第二章 固体 第二章 固体 第一节 晶体和非晶体 第一节 晶体和非晶体

课标解读 (学生用书 P19)

1.了解物质存在的三种形态 ,了解固体的分类 ,能举出几种晶体或非晶体 .

2.了解晶体的宏观特征和物理性质的各向异性 .

3.了解非晶体的宏观特征和物理性质的各向同性 ,了解晶体和非晶体的不同用途 .

阅读教材自主梳理 (学生用书 P19)

1.固体及其分类(1)固体特点

物质以固体､液体和气体三种状态存在 ,固体是看的见 ,摸的着的 ,有固定外形 ,并且可以根据需要进行加工处理的 .

(2)固体的分类固体分为 __________和 __________两类 ,日常食用的

__________ ､ __________是晶体 ,通常看到的__________ ､ __________和__________ ､ __________ ､ __________等固态金属是晶体 ,

像 __________ ､ __________ ､ __________ ､ __________ ､__________等属于非晶体 .

晶体 非晶体食盐 味精 冰雪 金 银 铜

玻璃 橡胶 沥青松香 蜂蜡

2.晶体的宏观特征(1)晶体分为 __________和 __________两类单晶体 :具有规则的几何形状 ,外形都是由若干平面围成的多面体 ,叫单晶体 .即使把它碾成小颗粒后 ,这些小颗粒仍然保持与原来整块晶体形状相似的 __________,如__________,__________等都是单晶体 .

多晶体 :如果一块晶体 ,它是由许多杂乱无章的小单晶体颗粒组成的 ,这样的晶体叫做多晶体 .多晶体不具有__________的几何形状 ,如 __________ ､ __________都是多晶体 .

单晶体 多晶体

形状食盐 明矾

规则

金属 岩石

(2)单晶体和多晶体在物理性质上的不同单晶体在 __________的力学､热学､电学､光学等物理性质不同 ,这种性质叫做 __________,多晶体在各个方向上物理性质 __________,整体表现为 __________.

(3)晶体的熔点无论是单晶体还是多晶体 ,都具有固定的 ______,在熔解过程中 ,虽然物体不断吸热 ,但温度 _________________ .

各方向上各向异性

相同 各向同性

熔点保持不变

3.非晶体的宏观特征非晶体的物理性质是 __________,没有固定的 __________.

单晶体､多晶体或非晶体不是绝对的 ,有的材料在某种条件下是 __________,在另一种条件下则是 __________.有的晶体和非晶体在一定的条件下还可以相互转化 ,如传统的金属晶体经过急冷处理 , ——可以制得非晶态金属 金属玻璃 .

各向同性 熔点

晶体 非晶体

重点阐释 (学生用书 P20)

1.对晶体的各向异性的理解

在物理性质上 ,单晶体具有各向异性 ,而多晶体和非晶体则是各向同性的 .通常所说的物理性质 ,包括力学､热学､电学､光学等方面的性质 ,如弹性､硬度､导热性能､导电性能､光的折射率等 .单晶体的各向异性是指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 ,如云母晶体在导热性

——上表现出显著的各向异性 沿不同方向热传导的快慢不同 ;

——方铅矿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 ;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 .

2.关于非晶体(1)非晶体在外形上没有规则的几何形状 ,这点是与单晶体不同的 ,单晶体在外形上有规则的几何形状 .

(2)非晶体没有固定的熔点 ,在这点上与晶体 (包括单晶体､多晶体 )不同 ,晶体有一定的熔点 ,对晶体加热时 ,晶体的温度升高 ,当升高到某温度时 ,晶体开始熔化 ,熔化的过程中 ,温度不变 ,完全熔化变为液态后 ,温度才继续升高 .而非晶体不是这样 ,对非晶体加热时 ,非晶体温度不断升高 ,同时非晶体由硬变软 ,然后逐渐由稠变稀 ,最终完全变为液体 ,非晶体在熔化过程中 ,温度逐渐升高 ,整个过程不存在着固定的熔点 .

由上所述 ,有没有固定的熔点是辨别晶体和非晶体的唯一依据 .

(3)非晶体在物理性质上表现为各向同性 .

