【物理】2019届二轮复习晶体和非晶体学案（全国通用）

【物理】2019届二轮复习晶体和非晶体学案（全国通用）

‎ 2.1　晶体和非晶体 ‎ ‎1.知道固体分为晶体和非晶体两大类,知道晶体分为单晶体和多晶体.‎ ‎2.知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别.‎ ‎3.了解单晶体、多晶体或非晶体不是绝对的.‎ ‎1.晶体和非晶体:固体可分为　　　　　和　　　　　两大类. ‎ ‎(1)常见的晶体有:　　　　 、　　　　、　　　　 、　　　　、雪花 、方解石 、　　　　、　　　　等 ‎ ‎(2)常见的非晶体有:　　　　 、　　　　、　　　　、　　　　、　　　　、塑料等 . ‎ ‎(3)晶体又分为　　　　和　　　　. ‎ ‎2、晶体的物理特性 ‎(1)单晶体具有　　　　的几何形状;多晶体是由许多　　　　杂乱无章地组合而成的,所以多晶体没有　　　　的几何形状.非晶体没有　　　　的几何形状. ‎ ‎(2)单晶体和多晶体熔解时都具有　　　　的熔点,非晶体　　　　的熔点. ‎ ‎(3)晶体的各向异性:有些单晶体在不同方向的　　　　、　　　　、　　　　、　　　　等物理性质通常会出现不相同的情况,这类特性称为晶体的　　　　.多晶体和非晶体不会表现出没有各向异性,即多晶体和非晶体具有　　　　. ‎ ‎3.单晶体、多晶体或非晶体不是　　　　的.有的材料在某种条件下是晶体,在另一种条件下则是非晶体. ‎ 主题1:单晶体的天然外形 情景:图甲是金刚石的晶体照片,图乙是天然水晶的照片,由图可以看出,单晶体有确定的天然的规则的几何形状,我们日常生活中看到的各种玻璃、橡胶制品也有规则的几何形状.‎ 问题:(1)从外部形状看,两者有何区别?‎ ‎(2)外部形状特征还能不能成为区分晶体和非晶体的方法之一呢?‎ ‎(3)多晶体为什么没有确定的规则的几何形状?‎ 主题2:单晶体的各向异性 情景:把熔化了的蜂蜡薄薄地涂在单层云母片上,然后用烧热的针尖接触蜂蜡层的背面,蜂蜡受热熔化后的形状如图甲所示.用同样的做法观察蜂蜡涂在玻璃片上的情形,蜂蜡受热熔化后的形状如图乙所示.‎ 问题:(1)在甲图中,蜂蜡的熔化现象说明了什么问题?‎ ‎(2)在乙图中,蜂蜡的熔化现象说明了什么问题?‎ ‎(3)晶体在导电性能和光学特性、力学特性等方面有没有各向异性?‎ ‎(4)什么是晶体的各向异性?某种晶体是否在所有物理性质上都具备各向异性的特性?‎ 主题3:晶体与非晶体的相互转化 问题:阅读教材第26页内容,思考:单晶体、多晶体和非晶体是绝对的吗?‎ 收集资料了解同种物质的不同状态.‎ 一、正确认识晶体的宏观特征 例1　下面几种说法正确的是 (　　 )‎ A.晶体的任何物理性质都是和方向有关的 B.不具有规则几何形状的物体就一定不是晶体 C.金属整体表现为各向同性,但金属属于多晶体 D.若物体整体表现为各向同性,就一定是非晶体 变式训练1　一块金属整体表现为各向同性,是因为 (　　)‎ A.金属是非晶体 B.金属分子的排列是杂乱的 C.金属是单晶体 D.金属有时是晶体,有时又是非晶体 二、正确认识非晶体的宏观特征 例2　下列关于非晶体的说法,正确的有 (　　 )‎ A. 只有非晶体才具有各向同性 B. 非晶体一定没有规则的天然几何形状 C. 非晶体在熔化的过程中,温度仍逐渐升高 D. 非晶体未完全熔化时,固体与液体共存 变式训练2　下列各项中描述的物质一定是非晶体的是 (　　 )‎ A.甲物体没有规则的天然几何形状 ‎ B.乙物体在各个方向导热性相同 C.丙物体熔化时要吸热　‎ D.