第一节+晶体的宏观特征-第二节+晶体的微观结构
第一节晶体的宏观特征
第一节晶体的宏观特征一、教学目标．在物理知识方面的要求：（1）知道晶体和非晶体的区别，知道单晶体和多晶体的区别。
（2）了解晶体的空间点阵结构理论和用该理论解释晶体的特性。
．通过对晶体和非晶体的区分，培养学生的科学观察能力和实验能力。
．科学的观察法和实验法是科学研究的重要方法，通过本课程渗透科学方法的教育。
二、重点和难点．教学重点是让学生知道晶体和非晶体的区别，以及单晶体和多晶体的区别。
．理解晶体结构理论（空间点阵结构）和解释晶体各向异性是教学的难点。
三、教具．矿石标本：石英、云母、岩盐等。
．学生分组实验用具：（1）观察食盐和砂糖颗粒形状的区别：两个培养皿（内各有食盐和砂糖）、放大镜。
（2）观察晶体各自导热性不同：薄云母片、盖玻璃（事先在一面涂上薄薄的一层蜡）、钢针（有木柄）、酒精灯。
．晶体结构模型：食盐（氯化钠）、金刚石、云母等。
．幻灯片：（1）晶体与非晶体在液态冷却过程中的温度与时间关系曲线。
（2）晶体各向异性的微观解释图。
[教学过程]一晶体的基本特点人们最开始认识晶体是从观察外部形态开始的。
把具有天然的而不是经人工加工的规律的几何外形固体称为晶体。
如：石英，锆石英，食盐，但许多物质，虽然不具有明显的规则多面体外形，却具有晶体性质，也就是说，这种规则的多面体并不能反映晶体的实质，它只是晶体内部某种本质因素的规律性在外表上的一种反映，直到上世纪初，1912年劳厄（德国的物理学家）第一次成功茯得晶体对X射线的衍射线的图案，才使研究深入到晶体的内部结构，才从本质上认识了晶体，证实了晶体内部质点空间是按一定方式有规律地周期性排列的。
晶体的现代定义：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
（具有格子构造）晶体，非晶体—内部结构显著不同—性质显著不同。
性质与结构紧密相关，通过学习性质可区分晶体、非晶体。
1. 各向异性晶体对光、电、磁、热以及抵抗机械和化学作用在各个方向上是不一样的（等轴系晶体除外）。
如：石墨的导电率不同方向差别很大，垂直方向为层平行方向1/104。
(完整)粤教版高中物理教材目录(详细版)
必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。
1-1 晶体的宏观_微观特征_2012
同一品种的晶体，不论其外形如何，其内部结 构总是相同的。这种内部结构的共同性就表现为晶 面夹角的守恒性。
因此，晶面夹角的守恒性是反映晶体品种的特 征因素。
第一节 晶体的宏/微观特征
一、晶体的微观特征
晶体微观结构的周期性: 组成晶体的粒子在空间呈现出周期性的无限排列
（长程、有序）。
Be2O3晶体与Be2O3玻璃的内部结构
二、晶体宏观特征
1、晶体具有锐熔性，即：晶体具有一定的熔点。
• 在熔化过程中，晶体的长程 有序解体时对应着一定的熔点。
• 非晶体，在凝结过程中不经 过有序化的阶段，分子间的结 合是无规则的，故没有固定的 熔点。
2、晶体具有各向异性特征 * 力学
如：解理性、弹性模量等
石墨，石墨烯，诺贝尔奖
2、晶体具有各向异性特征
* 热学
如：热膨胀系数、导热系数等
2、晶体具有各向异性特征 * 电学
如：电导率、压电性质
压电晶体，切向
2、晶体具有各向异性特征 * 光学
如：折射率
YIG磁光开关
3、单晶体的外形具有一定的规则性
第一章 晶体结构
（单）晶体：长程有序 多晶体：长程多序 非晶体：短程多序
单晶Si太阳能电池 多晶Si太阳能电池 非晶Si太阳能电池
第一章 晶体结构
晶体：长程有序
1-1 晶体的宏观/微观特征 周期性 1-2 晶体的微观结构
对称性
1-3 常见晶体的结构 1-4 晶体的对称型
1-5 晶面与晶向
1-6 倒格子与布里渊区
发育良好的天然单晶 体在外形上往往非常 地规则，呈凸多面体。
描述晶体规则外形的常见术语：
晶体的宏观特性和微观结构
说明：
1.基矢的选法并不唯一确定，（初基元胞 内仅含一个格点）。
2.威格纳－赛兹元胞（W－S元胞，对称元胞）
作法：（1）任选一格点为原点； （2）将原点与各级近邻的格点连线，得 到几组格矢； （3）作这几组格矢的中垂面，这些中垂 面绕原点围成的最小区域称W－S 元胞。（请看模型、动画GT010）
·
○ ○ B子格子
○
二、元胞
1.初基元胞和基矢 初基元胞：B格子中的最小重复区域。 每个初级元胞只包含一个格点。 基矢：在B格子中任取一个格点为原点， 初级元胞的三个棱边为三个矢量a1、 a2、a3 ,其模分别为该方向的最小周 期长度，这三个矢量a1、a2、a3称为 基矢。
基矢选定之后，B格子中的任一格点的位矢 Rn= n1a1+ n2a2+ n3a3 Rn称为格矢，是B格子的数学表示。
布拉菲格子（B格子）＝空间点阵 说 明
1. 2.
