4.固體自主落實·必備知識全過關(guān)合作探究·能力素養(yǎng)全提升學以致用·隨堂檢測全達標素養(yǎng)目標1.了解固體的分類，知道晶體和非晶體的特點及區(qū)分方法．(物理觀念)2．知道單晶體和多晶體的區(qū)別．(物理觀念)3．理解單晶體的各向異性、多晶體和非晶體的各向同性．(物理觀念)4．會用晶體的微觀結(jié)構(gòu)解釋其宏觀性質(zhì)．(科學思維)自主落實·必備知識全過關(guān)一、晶體和非晶體1．固體可以分為________和________兩類．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是________，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是________．2．單晶體具有________的幾何形狀，多晶體和非晶體沒有______的幾何形狀，我們在初中已經(jīng)學過，晶體__________的熔點區(qū)別晶體和非晶體的唯一標準，非晶體__________的熔點．3．有些晶體單晶體沿不同方向的導熱或?qū)щ娦阅懿煌?，有些晶體沿不同方向的光學性質(zhì)不同，這類現(xiàn)象叫作____________．非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的，這叫作____________．由于多晶體是許多________雜亂無章地組合而成的，所以多晶體是____________的．晶體非晶體晶體非晶體天然規(guī)則有確定沒有確定各向異性各向同性單晶體各向同性二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1．規(guī)則性：在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的________排列的，具有________的周期性．2．變化或轉(zhuǎn)化在不同條件下，同種物質(zhì)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．有些晶體________________可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然石英是晶體，熔化后再凝固成的石英玻璃是非晶體．規(guī)則空間上不同規(guī)則在一定條件下走

進

生

活雪花一般為六角形、食鹽為立方體、明礬為八面體，而瀝青沒有規(guī)則的形狀．為什么這些事物會呈現(xiàn)不同的形狀呢？提示：因為物質(zhì)內(nèi)部微粒的排列情況不同．合作探究·能力素養(yǎng)全提升探究一晶體和非晶體情境探究如圖是食鹽晶體中的氯離子和鈉離子分布的示意圖．(1)氯離子和鈉離子是在圖示位置靜止不動嗎？(2)晶體和非晶體之間可以相互轉(zhuǎn)化么？(3)怎樣區(qū)分晶體與非晶體、單晶體與多晶體？提示：(1)它們并不是像結(jié)構(gòu)圖上所畫的那些點一樣靜止不動，它們時刻都在不停地振動，結(jié)構(gòu)圖中所畫的那些點，是它們振動的平衡位置．(2)可以．例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶體，有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體．(3)區(qū)分晶體和非晶體的方法是看其有無確定的熔點，晶體具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點；區(qū)分單晶體和多晶體的方法是看其是否具有各向異性，單晶體表現(xiàn)出各向異性，而多晶體表現(xiàn)出各向同性．核心歸納1.晶體與非晶體的區(qū)別分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀(1)沒有確定的熔點；(2)物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性晶體單晶體有天然規(guī)則的幾何形狀(1)有確定的熔點；(2)物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀(1)有確定的熔點；(2)物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性聯(lián)系在一定的條件下，晶體與非晶體可以相互轉(zhuǎn)化2.對單晶體的各向異性的理解(1)各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性能時，測試結(jié)果不同．通常所說的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導熱性能、導電性能、光學性質(zhì)等．(2)各向異性并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母晶體在導熱性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同．②方解石晶體能把光分解為兩束光而沿不同方向折射——沿不同方向的折射率不同．③方鉛礦石晶體在導電性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同．④立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同．應用體驗例1[2022·江蘇南京高二期末](多選)2020年，嫦娥五號探測器勝利完成月球采樣任務并返回地球．探測器上裝有用石英制成的傳感器，其受壓時表面會產(chǎn)生大小相等、符號相反的電荷——壓電效應．如圖所示，石英晶體沿垂直于x軸晶面上的壓電效應最顯著，則石英晶體(

)A．具有各向異性的壓電效應B．沒有確定的熔點C．有規(guī)則的幾何形狀D．是多晶體答案：AC解析：由題意可知，石英晶體沿垂直于x軸晶面上的壓電效應最顯著，其他方向不明顯，因此石英具有各向異性的壓電效應，A正確；晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點，石英是單晶體，有確定的熔點，有規(guī)則的幾何形狀，B、D錯誤，C正確．規(guī)律方法(1)區(qū)分晶體與非晶體的方法：根據(jù)有無確定的熔點判斷，晶體具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點，僅從各向同性或者幾何形狀不能判斷某一固體是晶體還是非晶體．(2)區(qū)分單晶體和多晶體的方法：根據(jù)是否具有各向異性，單晶體的某些物理性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性，而多晶體表現(xiàn)出各向同性．針對訓練1.[2022·廣東實驗中學高二下期中](多選)在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針尖接觸其上一點，蠟熔化的范圍如圖1所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中的溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖2所示，則下列說法可能正確的是(