(4)晶体和非晶体是相对的 ,并不是绝对的 ,它们在一定条件下可以相互转化 ,例如 ,天然水晶是晶体 ,而熔化以后再凝固的水晶 (石英玻璃 )是非晶体 ,有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 .

(5)非晶体与晶体特征不同 ,使得它们具有不同的用途 ,如各种车辆的轮胎就是用橡胶制成的 ,高速公路的路面都是用沥青和石屑铺成的 .由于有些单晶体具有很重要的物理特性 ,可以制作各种传感器 ,各种集成电路就是在纯度很高的单晶硅片上制造的 ,做为多晶体的金属用途就更广泛了 .

典例剖析 (学生用书 P20)

题型一 对单晶体､多晶体､非晶体的理解

例 1:下列关于晶体和非晶体的说法正确的是 ( )

A.所有的晶体都表现为各向异性

B.晶体一定有规则的几何形状 ,形状不规则的金属一定是非晶体

C.大粒盐磨成细盐 ,就变成了非晶体

D.所有晶体都有确定的熔点 ,而非晶体没有确定的熔点

解析 :由于多晶体表现为各向同性 ,故 A错误 ;单晶体具有天然规则的几何外形 ,而多晶体无规则的几何外形 ,金属属于多晶体 ,B错误 ;大粒盐磨成细盐是通过加工的方法失去规则的几何外形 ,而非自然的结果 ,C错误 ;因为所有的晶体都有确定的熔点 ,而非晶体没有确定的熔点 ,D正确 .

答案 :D

规律技巧 :记住单晶体和多晶体的两点不同和一点相同 ,单晶体有规则外形和物理性质上各向异性 ,多晶体没有规则几何形状 ,各向同性 ;相同的一点是都有一定的熔点 ,非晶体和多晶体有两点相同——都没有规则的几何外形 ,且各向同性 .一点不同 ,非晶体没有固定的熔点 ,而多晶体有固定的熔点 .

变式训练 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 ,如果沿各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 ,则这块晶体一定是多晶体

答案 :C

题型二 晶体与非晶体性质的异同

例 2:如图所示 ,是两种不同物质的熔化曲线 ,根据曲线判断下列说法正确的是 ( )

A.a 是晶体 B.b是晶体

C.a 是非晶体 D.b是非晶体

解析 :晶体在熔化过程中 ,不断吸热 ,但温度却保持不变 (熔点对应的温度 ),而非晶体没有确定的熔点 ,不断加热 ,非晶体先变软 ,而后变为粘稠液体 ,最终变稀 ,温度不断升高 ,

因此 a对应的是晶体 ,b对应的是非晶体 .

答案 :AD

规律技巧 :晶体 (单晶体､多晶体 )有固定的熔点 ,在这个温度下 ,晶体以固液共存的状态存在 ,虽然不断的吸收热量 ,

晶体不断熔化 ,但温度并不升高 ,从能量的转化和守恒观点来看 ,晶体吸收的热量增加了分子的势能 ,而分子的平均动能没有改变 .

变式训练 2:下列说法正确的是 ( )

A.化学成分相同的物质只能生成同一种晶体

B.因为石英是晶体 ,所以由石英制成的玻璃也是晶体

C.普通玻璃是非晶体

D.一块铁虽然是各向同性的 ,但它是晶体

答案 :CD

课内针对性训练 (学生用书 P21)

1.下列说法正确的是 ( )

A.黄金可以切割加工成各种形状 ,所以是非晶体

B.同一种物质只能形成一种晶体

C.单晶体的所有物理性质都是各向异性的

D.玻璃没有确定的熔点 ,也没有规则的几何形状

解析 :常见的金属都是多晶体 ,因而黄金也是多晶体 ,只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章 ,才使黄金没有规则的几何形状 ,故 A错 .同一种物质可以形成多种晶体 ,如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体 ,故 B错 .单晶体只在某些物理性质上表现出各向异性 ,并不是所有物理性质都表现出各向异性 ,故 C错 .玻璃是非晶体 ,因而没有确定的熔点和规则的几何形状 ,D对 .