基元中A、B可以是不同的原子，或相 同的原子，但周围“ 环境”不同。 每个基元用一个格点来表示。此格点选 在基元的什么地方、代表几个原子并未 限制。
3.每个基元内所含的原子数＝晶体中原子 的种类数。 4.布拉菲格子（B格子）的基本特征：各格 点的情况（基元内涵和周围“ 环境”） 完全相同。 5.晶体结构的一种描述：带基元的B格子。 另一种描述： 单式格子：晶体由一种原子组成。一个 基元仅有一个原子，即一个原子由一个 格点表示。
晶体的宏观特性 和微观结构
绪论
研究对象： 固体的结构及其组成粒子（原子、离 子、分子、电子等）之间相互作用与运 动规律，以阐明其性能和用途。 固体物理是固体材料和器件的基础学 科，是新材料、新器件的生长点。
注意事项
1.
2.
《晶体的微观结构》精品讲义
第二节晶体的微观结构学习目标重点难点1.了解固体的微观结构，会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体.2.了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响. 1.区别晶体和非晶体．(重点)2.固体的微观结构．(难点)一、晶体的微观结构1．基本知识(1)晶体的微观结构假说的内容：晶体内部的微粒是有规则地排列着的．(2)假说提出的依据：晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．(3)实验验证：人们用X射线对晶体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的．(4)微观结构理论的内容：①组成晶体的物质微粒(原子、分子或离子)按一定的规律在空间整齐排列．②晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用，微粒只能在一定的平衡位置附近做微小振动．2．思考判断(1)晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列．(√)(2)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．(√)(3)石墨的硬度比金刚石的差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布．3．探究交流晶体为什么有规则的几何外形【提示】由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振动，所以晶体有规则的几何外形．晶体的微观结构【问题导思】1．从微观结构上分析，单晶体为什么呈现出各向异性，而多晶体和非晶体为什么呈现出各向同性2．如何理解晶体具有固定的熔点3．同一种化学成分的物质，为什么有时会表现出不同的物理性质1．对各向异性的微观解释如图所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图中可以看出，在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB上物质微粒较多，线段AD上较少，线段AC上最少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体在不同方向上物质性质的不同．2．对熔点的解释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，温度不发生变化．3．有的物质有几种晶体，如何解释这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如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不同．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．例1 (双选)下列说法正确的是( )A．晶体的各向异性是由于它的微粒在空间按一定的规律排列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．石墨的硬度与金刚石差得太多，是由于它的微粒没有按一定的规律排列【审题指导】解答本题应注意以下两点：(1)晶体的微观结构决定着晶体的性质．(2)同种物质由于微粒的空间结构不同，从而有不同的物理性质．【解析】晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质；也正是由于它的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甚远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其碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度．