物理选修3-3 3.1 晶体和非晶体+2 半导体
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1．晶体和非晶体+2．半导体
学习目标 1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多 晶体．(重点) 2．知道各向异性现象和各向同性现象． 3．掌握晶体和非晶体在外形上和物理性 质上的区别．(重点) 4．学会用晶体的微观结构特点来解释晶 体外形的规则性和物理性质的各向异 性．(难点) 5．了解半导体材料.
2．多晶体和非晶体 (1)多晶体虽无天然规则的几何形状，物理性质各向同性，但组成多晶体的 晶粒都有规则的几何形状，每一个晶粒都具有单晶体的特征和物理性质，这是 多晶体和非晶体在内部结构上的区别． (2)多晶体与非晶体在宏观上的区别在于多晶体具有一定的熔点，非晶体则 没有，例如很多同学认为玻璃应是多晶体，但实验证明玻璃没有一定的熔点， 故应是非晶体．
知识脉络
晶体和非晶体
[先填空] 1．固体可以分为 晶体和非晶体 两类．石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗 糖等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体 ． 2．各向异性与各向同性
方向 有关． (1)各向异性：晶体的一些物理性质与
(2)各向同性：非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的．
3．晶体可分为单晶体和 多晶体两类． 4．单晶体和多晶体 (1)单晶体：天然具有规则 几何形状且各向 异性的大晶体． (2)多晶体：由许多晶粒构成的晶体．
3．正确理解单晶体的各向异性 (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．
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，如果沿其各条直线方向的导电性不同，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 E．判断晶体和非晶体可以根据有没有确定的熔点
(2)方法：在固体界面沿不同方向画出等长直线． (3)微观解释
不相等 ， ①单晶体在不同直线上微粒的个数 说明沿不同方向 微粒的排列 及 物质结构 情况不同，在物理性质上表现为各向异性．
【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，但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；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，多晶体在物理性质上表现为各向同性，C 错误，E 正确；晶体有确定的熔点，D 正确．
【解析】 由图甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁 可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体， 其中甲为多晶体，丙为单晶体，故D、E正确．
【答案】 ABC
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．
来自百度文库
【解析】 判断固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点，多晶体和 非晶体都具有各向同性和无规则的外形，单晶体具有各向异性和规则的外形， C、D、E正确．
【答案】
CDE
2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(
) 【导学号：74320042】
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 E．可以根据各向异性或各向同性来鉴别单晶体和多晶体
A
B
图311 【提示】 A呈圆形，玻璃为各向同性是非晶体．B呈椭圆形，云母片为各
向异性是单晶体．
1．单晶体的特征 (1)具有天然的规则外形，这种规则的外形不是人工造成的． (2)物理性质各向异性，这是单晶体区别于非晶体和多晶体最重要的特性， 是判断单晶体最主要的依据． (3)具有一定的熔点，单晶体在这一点上和多晶体没有区别．从宏观上区分 晶体和非晶体的重要依据是看有无一定的熔点．
【答案】 BDE
3.在图312甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点， 蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度 随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法不正确的是( )
甲
乙 图312
丙
丁
A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、乙为晶体，丙是非晶体 C．甲、丙为非晶体，乙是晶体 D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 E．甲、丙有确定的熔点，乙无确定的熔点
晶体的微观结构
固体性质的微观解释
[先填空] 1．晶体的点阵结构：如果用点来表示组成晶体的这些微粒，这些点在晶体 内部的空间就会形成一个 有规则的、 周期排列的结构． 2．固体性质的微观解释 (1)构成固体的微粒排列非常紧密，微粒之间的引力 很大，绝大多数粒子只 在各自的 平衡位置附近做小范围的无规则 振动，所以固体具有固定的形状和体 积．
[再判断] 1．单晶体和多晶体都有规则的几何外形．(×) 2．所有的晶体都具有各向异性．(×) 3．可以通过有无确定的熔点来区分晶体和非晶体．(√)
[后思考] 云母薄片和玻璃片上分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云 母片及玻璃片的反面，石蜡熔化，如图311所示，那么你看到的现象及得出的 结论是什么？
学习目标 1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多 晶体．(重点) 2．知道各向异性现象和各向同性现象． 3．掌握晶体和非晶体在外形上和物理性 质上的区别．(重点) 4．学会用晶体的微观结构特点来解释晶 体外形的规则性和物理性质的各向异 性．(难点) 5．了解半导体材料.