答案 :D

2.下面哪些现象能说明晶体与非晶体的区别 ( )

A.食盐颗粒是立方体 ,蜂蜡无规则外形

B.金刚石密度大 ,石墨密度小

C.冰熔化时 ,温度保持不变 ,松香熔化时 ,温度逐渐升高

D.石墨可导电 ,沥青不导电

答案 :C

课外梯度练习 (学生用书 P21)

A 组 基础知识 强化训练

1.有一块长方形的铜条 ,下列说法正确的是 ( )

A.这是一块晶体 ,因为它有规则的几何外形

B.这是一块晶体 ,因为它有固定的熔点

C.这是一块多晶体 ,因为它是由许多晶粒杂乱无章的排列而成的

D.这是一块非晶体 ,因为它的物理性质表现为各向同性

解析 :铜是多晶体 ,它是由大量小晶粒杂乱无章地排列而成的 ,具有固定的熔点 .选项 B ､ C正确 .

答案 :BC

2.云母薄片和玻璃片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 ,如图所示 ,

那么 ( )

A.熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片

B.熔化的石蜡呈圆形的是云母片

C.实验说明玻璃片各向同性是非晶体

D.实验说明云母各向同性是晶体

解析 :玻璃是非晶体 ,表现为各向同性 ,其各个方向的传热能力相同 ,因此熔化的石蜡呈圆形 ;云母片是晶体 ,表现各向异性 ,不同方向传热能力不同 ,所以熔化的石蜡呈椭圆形 .

选项 A正确 ,B ､ D错误 .各向同性的不一定是非晶体 ,选项 C错误 .

答案 :A

3.对晶体､非晶体熔化过程 ,下列说法正确的是 ( )

A.晶体熔化的过程 ,温度不变 ,这个温度是这种晶体的熔点

B.晶体溶化的过程 ,分子的平均动能不变 ,分子势能增大

C.非晶体熔化的过程 ,温度不变

D.非晶体熔化的过程温度不断升高 ,没有固定的熔点

解析 :晶体在熔化过程中 ,虽然不断的吸收热量 ,但温度不变 ,

这个温度就是晶体的熔点 ,由于温度不变 ,分子的平均动能不变 ,吸收的热量增加了分子势能 .选项 A ､ B正确 .非晶体在熔化过程中温度不断升高 ,选项 D正确 .

答案 :ABD

4.下面关于晶体和非晶体的说法 ,不正确的是 ( )

A.橡胶制品有规则的几何形状 ,就是晶体

B.石英晶体打碎后就变成了非晶体

C.形状不规则的金属块是非晶体

D.所有晶体都具有各向异性

答案 :ABCD

5.下列物质中 ,属于晶体的是__________;属于非晶体的是__________;属于单晶体的是__________;属于多晶体的是

__________.(填物质代号 )

A. 玻璃 B. 雪花 C. 橡胶 D.铁 块 E.单晶硅

F. 沥青 G. 蜂蜡 H.食盐

BDEH

ACFG BEH

D

B 组 知识能力 提高训练

6.一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品 ,长 AB是宽BC的两倍 ,如图所示 ,若用多用电表沿两对称轴 O1O1′和

O2O2′测其电阻阻值均为 R,则这块样品可能是 ( )

A. 单晶体 B.多晶体

C. 非晶体 D.金属

解析 :由题意可知 ,该样品在不同方向 ,电阻率不同 ,说明该样品各向异性 ,是单晶体 ,选项 A正确 .多晶体､非晶体､金属都是各向同性的 ,选项 BCD错 .

答案 :A

7.下列固体中全是由晶体组成的是 ( )

A.石英､云母､明矾､食盐､雪花､铜

B.石英､玻璃､云母､铜

C.食盐､雪花､云母､硫酸铜､松香

D.蜂蜡､松香､橡胶､沥青

答案 :A

8.下列说法正确的是 ( )

A.集成电路都是在单晶硅片上制造的

B.光折变晶体､压电晶体､热释电晶体都是单晶体

C.可利用某些单晶体的特性 ,制成传感器 ,来采集某些方面的信息

D.晶体在物理性质上各向异性

答案 :ABC