性，获得了液体的易流动性，却保留着部分晶体 物质的各向异性的特点。我们将这种物质称为液态晶体，简 称液晶。
（一）液晶的特点
1.液晶具有液体的流动性. 2.液晶具有光学、电学等方面的各向异性.
食盐晶体
雪花晶体
水晶石
（二）非晶体
1．非晶体：没有规则的几何形状．
松香
沥青
（三）晶体和非晶体的差异
晶体在不同的方向上不仅导热性能不同，而且机 械强度和导电性能等性质也不一样。
晶体的一些物理性质与方向有关，这种性质叫作 各向异性。
非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同 的，叫作各向同性。
天然具有规则几何形状且各向异性的大块晶体称为 单晶体，例如石英、明矾等；由许多晶粒构成的晶体称 为多晶体，例如金属、岩石等。
课堂练习
1. 下列说法中错误的是( B ) A．常见的金属材料都是多晶体 B．只有非晶体才显示各向同性 C．凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体 D．多晶体在物理性质上不显示各向异性
2.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( BD ) A．晶体和非晶体都有固定的熔点 B．晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点 C．所有晶体都是各向异性的 D．多晶体没有确定的几何形状
（1）多晶体没有规则的几何形状． （2）多晶体
①不显示各向异性．（每一晶粒内部都是各向异性的）． ②有确定的熔点．
（七）多晶体与非晶体的比较
相同点
都没有规则的几何形状．
多晶体和非晶体的一些物理性质都表现 为各向同性
3.液晶分子的排列不稳定,微小的外界变动都会改 变分子排列,从而改变液晶的某些性质.
如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异
等都能改变液晶的光学性质. 4.天然存在的液晶很少,多数液晶是人工合成的.
ห้องสมุดไป่ตู้
（二）液晶的应用
四、半导体材料
半导体材料，是指电阻率为10-5~107Ω·m，介于金属和 绝缘体之间的材料。一般情况下，金属的电阻率随温度的升 高而升高，其变化是线性的，但半导体材料的电阻率与温度 的关系比较复杂。
3.有关晶体的微观结构，下列说法正确的有( BD ) A．同种元素形成晶体只能有一种排列规律 B．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律 C．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质 D．同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质
4.下列叙述错误的是（ CD ） 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外形是由于它的微粒按一定规律 排列 C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点 D．石墨的硬度比金钢石的差得多，是由于它的微粒没有按 空间点阵分布
不同点： 多晶体有一定的熔点，非晶体没有一 定的熔点
固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体和非晶 体的标志．
（八）单晶体与非晶体的辨别
二、晶体的微观结构
晶体为什么会出现各向异性呢？如图所示，从某一微 粒出发，沿不同的方向画出等长的线段AB、AC、AD，则 三条线段上的微粒数目并不相等，这表明不同方向上微粒 排列的情况不同。因此在不同的方向上会表现出不同的物 理性质。
集成电路
光敏电路
热敏电路
五、纳米材料
科学研究表明，许多固体材料当厚度、长度和宽度中有 一个在纳米范围（1nm~100nm）时，或将宏观物体细分成超 微颗粒（纳米级）后，将显示出许多奇异的特性，即它们的 光学、热学、电磁学、力学以及化学方面的性质跟大块固体 相比会有显著的不同。人们把三维空间中至少有一维处于纳 米尺度范围的固体材料，称为纳米材料。
2.1 固体和固体材料
一、晶体和非晶体
固体可分为晶体和非晶体。 金刚石、云母、明矾、雪花、石英、食盐、硫酸铜、 糖、味精等具有规则的几何形状，都是晶体。 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等不具有规则的几何 形状，是非晶体。
（一）晶体
1.晶体：具有规则的几何形状。 2.几种常见晶体的规则外形：
①食盐晶体呈立方体形 ②明矾晶体呈八面体形 ③石英晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥 ④雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案．
一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例 如水晶．天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水晶（石英玻璃） 就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的。
许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。
在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的 材料都能成为非晶体。
（六）单晶体和多晶体
1．单晶体：天然具有规则几何形状且各向异性的大块晶体称为单晶体。 例如：石英、明矾、雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等．
晶体具有各向异性，但并不是每种晶体在各种物理性 质上都表现出各向异性．云母导热性上表现出显著的各向异性， 而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，有 些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石．非晶 体具有各向同性.
（四）熔点：晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点．
（五）晶体和非晶体间的转化
三、液晶
晶体具有点阵结构，液体中分子完全无序，有一些物质 可以呈现介于晶体和液体之间的状态。这种物质尽管失去固 态物质的刚性，获得了液体的易流动性，却保留着部分晶体 物质的各向异性的特点。我们将这种物质称为液态晶体，简 称液晶。
（一）液晶的特点
1.液晶具有液体的流动性. 2.液晶具有光学、电学等方面的各向异性.
食盐晶体
雪花晶体
水晶石
（二）非晶体
1．非晶体：没有规则的几何形状．
松香
沥青
（三）晶体和非晶体的差异
晶体在不同的方向上不仅导热性能不同，而且机 械强度和导电性能等性质也不一样。
晶体的一些物理性质与方向有关，这种性质叫作 各向异性。
非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同 的，叫作各向同性。
天然具有规则几何形状且各向异性的大块晶体称为 单晶体，例如石英、明矾等；由许多晶粒构成的晶体称 为多晶体，例如金属、岩石等。
课堂练习
1. 下列说法中错误的是( B ) A．常见的金属材料都是多晶体 B．只有非晶体才显示各向同性 C．凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体 D．多晶体在物理性质上不显示各向异性
2.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( BD ) A．晶体和非晶体都有固定的熔点 B．晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点 C．所有晶体都是各向异性的 D．多晶体没有确定的几何形状