【答案】AB同种物质可以生成不同的晶体，而且它们具有不同的微粒排列的空间结构，因而也就具有不同的物理性质.除石墨和金刚石外，还有红磷和白磷，白磷原子排列具有立方体结构，红磷原子排列具有层状结构.1．(双选)关于各向异性的说法正确的是( )A．不是所有晶体都具有各向异性的特点B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质C．晶体具有各向异性是由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同D．晶体的物理性质都是各向异性的【解析】单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，故A正确；多晶体具有各向同性的物理性质，故B错误；由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，则为单晶体，故C正确；只有单晶体具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的，故D错误．故选A、C.【答案】AC1．(双选)某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体( )A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质【解析】该固体物质各向导热性能相同，说明物理性质具有各向同性，因此可能是多晶体，也可以是非晶体，但一定不是单晶体，所以A、C错．多晶体有一定的熔点，而非晶体则没有一定的熔点，所以B、D对．【答案】BD。
材料化学2晶体宏观特征及晶体结构
一个含有两个原子 (分别用一大 一小两个空心圆点表示) 的基元
这个基元在二维空间作有规律的重复排列便 得到了一个二维晶体结构
黑显在点然这为在个抽这抽象一象出抽过来象程的过中几程，中， 何构几点成何，基点这元位些的置几原的何子选点的取就种可类和 构大以成小是了并任一不意个影的二响，维到只空最要间终是点阵 点的在阵形基。状元。所对包点括阵的最范终围形状
❖天然的水晶 (石英晶体) 可以有各种不同的外形
❖ 尽管不同的石英晶体，其晶面的大小、形状、个 数都可能会有所不同，但是相应的晶面之间的夹 角都是固定不变的
❖其中的 a 晶面和 b 晶面之间的夹角总是14147， b 晶面和 c 晶面之间的夹角总是12000，而 c 晶 面和 a 晶面之间的夹角总是11308。
王英华主编，“X 光衍射技术基 础”，原子能出版社
随着科学技术的发展，人们也找到 了另外一些研究晶体微观结构的实验方 法，包括电子显微镜、电子衍射、中子 衍射等等。现在最先进的电子显微镜已 经能够直接分辩出某些晶体中的原子。
HREM image of an area of TiC particle adjacent to TiC/Al2O3 interface in TiC/Al2O3 composite
在劳厄和布拉格父子工作的基础上，人 们发展出了一系列借助于X射线衍射分析晶 体结构的技术，这些技术已经成为了材料 科学研究中最重要也是最有用的分析手段。
波长为 的 X 射线从 T处 以 角入射至试样 S处
如果试样中某一原子 面正好满足布拉格方 程，便会在C处得到加 强的衍射束
目前常用的X射线衍射仪的工 作原理示意图
等大球体的最紧密堆积及其空隙
第一层：每个球与周 围 6 个球相邻接触， 每 3 个球围成 1 个空 隙。其中一半是尖角 向上的空隙，另一半 是尖角向下的空隙。
晶体的微观结构
晶体的微观结构
晶体的粒子在空间呈现出周期性的无限排列（长程、有序）
（最小）重复单元
重复规则
基元
基矢
格点、空间点阵
初级原胞、惯用原胞
2-1 空间点阵学说
一、导论： 历史上，关于晶体微观结构的学说
十八世纪，阿羽依认为：方解石是由一些坚实的、 相同的、平行六面体的“小基石”有规则地重复堆集而 成的。
的数学表达
a1
3 ai 1 aj 22
a2
3 ai 1 aj 22
a:原子间最小距离，晶格常数
基矢
2. 原胞
原胞---以一个格点为顶点，选取三个独立的方向，以这 三个独立方向上的周期为边长，做一个平行六 面体，以这样一个平行六面体为重复单元来概括 晶体结构，这样的一个平行六面体被称为原胞。
周期性和对称性的原胞称为惯用原胞。
格点也并不都处在原胞的顶角上，还可以处在体 心、面心、底心以及晶胞中的其他位置。
1.既体现晶体的周期性，又体现晶体的对称性； 2.体积是最小体积的整数倍； 3.至少含一个格点。
表示方法：
基矢： a 3ai b aj a:原子间最小距离(单位nm)
a/b / c 表示惯用原胞基矢，称为轴
1
>=1
1
>=1
a1/a2 / a3
a/b / c