丁物体熔化时温度逐渐增加 三、如何辨别晶体和非晶体 例3　在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡,然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面,结果得到如图甲、乙所示的两种图样,则 (　　 )‎ A.样本A一定是非晶体 ‎ B.样本A可能是非晶体 C.样本B一定是晶体　‎ D.样本B不一定是晶体 四、不同条件下同种物质生成不同的状态 例4　下列说法正确的是 (　　)‎ A.金属永远都是晶体 ‎ B.玻璃永远是非晶体 C.单晶硅、多晶硅、非晶硅是在不同条件下生成的 D.单晶硅、多晶硅、非晶硅都是硅,具有相同的物理性质 ‎1.下列固体中全是由晶体组成的是 (　　 )‎ A.石英、明矾、食盐、雪花 B.石英、玻璃、云母、铜 C.食盐、雪花、硫酸铜、松香 D.蜂蜡、松香、橡胶、沥青 ‎2.下列关于各向异性的描述正确的是 (　　 )‎ A.各向异性是指非晶体没有规则的几何形状 B.各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系 C.各向异性是指多晶体的内部结构与方向有关 D.各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系 ‎3.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 (　　)‎ A.单晶体具有固定的熔点 B.多晶体不具有固定的熔点 C.非晶体的各种物理性质,在各个方向上都是相同的 学 ]‎ D.多晶体由于具有各向同性,所以多晶体与非晶体物理性质完全相同 ‎4.关于晶体和非晶体,以下说法中正确的是 (　　)‎ A.同种物质在不同的条件下可表现为晶体或非晶体 B.同种物质组成的固体材料可能有不同的物理性质 C.同种物质由晶体转化为非晶体,其化学性质也随之改变 D.单晶体所有的物理性质都具有各向异性 ‎ 2.1　晶体和非晶体 ‎ ‎1.重点难点 教学重点:晶体和非晶体、单晶体和多晶体在外形与物理性质上的差别.‎ 教学难点:会根据外观形状、物理性质等判断单晶体、多晶体、非晶体.‎ ‎2.高考前瞻 本节内容在高考考试说明中均为Ⅰ级要求,即要求对所学知识了解内容及含义,并能在有关问题中识别和直接应用.在高考中多是选择题,大多属较易题.本节内容不是高考的重点内容,命题的频率比较低.‎ ‎3.教学建议 本节内容是了解性的知识,要求较低,只需简要讲述晶体的特征、晶体与非晶体的区别,了解晶体各向异性的物理特性.教学时要注意把握深度和广度,不宜讲得太多、太深.在教法上,由于学生对这一节内容的生活经验相对贫乏,要多用晶体实物、图片、多媒体展示,要做好相关的实验,让学生去观察,去认识,学习晶体的有关特征和物理特性等知识.‎ 参考答案:‎ ‎1.晶体　非晶体 ‎(1)石英　云母　食盐　明矾 　味精　金属 ‎(2)玻璃　蜂蜡　松香　沥青　橡胶 ‎(3)单晶体　多晶体 ‎2.(1)规则　小晶粒　规则　规则 ‎(2)固定　没有固定 ‎(3)力学　热学　电学　光学　各向异性　各向同性 ‎3.绝对 ‎1.解答:(1)晶体分为单晶体和多晶体,由图示可以看出,金刚石和天然水晶是单晶体,它们都有确定的天然的规则的几何形状,还有食盐、明矾、味精等(可以在家里仔细观察一下它们的形状).凡是单晶体都是如此,注意这些晶体,由于碰撞、摩擦等原因,有的已使它们的几何形状受到破损,需要我们仔细挑选出一些来进行比较后得出正确的结论.关键是我们所说的形状是指晶体本身具有的,是天然的,是有规则的,是确定的,而不是人工加工制作而成的.而我们在日常生活中所使用的各种玻璃制品、橡胶制品等非晶体,它们的几何形状都是人工制作的,不是天然具有的.‎ ‎(2)外部形状特征仍是区分晶体和非晶体的一种基本的方法,如拿两个晶体、非晶体放在一起来识别,就可以根据这个特征来区分.