)A．甲、乙是非晶體，丙是晶體B．甲、丙是單晶體，乙是非晶體C．甲、丙是非晶體，乙是晶體D．甲是多晶體，乙是非晶體，丙是單晶體答案：BD解析：由題圖1可知，熔化在丙表面熔化的區(qū)域是橢圓形，說明丙具有各向異性，所以丙是單晶體；熔化在甲、乙表面的蠟是圓形，說明甲、乙在導熱性上表現(xiàn)為各向同性，則甲、乙可能是非晶體，也可能是單晶體或多晶體；由題圖2可知，乙是非晶體，甲是晶體，但無法判斷是單晶體還是多晶體，故B、D正確．探究二晶體的微觀結(jié)構(gòu)核心歸納1.晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(1)組成晶體的微粒(分子、原子或離子)，依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列．(2)晶體中微粒的相互作用很強，微粒的熱運動不足以克服它們的相互作用而遠離．(3)微粒的熱運動表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動．晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀物理性質(zhì)，改變物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)從而改變物質(zhì)的屬性，如碳原子可以組成性質(zhì)差別很大的石墨和金剛石，有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．2．用微觀結(jié)構(gòu)理論解釋晶體的特性(1)對單晶體各向異性的解釋如圖所示，這是在一個平面上單晶體物質(zhì)微粒的排列情況．從圖上可以看出，在沿不同方向所畫的等長直線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同．直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少．正因為在不同方向上物質(zhì)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(zhì)的不同．(2)對晶體具有一定熔點的解釋給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(guī)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規(guī)則的排列，溫度不發(fā)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(guī)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(zhì)是相同的，即各向同性．多晶體和非晶體的主要區(qū)別是多晶體有確定的熔點，而非晶體沒有．(4)對非晶體特征的微觀解釋在非晶體內(nèi)部，物質(zhì)微粒的排列是雜亂無章的，從統(tǒng)計的觀點來看，在微粒非常多的情況下，沿不同方向的等長直線上，微粒的個數(shù)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(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同，所以非晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性．應用體驗例2[2022·安徽太湖中學高二下質(zhì)量調(diào)研]關(guān)于下列四幅圖中所涉及晶體微觀結(jié)構(gòu)及其解釋的論述中，不正確的是(

)A．甲圖中，晶體中沿不同的方向上微粒排列的情況不同，故晶體在不同的方向上會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)B．乙圖為石墨中碳原子形成的層狀結(jié)構(gòu)，與金剛石的結(jié)構(gòu)不同，但物理性質(zhì)相同C．丙圖為食鹽晶體的點陣結(jié)構(gòu)，晶體的許多特性都與點陣結(jié)構(gòu)有關(guān)D．丁圖為金剛石中碳原子形成的一種緊密結(jié)構(gòu)，相互之間作用力很強，所以金剛石十分堅硬，可制造玻璃刀和鉆頭答案：B解析：晶體中沿不同的方向上微粒排列的情況不同，故晶體在不同的方向上會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)，A正確；金剛石和石墨都是由碳原子直接構(gòu)成的，因為碳原子的排列方式不同，故其物理性質(zhì)差異很大，石墨質(zhì)地松軟，可以用來制作鉛筆芯，金剛石很硬，可以用于制造玻璃刀和鉆頭，B錯誤，D正確；晶體的許多特性都與點陣結(jié)構(gòu)有關(guān)，C正確．針對訓練2.(多選)下列敘述中錯誤的是(

)A．單晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點陣排列B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)律排列C．非晶體沒有規(guī)則的幾何外形但有確定的熔點D．石墨的硬度與金剛石差得多，是由于它的微粒沒有按空間點陣分布答案：CD解析：單晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著單晶體的各向異性，單晶體的微粒按一定規(guī)律排列，所以它具有規(guī)則的幾何形狀，A、B說法正確．非晶體沒有確定的熔點，C說法錯誤．石墨與金剛石的硬度相差甚遠是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它質(zhì)地柔軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了它具有很大的硬度，D說法錯誤．1．關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確是（

）

A．單晶體具有各向異性

B．多晶體也具有各向異性

C．非晶體的各種物理性質(zhì)，在各個方向上都是相同的

D．晶體的各種物理性質(zhì)，在各個方向上都是不同的A2．下列固體中全是由晶體組成的是（ ）A．石英、云母、明礬、食鹽、雪花、銅B．石英、玻璃、云母、銅C．食鹽、雪花、云母、硫酸銅、松香

D．蜂蠟、松香、橡膠、瀝青當堂小練3.關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是(