Rl l1a1 l2 a2 l3a3 Rn ma nb lc
重复规则 基矢
初级原胞、惯用原胞
方向：最近邻 对称性最高
模量：重复周期
NaCl晶体 c
a 惯用原胞
a2 a3
b a1
初级原胞
基元 空间点阵
a2 a3
固体物理基础(第2版)(蓸全喜)1-4章 (1)
第1章 晶体结构
本章提要
本章的核心是讨论晶体结构的周期性和对称性。首先, 从晶体的宏观特征出发,揭示晶体微观结构的几何特征,阐明晶 体结构的周期性和对称性两大特点;其次,介绍了空间点阵、布 拉菲格子、基元、原胞、晶格、对称操作、晶体指数等重要概 念,并列举了一些常见的、典型的晶体结构;再次,简要介绍了晶 体 X 射线衍射的原理和方法,以及分析晶体衍射的倒格子和布 里渊区等概念;最后,在阅读材料里,简单介绍了准晶态和非晶态 材料的结构,群与晶体空间点阵的分类。
第1章 晶体结构
第1章 晶体结构
1.1 晶体的宏观特性 1.2 晶体的微观结构 1.3 晶体的基本类型 1.4 典型的晶体结构 1.5 晶体的对称性 1.6 晶面和晶面指数 1.7 晶体的倒格子与布里渊区 1.8 晶体中的X光衍射 *1.9 非晶态材料的结构 *1.10 准晶态 *1.11 群与晶体点阵的分类 本章小结 思考题 习题
图1-1给出了晶体生长过程的理想化模型图，其中 图(a)和图(b)的砌块是相同的，但其生长成的晶体面却不一 样，该图诞生于两个世纪以前的科学家们的想象。由此可见， 如果不考虑由于偶然因素混入结构中的杂质或缺陷，晶体就 是由这些全同砌块的三维周期性阵列构成的。
第1章 晶体结构 图1-1 晶体生长过程的理想化模型图
第1章 晶体结构 图1-3 石英晶体的若干外形
第1章 晶体结构
晶体的物理性质随观测方向不同而变化，称为各向异性。 晶体的很多物理性质，如压电性质、光学性质、磁学性质、热 学性质等都表现出各向异性。
当晶体受到敲打、剪切、撞击等外界作用时，它有沿某一 个或几个具有确定方位的晶面劈裂开来的性质。例如云母晶体 很容易沿着与自然层状结构平行的方向劈裂为薄片。晶体的这 一性质称为解理性，这些劈裂的晶面则称为解理面。自然界中 的晶体显露于外表的晶面往往就是一些解理面。
晶体结构及氧化铝晶体特点
Be2O3晶体
Be2O3玻璃
2、晶体的宏观特征
自范性：
晶体物质在适当的结晶条件下，都能自发的成长 为单晶体，发育良好的单晶体均以平面作为它与 周围物质的界面，而呈现出凸多面体。 本质是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序 排列的宏观表象。
晶面角守恒：
对于一定类型的晶体来说，不论外形如何，其外 表的晶面间总有一特性的夹角。 a,b面，b,c面，a,c面三个夹角分别为141o47’， 120o00’，113o08’
晶体外形图 几种不同外形的石英晶体
解理性：晶体受外力作用时，具有沿某一个或几个特定晶面劈裂的性质。
如云母很容易沿自然层状结构平行方向劈为平面，这些劈裂面称为解理面。
各向异性：晶体的物理性质随观测方向而变化的现象。包括压电性质、
光学性质、磁学性质及热学性质等。如石墨的电导率沿晶体不同方向测时， 数值不同。
0，1，0 0，1，0
0，0，1 0，0，1
由于立方晶格的对称性，每一组晶向中所 有晶向是等效的，因此，常常用<100> 表示边的晶向。
数字相同，但排列顺序不同或正负号不同的属于 同一族晶向。
面对角线OB的晶向指数为[110] ] 体对角线共有8个不同的晶向
若l1、l2、l3为互质整数，则可直接用这三个互质整数来表示该晶列的方向
l1，l2，l3 称为晶向指数
若l1、l2、l3不为互质整数，则先要将这三个数简约为互质整数
简立方格子立方边OA、面对角 线OB和体对角线OC的晶向指数
立方边OA的晶向指数为[100] 立方边共有6个不同的晶向，
晶向指数分别为 1，0，0 1，0，0
a3 ak
体 积 V a 1(a 2 a 3)a 3 原胞只含一个原子
晶体结构
绝缘（熔融 态或水溶液 导电） 绝缘
分子间 作用力 或氢键 共价键
低
小
差
高
大
差
绝缘（半导 体）
Ag+ I－ 126+216 (= 342) 299 核间距缩短
② 晶型改变 AgCl r+/r0.695 理论上晶型 NaCl AgBr 0.63 NaCl AgI 0.58 NaCl
实际上晶型 NaCl
配位数 6
NaCl
6
ZnS
4
由高配位晶型向低配位晶型转变。
③ 性质改变 溶解度降低： 离子极化使离子键逐步向共价键过 渡，根据相似相溶的原理，离子极化的 结果必然导致化合物在水中的溶解度降 低。
离子的变形性大小的一般规律： ① 离子半径 r ：r 愈大，变形性愈大。 ② 负离子的变形性大于正离子。 ③ 离子电荷： 正离子：电荷少的变形性大。 负离子：电荷多的变形性大。 ④离子的电子层构型： (18+2)e-,18e-> 9－17e->8e如：(Cd2+) >(Ca2+)； (Cu+) >(Na+) r/pm 97 99 96 95