但不一定可靠,还需要利用熔点等其他的特性进一步鉴别.‎ ‎(3)由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体没有确定的规则的几何形状.如蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块,就没有确定的几何形状.各种金属也都是多晶体,它们的规则外形都是人工加工的,不是天然的几何外形.‎ ‎2.解答:(1)甲图中蜂蜡熔化的结果是个椭圆形,表明蜂蜡在各个方向上熔化的情形是不同的,在水平方向上蜂蜡熔化得多,而在竖直方向上蜂蜡熔化得少.这说明云母这种单晶体在各个方向上的导热性能不同,在水平方向上云母的导热性能好,在竖直方向上云母的导热性能差,也就是云母这种晶体在导热性质方面具有各向异性的特性.‎ ‎(2)乙图中蜂蜡熔化的结果是个圆形,表明蜂蜡在各个方向上熔化的情形是相同的,熔化得一样快.这说明玻璃这种非晶体在导热性质方面各个方向上是一样的,也就是所说的物理导热性具有各向同性.‎ ‎(3)像云母这种晶体不仅在导热性方面表现出各向异性,有的晶体在力学性质方面具有各向异性,如铜晶体在弹性上会表现出显著的各向异性;有的晶体在某个方向上导电性好,在另一些方向上导电性差,我们说这种晶体在导电性能方面具有各向异性,如方铅矿导电;有的晶体在光学性质上表现出各向异性,如方解石表现为对光的折射不一样.‎ ‎(4)晶体在不同方向上物理性质表现出差异性,这种性质叫做晶体的各向异性.某种晶体不会在所有物理性质上都具备各向异性的特性.‎ ‎3.解答:单晶体、多晶体和非晶体不是绝对的.有的材料在某种条件下形成晶体,在另一种条件下则形成非晶体,例如硅就有单晶硅、多晶硅、非晶硅.金属晶体经过急冷处理,可制成非晶体金属——金属玻璃.同种物质在不同的状态有不同的物理性质、不同的用途.‎ 一、正确认识晶体的宏观特征 例1　C ‎【解析】单晶体具有确定的天然的规则形状,非晶体和多晶体没有确定的规则的几何形状,故选项B错误;单晶体可能表现出各向异性,指的是某些物理性质与方向有关,并不是所有物理性质都与方向有关,故选项A错误;但多晶体没有各向异性,且整体上表现为各向同性,故选项D都错;金属是多晶体,其物理特性表现为各向同性,故选项C正确.‎ ‎【点拨】本题考查单晶体、多晶体和非晶体的基本知识,只有全面掌握好有关的概念和知识,才能更好地判断此类问题.‎ 变式训练1　B ‎【解析】金属是多晶体,是由大量细微的小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的,正是因为小晶粒的排列杂乱无章,每个小晶粒各向异性的特征相互抵消,所以在各个方向上的物理性质几乎相同,整体表现为各向同性.‎ 二、正确认识非晶体的宏观特征 例2　BC ‎【解析】多晶体与非晶体都具有各向同性,故A错误;非晶体没有规则的天然几何形状,故B正确;非晶体在熔化的过程中随着温度逐渐升高,先变软,然后由稠变稀,最后变成液体,没有固液共存的状态,故C正确、D错误.‎ ‎【点拨】晶体与非晶体在熔化的过程各自具有鲜明的特征,晶体熔化的过程中,不仅温度保持不变(熔点),而且一点一点地由液态变为固态,随着熔化的不断进行,固体逐渐减少,液体逐渐增多,在这段时间固体和液体共存,直到最终完全变为液体,熔化过程结束;而非晶体在熔化的过程中随着温度逐渐升高,先变软,然后由稠变稀,最后变成液体,没有固体和液体共存的状态,也不存在固定的熔点.‎ 变式训练2　D ‎【解析】多晶体也没有规则的天然几何形状,故A错误;多晶体也是各向同性,并且即使是单晶体,也不是每种物理性质都是各向异性,故B错误;晶体和非晶体熔化时都要吸热,故C错误;只有非晶体熔化时温度逐渐增加,故D正确.