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第二章 氣體、固體和液體
第4節 固體
學習目標
1.知道晶體和非晶體的主要區別。
2.知道單晶體、多晶體和非晶體的區別。
3.了解晶體的微觀結構假說。
4.了解晶體的應用。
重點難點
重點
1.晶體與非晶體的區別。
2.單晶體與多晶體的區別。
3.晶體的微觀結構。
難點
用微觀結構理論解釋晶體的特性。
自主探究
1.固體可以分為晶體和非晶體兩類。
(1)石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等屬于 。
(2)玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等屬于 。
2.晶體又分為 和 。
3.晶體具有規則的幾何形狀，以及確定的
4.對晶體微觀結構的認識：
(1)組成晶體的原子(或分子、離子)，按照一定的規則排列，具有空間上的
(2)微觀結構的不同，造成晶體與非晶體的 和 的不同。
(3)在不同條件下，同種物質的微粒按照 在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石。
5.有些晶體在 可以轉化為非晶體，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃。
答案
1.（1）晶體（2）非晶體 2.單晶體多晶體 3.熔點 4.（1）周期性（2）形狀；物理性質（3）不同規則 5.一定條件下
預習檢測
1.判斷正誤。
(1)所有晶體都具有天然、規則的幾何外形。 （ ）
(2)沒有固定熔點的固體一定是非晶體。 （ ）
(3)物理性質表現為各向同性的一定是非晶體。 （ ）
(4)同一種物質只能形成一種晶體。 （ ）
(5)有些非晶體在一定條件下可以轉化為晶體。 （ ）
(6)金剛石是晶體，石墨是非晶體。 （ ）
2.關于晶體和非晶體的幾種說法中，正確的是 （ ）
A.不具有規則幾何形狀的物體一定不是晶體
B.有些晶體的物理性質與方向有關，這種特性叫作各向異性
C.若物體表現為各向同性，它就一定是非晶體
D.晶體有一定的熔化溫度，非晶體沒有一定的熔化溫度
答案：
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× 2.BD
探究思考
【探究一】晶體和非晶體
單晶體、多晶體及非晶體的異同
分類 微觀結構 宏觀表現
外形 物理性質
晶體 單晶體 組成晶體的物質微粒（原子、分子、離子）在空間按一定規則排列——空間點陣 幾何形狀天然、有規則 某些物理性質各向異性 有確定的熔點
多晶體 由無數的晶體微粒（小晶粒）無規則排列組成 無天然、規則的幾何外形 各向同性
非晶體 內部物質微粒是無規律排列的 沒有一定的熔化溫度
【探究二】晶體的微觀結構
1.對單晶體各向異性的解釋
如圖所示為在一個平面上單晶體物質微粒的排列情況。在沿不同方向所畫的等長線段AB、AC、AD上，物質微粒的數目不同。線段AB上的物質微粒較多，線段AD上的較少，線段AC上的則更少。因為在不同方向上物質微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質的不同。
2.對晶體具有一定熔點的解釋
晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規則的排列被破壞，晶體開始熔化，熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞分子規則的排列，故溫度不發生變化。
3.對多晶體特征的微觀解釋
晶粒在多晶體里雜亂無章地排列著，所以多晶體沒有規則的幾何形狀，也不顯示各向異性。它在不同方向的物理性質是相同的，即各向同性。多晶體和非晶體的主要區別是多晶體有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔化溫度。
4.對非晶體特征的微觀解釋
在非晶體內部，物質微粒的排列是雜亂無章的，從統計的觀點來看，在微粒非常多的情況下，沿不同方向的等長線段上，微粒的個數大致相等，也就是說，非晶體在不同方向上的微粒排列及物質結構情況基本相同，所以非晶體在物理性質上表現為各向同性。
5.同一種物質也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態出現。有些非晶體在一定條件下也可以轉化為晶體。
知識梳理
類別 單晶體 多晶體 非晶體
外形 規則 不規則 不規則
熔點 確定 不確定 不確定
物理性質 各向異性 各向同性 各向同性
典型物質 石英、云母、食鹽、硫酸銅等 玻璃、蜂蠟、松香等
形成與轉化 有的物質在不同條件下能夠形成不同的形態。同一物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態出現，有些非晶體在一定條件下可以轉化為晶體
隨堂訓練
1.關于晶體和非晶體,下列說法中正確的是( )
A.具有各向同性的物體一定沒有固定的熔點
B.晶體熔化時,溫度不變,則內能也不變
C.通常的金屬材料在各個方向上的物理性質都相同,所以這些金屬都是非晶體
D.晶體和非晶體在適當條件下可相互轉化
2.晶體內部的分子有序排列為如圖所示的空間點陣(圖中的小黑點表示晶體分子),圖中AB、AC、AD為等長的三條線段。下列說法中正確的是( )
A.A處的晶體分子可以沿三條線方向發生定向移動
B.三條線段上晶體分子的數目相同,表明晶體的物理性質是各向同性的
C.三條線段上晶體分子的數目不同,表明晶體的物理性質是各向異性的
D.以上說法均不正確
3.關于晶體和非晶體,下列說法正確的是( )
A.它們由不同的空間點陣構成
B.單晶體內部的物質微粒是有規則地排列的,而非晶體內部的物質微粒是不規則地排列的
C.晶體內部的微粒是靜止的,而非晶體內部的物質微粒是不停地運動著的
D.在物質內部的各個平面上,微粒數相等的是晶體,微粒數不等的是非晶體
4.某球形固體物質,其各向導熱性能相同,則該物體( )
A.一定是非晶體
B.可能具有確定的熔點
C.一定是單晶體,因為它有規則的幾何外形
D.一定不是單晶體,因為它具有各向同性的物理性質
答案以及解析
1.答案：D
解析：多晶體顯示各向同性,但具有確定的熔點,A錯;
晶體熔化時,其溫度雖然不變,但其體積和內部結構可能發生變化,則內能就可能發生變化,故B錯;
金屬材料雖然顯示各向同性,并不意味著一定是非晶體,可能是多晶體,故C錯;
晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉化,如天然水晶是晶體,而熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)是非晶體,D對。
2.答案：C
解析：晶體中的分子只在平衡位置附近振動,不會沿三條線方向發生定向移動,故A錯誤;三條線段上晶體分子的數目不同,表明晶體的物理性質是各向異性的,故BD錯誤,C正確.
3.答案：B
解析：空間點陣是晶體的一個特性,所以A錯誤;不管是晶體還是非晶體,組成物質的微粒永遠在做熱運動,所以C錯誤;在物質內部的各個平面上,微粒數相等的是晶體,微粒數不相等的不一定是非晶體,多晶體的也不相等,所以D錯誤,故答案為B
4.答案：B
解析：導熱性能各向相同的物體可能是非晶體,也可能是多晶體,因此,A選項不正確;多晶體具有確定的熔點,因此B選項正確;物體外形是否規則不是判斷是否是單晶體的依據,應該說,單晶體具有規則的幾何外形是“天生”的,而多晶體和非晶體也可以有規則的幾何外形,當然這只能是“后天”人為加工的,因此C選項錯誤;單晶體也不一定各個物理特性都有各向異性,故D錯.
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