4.金属晶体的原子堆积模型
1.非密置层在三维空间堆积方式 简单立方,平均每个晶胞含一个原子 体心立方,平均每个晶胞含二个原子
2.密置层在三维空间堆积方式
金属原子的密堆积
4个▲ 四面体空隙 3个● 八面体空隙
金属原子的密堆积
A
B A
重复AB的堆积
六方密堆积
z
A B A
x
1200
y
六方密堆积
B A 12 A B A
简单立方
面心立方
晶体特点、类型、结构及其应用PPT
2个晶胞参数a c
3个晶胞参数a b c
4个晶胞参数a b c β 6个晶胞参数a b c α βγ
六方hexagonal(h)
a= b≠ c α=β=900 γ=1200 2个晶胞参数a c
菱方rhombohedeal(R) a=b=c α=β=γ
2个晶胞参数a α
晶胞按平行六面体几何特征的分类 ——布拉维系
无定形态物质 (amorphous solids) 。
晶体物质的质点（分子、原子、离子）做 有规则的排列，而无定形态物质的质点呈混乱 分布。
3-1 晶体
3-1-1 晶体的宏观特征
1、晶体的自范性：
晶体能够自发地呈现封闭的规则凸多面体 的外形。
非晶体
固体
单晶：单一的晶体多面体；
晶体
双晶：两个体积大致相当的单 晶按一定规则生长； 晶簇：单晶以不同取向连在一起；
多晶：看不到规则外形的晶态质。
依晶体的 凸多面体 的数目对 晶体的分 类：
晶体自发呈现规则凸多面体外形举例
（a）水晶单晶 （b）石膏双晶和晶簇 （c）水晶晶簇 （d）蛋白质显微照片
金刚石单晶
磷酸盐双晶
天然白水晶晶簇。
紫水晶
绿柱石
石英
因生长条件不同，同一晶体可能有不同的 几何外形。见书 124页图3-2、3-3、3-4。
立方cubic(c)
a=b=cα=β=γ=900
1个晶胞参数a
四方tetragonal(t) 正交orthorhomic(o) 单斜monoclinic(m)
三斜anorthic(a)
a=b≠ c α=β=γ=900
a≠ b≠ c α=β=γ=900 a≠ b≠ c α=γ=900 β ≠ 900 a≠ b≠ c α≠ β≠ γ
晶体结构
晶体结构3-1-1 晶体的宏观特征通常人们说的“固体”可分为晶态和非晶态两大类。
晶态物质, 即晶体，是真正意义的固体。
在宏观上，晶体有别于橡胶、玻璃、琥珀、树脂等非晶态的最普遍的本质特征是它的“自范性”，即：晶体能够自发地呈现封闭的规则凸多面体的外形。
非晶态物质则没有自范性1。
单一的晶体多面体叫做单晶。
有时两个体积大致相当的单晶按一定规则生长在一起，叫做双晶；许多单晶以不同取向连在一起，叫做晶簇。
有的晶态物质（例如用于雕塑的大块“汉白玉”），看不到规则外形，是多晶，是许多肉眼看不到的微小晶体的集合体。
有的多晶压成粉末，放到光学显微镜或电子显微镜下观察，仍可看到整齐规则的晶体外形（图3-1）。
a．水晶单晶b。
石膏双晶和晶簇c。
水晶晶簇d。
蛋白质显微照片图3-1 晶体自发呈现规则凸多面体外形举例2配制明矾饱和溶液，在容器中央挂一条线，浸入溶液的线端悬一小块明矾晶体(晶种)，尽量保持恒温令溶液慢慢挥发，数天后，你会发现线端的晶种长大了，呈现八面体外形。
你再把得到的明矾晶体放进饱和铬钾矾溶液，不久，会发现呈八面体外形的铬钾矾晶体在明矾晶体上生长。
这个实验不仅说明晶体会自发呈现规则凸多面体外形，还告诉我们，明矾和铬钾矾是类质同晶的——KAl(SO4)2·12H2O和KCr(SO4)2·12H2O组成和结构类同, 有相同的外形。
早在1669年，丹麦科学家斯丹诺(N. Steno)就发现，晶体，例如水晶（SiO2），在自然条件下形成的单晶的形状丰富多样, 然而，借助几何学知识，却可找到相同的晶面（如图3-2中用R、r、m…标记的晶面），而且，确定的晶面之间的二面角——“晶面夹角”是不变的。
这叫做晶面夹角不变定律。
图3-2 自然生长的水晶晶体1固体物质除晶体和称为玻璃态的非晶态外，还有液晶、类晶等介乎晶态与非晶态之间的状态。
液晶和类晶也有某种整齐排列的特性，但在宏观外形和微观结构上却与理想晶体不完全相同。
部编选择性必修第三册第二章固体
方解石的光学各向异性：
方解石(冰洲石)
方解石的双折射现象
自然铜
分类
非晶体
单 晶 晶体 体多 晶 体
天然规则外形 各向异性
×
×
√
√
×
×
物理性质
各向同性 固定熔点
√
×
×
√
√
√
二.晶体的微观结构
思考：晶体为什么具有天然的规则外形和物理性质的各向异性？
猜想：晶体内部的物质微粒是规则排列的
选择性必修3 第二章
4.固体
松香
食盐
观察与思考：固体的分类
松香
食 盐
紫
水
晶
沥青
石
榴
石
玻璃
云母
蜂蜡
蜂蜡
晶体
具有天然的规则的几何外形
非晶体
没有确定的几何外形
食盐
松香
祖母绿
紫水晶
玻璃
石榴石
沥青
云母
蜂蜡