‎ ‎　　三、如何辨别晶体和非晶体 例3　BC ‎【解析】由样本薄片A的甲图知,薄片A的导热性是各向同性的,则可知A可能是多晶体,也可能是非晶体,故选项A错、B对;由样本薄片B的乙图可知,薄片B的导热性是各向异性的,则可知B一定是单晶体,故选项C对、D错.‎ ‎【点拨】本题是根据晶体和非晶体的物理特性、单晶体和多晶体的物理特性等知识来鉴别晶体和非晶体的问题.要正确辨别晶体和非晶体,就要熟练掌握晶体的各种特性、单晶体和多晶体的区别.‎ 四、不同条件下同种物质生成不同的状态 例4　C ‎【解析】单晶体、多晶体、非晶体不是绝对的,在不同的条件下可能生成不同的状态,金属可能变成非晶体,如金属玻璃,普通玻璃也可能变为多晶体,故A、B错误,C正确;单晶硅、多晶硅、非晶硅虽然都是硅,但具有不相同的物理性质,故D错误.‎ ‎【点拨】单晶体、多晶体、非晶体不是绝对的,在不同的条件下可能生成不同的状态, 学家正是利用这一点,制成了很多具有各种用途的特殊材料.‎ 一、固体分为晶体和非晶体,晶体又分为单晶体和多晶体 学 ]‎ ‎1.常见的晶体有:石英、云母、食盐、明矾、硫酸铜、雪花、方解石、味精、金属.‎ ‎2.常见的非晶体有:玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶、塑料.‎ ‎3.单晶体与多晶体 ‎(1)单晶体:整个物体就是一个晶体.‎ ‎(2)多晶体:整个物体是由许多杂乱无章排列着的小晶体(晶粒)组成的,这样的物体叫做多晶体.平常见到的各种金属材料,如铁、铜、铝等都是多晶体,蔗糖块也是多晶体.‎ 二、晶体的宏观特征 ‎1.单晶体具有确定的天然的规则的几何形状,它的外形是若干个平面围成的多面体.‎ ‎2.单晶体在不同方向上的物理性质不同,称为晶体的各向异性.物理性质有:力学性质(硬度)、热学性质(导热性、热膨胀性)、电学性质(导电性)、光学性质(折射率不同).‎ ‎3.晶体熔化时有固定不变的温度(熔点).‎ ‎4.多晶体没有确定的规则的天然的几何形状,物理特性是各向同性的.‎ 三、非晶体的宏观特征 ‎1.非晶体在外形上没有规则的几何形状.‎ ‎2.非晶体熔化时没有固定的温度. 学 ]‎ ‎3.非晶体的物理性质是各向同性的.‎ 四、单晶体、多晶体和非晶体不是绝对的 一些物质有晶体和非晶体的不同形态,晶体与非晶体在适当条件下是可以转化的.例如:石英晶体熔融过后冷却成为非晶体石英玻璃;金属晶体经过急冷处理后可制成非晶态的金属——金属玻璃;硅有单晶硅、多晶硅、非晶硅. 学 ]‎ 五、判断晶体和非晶体的基本方法 ‎1.从外形上来判断.‎ ‎2.从各向异性或各向同性上来判断.‎ ‎3.从有无熔点来判断.‎ 但是,由于单晶体和多晶体的物理特性不完全相同,多晶体和非晶体的物理特性还有相同之处,实际鉴别晶体和非晶体时应综合应用上述的几种方法.‎ ‎1.A　【解析】石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜为晶体,玻璃、松香、蜂蜡、橡胶、沥青为非晶体,可知选项A正确,B、C、D错误.‎ ‎2.D　【解析】各向异性是说明晶体的物理性质与方向有关的特性,所以应选D.‎ ‎3.AC　【解析】单晶体和多晶体都有固定的熔点,故A对,B错;非晶体没有各向异性的特性,C对;多晶体和非晶体具有各向同性,但熔解时表现出不同的性质,‎ 所以它们的物理性质不是完全相同,D错.‎ ‎4.AB　【解析】同种物质也可能以晶体或非晶体两种不同形式出现,所以A正确;同种物质也以单晶体、多晶体或非晶体等不同形式出现时其物理性质也有不同,但化学性质不发生变化,所以B正确,C错误;单晶体可能表现出各向异性,指的是某些物理性质与方向有关,并不是所有物理性质都与方向有关,所以D错误.‎