2023年第章第节 晶体和非晶体.doc

第1节　晶体和非晶体学 习 目 标知 识 脉 络1.了解固体及其分类，了解晶体和非晶体的宏观特性.2.能够区别晶体与非晶体的性质．(重点)3.了解晶体和非晶体在生活和生产中的不同用途.固 体 及 其 分 类1．固体的特点(1)固体看得见、摸得着，容易察觉它的存在．(2)固体有固定的外形，可根据需要进行加工处理．2．固体的分类：固体通常可分为晶体和非晶体两大类．3．晶体可分为单晶体和多晶体两类．4．单晶体(1)定义：具有规则的几何形状，外形都是由若干个平面围成的多面体．(2)结构特点：同种物质的单晶体都具有相同的基本形状，表面个数、各相应平面间的夹角恒定不变．③宏观特性：a.具有规则的几何形状．b.具有各向异性．c.有固定的熔点．5．多晶体(1)定义：没有规则的几何形状，由小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的晶体．(2)宏观特性：a.没有规则的几何形状．b.具有各向同性．c.有固定的熔点．1．常见的金属材料都是单晶体．(×)2．晶体具有各向异性的特性．(×)3．凡是具有天然规则的几何形状的物体必定是单晶体．(√)在常见的固体物质中，如石英、云母、明矾、硫酸铜、蔗糖、松香、沥青、塑料，哪些是晶体？哪些是非晶体？【提示】　石英、云母、明矾、硫酸铜、蔗糖是晶体，松香、沥青、塑料是非晶体．探讨1：金属是晶体，金属具有各向同性还是各向异性？【提示】　金属是多晶体，多晶体具有各向同性．探讨2：从微观结构上看，多晶体为什么呈现各向同性？【提示】　多晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，因此物理性质上表现为各向同性．1．在物理性质上，单晶体具有各向异性，而多晶体、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(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．如图2­1­1所示，ABCD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆形板．AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆形板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)．关于圆形板，下列说法正确的是 (　　)图2­1­1A．圆形板是非晶体B．圆形板是多晶体C．圆形板是单晶体D．圆形板在各个方向导电性不同E．圆形板在各个方向导热性可能不同【解析】　由题图知，两种情况下长度相同，横截面积相同，但两种情况下电流表的读数发生了变化，即电流表的读数不相同，说明了圆形板在各个方向上导电性不同，表现为各向异性，所以圆形板是单晶体，故C、D正确，A、B错误；题中没有条件说明导热性能，可能相同，也可能不同，E正确．【答案】　CDE2．某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体(　　)A．可能是非晶体B．一定是多晶体C．可能具有确定的熔点D．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形E．可能是多晶体，因为它的物理性质是各向同性【解析】　各向导热性能相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此A选项正确，B选项错误；多晶体具有确定的熔点，因此C选项正确；物体外形是否规则不是判断它是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然，这只能是“后天”人为加工的，因此D选项错误；非晶体和多晶体的物理性质都是各向同性的，故E选项正确．【答案】　ACE晶 体 与 非 晶 体1．非晶体的物理性质是各向同性的，没有固定的熔点．2．单晶体、多晶体和非晶体不是绝对的．它们在一定适当的条件下可以相互转化，例如把晶体硫加热熔化(温度不超过300摄氏度)后再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再过一段时间又会转化为晶体硫．1．非晶体没有天然的规则几何形状．(√)2．非晶体熔化时有固定的熔点．(×)3．非晶体的物理性质是各向同性的．(√)单晶体、多晶体与非晶体是绝对的吗？【提示】　不是．有的材料在某种条件下是晶体，而在另一种条件下则是非晶体．例如非晶态的玻璃经过加热冷却反复处理，可使其结构有序化，变为多晶体．两组固体：(1)玻璃、蜂蜡、硬塑料．(2)盐粒、砂糖、石英. 通过上述两组物体，探讨下列问题：探讨1：它们的外表有何不同？【提示】　盐粒、砂糖、石英属晶体，有规则的几何外形；玻璃、蜂蜡、硬塑料属非晶体，没有规则的几何外形．探讨2：对蜂蜡和砂糖进行加热，用温度计测量两者熔化时温度的变化有何不同？这说明了什么问题？【提示】　蜂蜡没有固定的熔点，砂糖有固定的熔点；蜂蜡是非晶体，砂糖是晶体，说明晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点．1．单晶体、多晶体及非晶体的区别分类宏观外形物理性质非晶体没有确定的形状(1)没有固定熔点(2)导电、导热、光学性质等物理性质通常表现为各向同性晶体单晶体有天然规则的形状(1)有确定的熔点(2)导热、导电、光学性质等物理性质通常表现为各向异性多晶体没有确定的形状(1)有确定的熔点(2)导热、导电、光学性质等物理性质通常表现为各向同性2.联系在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可变为晶体．3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)A．非晶体没有规则的几何外形B．晶体在物理性质上一定是各向异性的C．晶体熔化时具有固定的熔点D．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的E．晶体一定具有规则的形状【解析】　非晶体没有规则的几何外形，选项A正确；晶体只是一部分物理性质是各向异性的，选项B错误；所有晶体熔化时都有固定的熔点，选项C正确；晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的，比如石英与石英玻璃，选项D正确；多晶体没有确定形状，E错．【答案】　ACD4．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)A．所有的单晶体都表现为各向异性B．晶体一定具有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点E．非晶体和多晶体的物理性质表现为各向同性【解析】　所有单晶体表现为各向异性，非晶体、多晶体各向同性．故A对，E对；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大块塑料是非晶体，粉碎成形状规则的颗粒，依然是非晶体，C错；晶体和非晶体的一个重要区别是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D对．【答案】　ADE5．如图2­1­2所示，甲、乙、丙三种固体物质，质量相等，从其温度随时间变化的图象可以判断(　　)甲　 　乙　　 丙图2­1­2A．甲是晶体B．乙是晶体C．丙是晶体D．甲的熔点比丙高E．乙的熔点是t1【解析】　由图象可以看出，甲和丙有固定熔点，分别为t2和t1(熔化时不断吸热但温度保持不变)，而乙没有固定熔点，先变软，后熔化，温度不断上升，故甲、丙两固体均为晶体，而固体乙为非晶体，t1＜t2，故固体甲的熔点比丙高，故选项A、C、D正确．【答案】　ACD区分晶体和非晶体、单晶体和多晶体的方法1．区分晶体和非晶体的方法是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是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．第 页。