一.晶体的宏观特征 1.具有规则的几何形状．
几种常见晶体的规则外形： 食盐晶体 呈立方体形
明矾晶体 呈八面体形
天网恢恢 10倍正交偏光下方解石的双晶面
从石墨烯的六边形的晶格结构，你能推知它具有哪些物理性质？
实验探究：观察玻璃和云母沿不同方向的导热性能
食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA
选择性必修3 第二章
自然界的美，要首推物理世界中的晶体结构美
强度比世界上最好的钢铁还要高百倍之多。
35倍放大显微镜中的玛瑙 Curl)得到了碳的第三种稳定的同素异形体C60，三位科学家受建筑大师富勒设计的穹顶建筑启发，把C60命名为富勒烯。
思考：晶体为什么具有天然的规则外形和物理性质的各向异性？
高中物理(各版本教材目录)
1、核反应和核能
2、核列变和裂变反应堆
3、核聚变和受控热核反应
高中物理新课标教材·选修3-1
第一章 静电场
1电荷及其守恒定律
2库仑定律
3电场强度
4电势能和电势
5电势差
6电势差与电场强度的关系
7电容器与电容
8带电粒子在电场中的运动
第二章 恒定电流
1导体中的电场和电流
2电动势
3欧姆定律
2、安培力与磁电式仪表
3、洛伦兹力和显像管
第三章 电磁感应
1、电磁感应现象
2、感应电动势
3、电磁感应现象在技术中的应用
第四章 交变电流电机
1、交变电流的产生和描述
2、变压器
3、三相交变电流
第五章 电磁波通信技术
1、电磁场电磁波
2、无线电波的发射、接收和传播
3、电视移动电话
4、电磁波谱
第六章 集成电路传感器
2、电流的磁场
3、磁场对通电导线的作用
4、磁声对运动电荷的作用
5、磁性材料
第三章 电磁感应
1、电磁感应现象
2、法拉第电磁感应定律
3、交变电流
4、变压器
5、高压输电
6、自感现象 涡流
7、课题研究：电在我家中
第四章 电磁波及其应用
1、电磁波的发现
2、电磁光谱
3、电磁波的发射和接收
4、信息化社会
5、课题研究：社会生活中的电磁波
第04节波的干涉与衍射
第05节多普勒效应
第三章电磁振荡与电磁波
第01节电磁振荡
第02节电磁场与电磁波
第03节电磁波的发射、传播和接收
第04节电磁波谱
第05节电磁波的应用
1-2 晶体的微观结构
2
aj
（2） 选取方法： * 晶体中原子的种类数 化学元素 周围环境：最近邻原子的方位与距离
化学元素： 周围环境：
a / a / a a1/a2 /a3 a 1/a 2 /a 3 / a a 1 2 1 3
3 2
2 1
A
3
1 2
3
B
3
2
1
A
B
a / a / a /a2 /aa a / a / / / a 1 2 3 3 1 2 3 1 2 3 a / a / a a / a / a / /a2 /1a3a 21 3 21 2 3 3
* 最近邻不同种类的原子组合
2 1
A
3
1 2 3
B
2
2
1
2
B
A
3
A
A
1
3
1
3
1 2 3
B
2
B
B
A
2
B
A
3
A
1
3
1
B
A
B
2
1
A
A
3
1 2
B
1
2
1
1
2
B
A
3
B 3 2 A 1
A
3
3
1 2 3
B
2
B
A
3
2
B
1
A
3
B
A
B
共6种基元
（3） 基元的特性： * 基元可以是原子、原子团、离子团。 * 基元中原子的个数：
选在(同种)基元的相同原子位置
2 1
A B
2016-2017学年高中物理 2.1-2.3 晶体和非晶体 晶体的微观结构 固体新材料课件
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
解析:晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度保持不变,选项A正 确;蜂蜡是非晶体,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母是单晶体,选项B 错误;具有各向异性的晶体的物质微粒排列规则,选项C错误;石墨 是多晶体,金刚石是单晶体,组成它们的物质微粒结构不同,使得它 们的物理性质不同,选项D正确.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
1.如图所示,这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况.从图 上可以看出,在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上,物质微 粒的数目不同.直线AB上物质微粒较多,直线AD上较少,直线AC上 更少.由于什么原因造成了单晶体的各向异性? 答案:正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同,才引起单 晶体在不同方向上物理性质的不同.