2．多晶体和非晶体 (1)多晶体虽无天然规则的几何形状，物理性质各向同性，但组成多晶体的 晶粒都有规则的几何形状，每一个晶粒都具有单晶体的特征和物理性质，这是 多晶体和非晶体在内部结构上的区别． (2)多晶体与非晶体在宏观上的区别在于多晶体具有一定的熔点，非晶体则 没有，例如很多同学认为玻璃应是多晶体，但实验证明玻璃没有一定的熔点， 故应是非晶体．
知识脉络
晶体和非晶体
[先填空] 1．固体可以分为 晶体和非晶体 两类．石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗 糖等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体 ． 2．各向异性与各向同性
方向 有关． (1)各向异性：晶体的一些物理性质与
(2)各向同性：非晶体的各种物理性质，在各个方向上都是相同的．
3．晶体可分为单晶体和 多晶体两类． 4．单晶体和多晶体 (1)单晶体：天然具有规则 几何形状且各向 异性的大晶体． (2)多晶体：由许多晶粒构成的晶体．
3．正确理解单晶体的各向异性 (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．
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，如果沿其各条直线方向的导电性不同，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 E．判断晶体和非晶体可以根据有没有确定的熔点
(2)方法：在固体界面沿不同方向画出等长直线． (3)微观解释
不相等 ， ①单晶体在不同直线上微粒的个数 说明沿不同方向 微粒的排列 及 物质结构 情况不同，在物理性质上表现为各向异性．
【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，但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；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，多晶体在物理性质上表现为各向同性，C 错误，E 正确；晶体有确定的熔点，D 正确．
【解析】 由图甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁 可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体， 其中甲为多晶体，丙为单晶体，故D、E正确．
【答案】 ABC
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．
来自百度文库
【解析】 判断固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点，多晶体和 非晶体都具有各向同性和无规则的外形，单晶体具有各向异性和规则的外形， C、D、E正确．
【答案】
CDE
2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(
) 【导学号：74320042】
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 E．可以根据各向异性或各向同性来鉴别单晶体和多晶体
A
B
图311 【提示】 A呈圆形，玻璃为各向同性是非晶体．B呈椭圆形，云母片为各
向异性是单晶体．
1．单晶体的特征 (1)具有天然的规则外形，这种规则的外形不是人工造成的． (2)物理性质各向异性，这是单晶体区别于非晶体和多晶体最重要的特性， 是判断单晶体最主要的依据． (3)具有一定的熔点，单晶体在这一点上和多晶体没有区别．从宏观上区分 晶体和非晶体的重要依据是看有无一定的熔点．
【答案】 BDE
3.在图312甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点， 蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度 随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法不正确的是( )
甲
乙 图312
丙
丁
A．甲、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、乙为晶体，丙是非晶体 C．甲、丙为非晶体，乙是晶体 D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 E．甲、丙有确定的熔点，乙无确定的熔点
晶体的微观结构
固体性质的微观解释
[先填空] 1．晶体的点阵结构：如果用点来表示组成晶体的这些微粒，这些点在晶体 内部的空间就会形成一个 有规则的、 周期排列的结构． 2．固体性质的微观解释 (1)构成固体的微粒排列非常紧密，微粒之间的引力 很大，绝大多数粒子只 在各自的 平衡位置附近做小范围的无规则 振动，所以固体具有固定的形状和体 积．
[再判断] 1．单晶体和多晶体都有规则的几何外形．(×) 2．所有的晶体都具有各向异性．(×) 3．可以通过有无确定的熔点来区分晶体和非晶体．(√)
[后思考] 云母薄片和玻璃片上分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云 母片及玻璃片的反面，石蜡熔化，如图311所示，那么你看到的现象及得出的 结论是什么？