一
二
三
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
2.(2015全国理综Ⅰ)(多选)下列说法正确的是( )(导学号 51140015) 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
目标导航
预习导引
一
二
三
四
五
六
七
三、多晶体的宏观特征 1.没有规则的几何外形. 2.具有固定的熔点. 3.在不同的方向上,具有相同的物理性质,也就是说,多晶体具有各 向同性.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课前自主学案
一、晶体和非晶体 1．固体的分类：晶体和非晶体
单晶体 ，如：石英、云母、单晶硅和单晶锗 (1)_______
等．
(2)_______ 多晶体 ，如：各种常见金属．
(3)_______ 非晶体 ，如：玻璃、松香、沥青、橡胶等．
2．单晶体 几何形状 ．如食盐的晶体是正立 (1) 具有规则的 _________ 方体；冬季的雪花一般是六角形的规则图案． (2) 具有固定的熔点 _____ ，加热熔化过程中，物体的 保持不变 温度 __________． (3)在不同的方向上，机械强度、导热性能、导电 性质等物理性质____ 不 同，也就是说单晶体具有 __________ 各向异性 ． 3．多晶体 (1)没有规则的___________ ． 几何形状 (2)具有固定的________ ． 熔点 (3)在不同的方向上，具有______ 相同 的物理性质，也 就是说，多晶体具有_________ 各向同性 ．
核心要点突破
一、晶体和非晶体 1．晶体和非晶体的区别 (1)在外形上，晶体具有规则的几何形状，而非晶 体则没有． 食盐晶体、明矾晶体、石英晶体的形状虽然各不 相同，但都有规则的几何形状．有些晶体可以具 有多种不同的几何形状，例如雪花可以有多种不 同的几何形状，非晶体则没有规则的几何形状．
(2)在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体 则是各向同性的． 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．晶体的各向异性是指晶体在不 同方向上的物理性质不同．例如晶体在不同的方 向上可以有不同的硬度、弹性、导热性能、导电 性能等． (3)晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点． 晶体在熔化过程中，加热但温度保持不变，直到 晶体全部熔化成液体后温度才继续升高． 非晶体在熔化过程中，加热时其温度不断升高， 非晶体慢慢变软，直到熔化成液态．
【答案】
CD 判断固体是否为晶体的方法是
【方法总结】
依据晶体与非晶体是否存在固定的熔点，单晶体 与多晶体是否存在天然的几何外形，部分物理性 质是否有各向异性加以分析判断．
对各向同(异)性的理解 (单选)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
2．单晶体与多晶体 (1)区别：单晶体是一个完整的晶体，如雪花、食 盐小颗粒；多晶体是由很多小晶体(称为晶粒)杂乱 无章地排列组成的，如常见金属材料铝 锂锰合 金． 单晶体在物理性质上表现为各向异性，而多晶体 在物理性质上则表现为各向同性． (2)相同点：多晶体与单晶体都有一定的熔点．
3．多晶体与非晶体 (1)相同点：都没有规则的几何形状，并且在物理 性质上都是各向同性的． (2)区别：多晶体有固定的熔点，而非晶体则没有 固定的熔点． 4．晶体和非晶体的相对性 同种物质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．例如，天然水晶是晶体，而熔化以后再 凝固的水晶(即石英琉璃)就是非晶体．有些非晶体 在一定条件下也可以转化为晶体．
2．晶体表现为各向异性的原因
晶体的各向异性是指晶体在不同方向上物理性质
不同，也就是沿不同方向去测试晶体的物理性能
时测量结果不同．需要注意的是，晶体具有各向
异性，并不是说每一种晶体都能在各种物理性质
上表现出各向异性．
用微观结构理论解释晶体的特性．
图 2－ 1－ 1 如图2－1－1所示，这是在一个平面上晶体物质微 粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向 所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目 不同．直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少， 直线AC上更少．因为晶体在沿不同的方向上，物 质微粒的数目不同，即在不同方向上物质微粒的 排列情况不同，从而引起晶体的不同方向上物理 性质的不同．
4．非晶体 几何形状 ． (1)没有规则的_________ (2) 没有固定的熔点 _____ ，在加热熔化的过程中，物 增加 体的温度 ______． (3)在不同的方向上，具有各向同性 ________的物理性质． (4)有些材料在某种条件下是晶体，在另一条件下 非晶体 ，有的晶体与非晶体，在一定条件 则是________ 相互转化 ． 下，还可以__________
例3 (双选)下列叙述中错误的是(
【自主解答】 晶体内部微粒排列的空间结构决 定着晶体的物理性质不同；也正是由于它的微粒 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甚远是由于它们内 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其中 碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬 度． 【答案】 CD
解析：选B.晶体具有各向异性，非晶体具有各向
同性，所以只要是各向异性者必为晶体，A项正
确；但多晶体对外不显示各向异性，而显示各向
同性，所以不显示各向异性的物体不一定是非晶
体，故B项错误；无论是单晶体还是多晶体均有
确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故C、D项
正确，故答案应选B.
二、晶体的结构和性质 1．晶体的微观结构的特点 (1)组成晶体的物质微粒(分子或原子、离子)，依 照一定的规律在空间中整齐地排列． (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力而远离． (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．
例2
【精讲精析】 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(个)物理性质 具有各向异性，而另外某些物理性质却具有各向 同性． 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，所以A错，B也错，C对．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 物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定 不是单晶体，所以D错．
4．微观结构理论的内容
(1) 组成晶体的物质微粒 ( 原子、分子或离子 ) 在空
有序结构 ，说明 间排成阵列，呈现周而复始的__________ 周期性 特点． 晶体的微观结构具有________ (2)晶体内部各微粒之间存在着很强的 相互作用力 各自的平衡位置 ___________，微粒只能在 ______________附 近做微小振动．
三、固体新材料 1．新材料的基本特征 (1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景； 新技术 (2) 新材料的发展与新工艺 _______ 、 _______ 密切相关； (3) 新材料往往具有特殊性能 _________ ，如超高强度、超 高硬度、超塑性； (4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的 进步； 硅 是当前用途最广的半导体材料． (5)___
2．新材料的未来 (1) 新材料科学正向着研究各种复合材料 _________ ( 例如 复合金属材料、复合陶瓷材料、复合高分子材料)、 纳米材料 、开发同时具有感知外界 研究并开发__________ 机敏材料 、研究 环境或参数变化和驱动功能的__________ 生物医学材料 等方向发展． 开发____________ 制备工艺 、 检测仪器 计算机应用 (2)新材料的________ _________和 ___________也是今后新材料科学技术发展的重
二、晶体的微观结构 1．晶体的微观结构假说的内容：晶体内部的微粒 是有规则 ______地排列的． 规则性 和物理 2．假说提出的依据：晶体外形的 _______ 各向异性 ． 性质的_________ X射线 和电子显微镜对晶 3．实验验证：人们用_______ 体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子 有规则排列的假说是正确的．
要内容．
思考感悟 家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”，然而使 用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰，造成 锁门困难，这时，你可以用铅笔在锁舌上研磨几 下，“碰锁”便开关自如了，而且可以维持几个 月之久，你知道其中的道理吗？ 提示：因为铅笔中含有石墨成分，利用的是石墨 的润滑作用，石墨具有层状结构，层与层之间容 易脱落，因而起到润滑作用．
第一节
晶体和非晶体
第二节 晶体的微观结构
第三节 固体新材料
课标定位
课前自主学案 第一节 ~ 第三节
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位
学习目标： 1. 知道什么是晶体、非晶体以及晶体 和非晶体在外形上和物理性质上的区别． 2．知道晶体内部的物质微粒是按照一定规律在空 间整齐排列的． 3．知道晶体外形的规则性及其物理性质的各向异 性． 4．了解固体新材料的基本特征． 重点难点：1.晶体和非晶体的区别及物理性质． 2．晶体的微观结构．
特别提醒：晶体的规则几何外形是天然形成的，
将一单晶体颗粒弄碎成很多小的颗粒，每个小颗
粒仍然具有规则的几何外形．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
(单选)下列说法中，不正确的是(
A．显示各向异性的物体必定是晶体
)
B．不显示各向异性的物体必定是非晶体
C．具有确定熔点的物体必定是晶体
D．不具有确定熔点的物体必定是非晶体
课堂互动讲练
晶体和非晶体的区别 (双选)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．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 D．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转 化的
例1
【精讲精析】
因为外形是否规则可以用人工的
方法处理，所以选项A是错误的．因为晶体可分 为单晶体和多晶体，而多晶体在物理性质上是各 向同性的，所以选项B也是错误的．因为晶体在 物理性质上的重要特征之一是具有一定的熔点， 所以选项C正确．理论和实验都证明非晶体是不 稳定状态，在适当的条件下会变成晶体，因此D 正确．