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§4 固体
第二章 气体、固体和液体
选择性必修 第三册
观察食盐颗粒和松香的外形，它们的外形各有怎样的特征？
再用显微镜观察精盐和松香粉末的外形，两者有什么样的差别吗？
新课引入
课堂引入
食盐颗粒总是呈现立方体形，松香颗粒没有规则的几何形状。
石英
云母
明矾
新课引入
一、晶体和非晶体
1．晶体：具有规则的几何形状．
食盐
硫酸铜
雪花
新课引入
一、晶体和非晶体
1．晶体：具有规则的几何形状．
味精
白糖
钻石
新课引入
一、晶体和非晶体
1．晶体：具有规则的几何形状．
常见晶体的天然规则形状
食盐
（立方体）
明矾
（八面体）
石英
（六面棱柱和2个六面棱锥）
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一、晶体和非晶体
松香
沥青
蜂蜡
2．非晶体：没有规则的几何形状．
新课引入
一、晶体和非晶体
玻璃
橡胶
2．非晶体：没有规则的几何形状．
新课引入
一、晶体和非晶体
新课引入
一、晶体和非晶体
3.玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状
玻璃片
云母片
（圆形）
（椭圆形）
玻璃（非晶体）在各个方向上导热性能是相同的。
云母（晶体）在各个方向上导热性能是不同的。
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一、晶体和非晶体
4.观察方解石晶体是各向异性
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一、晶体和非晶体
把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象
晶体导光性的各向异性
o
e
双折射
（如方解石）
普通折射
（如玻璃等非晶体）
非晶体的各向同性
5.金属是晶体还是非晶体呢？
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一、晶体和非晶体
（1）从金属的显微图样中可以看到，它是由许多细小的晶粒组成的。每个晶粒都是一个小的单晶体，有规则的形状且各向异性。
（2）由于这些小的单晶体的取向杂乱无章，所以金属没有确定的几何形状，也不显示各向异性，仅保留了在一定压强下具有确定熔点的特征，我们把它称为多晶体。
比较内容 固体分类　　　 宏观外形 物理性质
非晶体 没有确定的 . ① 固定熔点
②导电、导热、光学性质表现为 .
晶体 单晶体 有天然规则的 . ① 确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为各向异性
多晶体 没有确定的 . ① 确定的熔点
②导热、导电、光学性质表现为各向同性
各向同性
形状
形状
形状
没有
有
有
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一、晶体和非晶体
1.晶体微观结构的特点：
（1）组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性。
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二、晶体的微观结构
（2）有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布。例、石墨和金刚石的微观结构。
（4）微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动.
（3）晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。
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二、晶体的微观结构
2、用晶体的微观结构解释晶体的特征
（1）为什么晶体具有规则的几何外形？
由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的不同外形.
（2）如何解释物理性质的各向异性呢？
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二、晶体的微观结构
在不同方向上物质微粒的排列情况不同，引起晶体的不同方向上物理性质的不同。
（3）熔点为什么固定？
晶体溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化.
非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液体，温度不断升高.
温度
时间
固态
固液共存
液态
T0
硬
软
流动
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二、晶体的微观结构
固体
晶体：
非晶体：
多晶体
单晶体
有（天然）规则的几何形状
有确定的熔点
某些物理性质（导电、导热、光学性质）可表现为各向异性
无规则的几何形状
导电、导热、光学性质表现为各向同性
无（天然）规则的几何形状
无确定的熔点
导电、导热、光学性质表现为各向同性
固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体和非晶体的标志．
温度
时间
固态
固液共存
液态
T0
硬
软
流动
具有规则几何形状的固体不一定是晶体．例如：有规则形状的蜡烛不是晶体，而是非晶体。
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总结
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三、科学漫步
碳族新材料——石墨烯
硬
薄
透光性好
导热系数高
可弯曲
富勒烯
碳纳米管
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三、科学漫步
石墨烯晶体管
室温下石墨烯载流子迁移率高，受温度和掺杂影响小，超高频率
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三、科学漫步
柔性显示屏
石墨烯良好的电导性、透光性及柔性，使它在透明导电方面极具优势。
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三、科学漫步
柔性光伏电池板
石墨烯与硅结合的新型太阳能电池。
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三、科学漫步
超轻型飞机材料
石墨烯的厚度是头发丝的20万分之一,强度是钢的200倍，是目前最轻最薄、最强的材料。
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三、科学漫步
石墨烯功能涂料
石墨烯运用于涂料，可增强防腐、耐磨、散热等功能。广泛运用于船舶、车辆、桥梁、日常用具等。
新课引入
三、科学漫步
1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．有规则几何外形的固体一定是晶体
B．晶体在物理性质上一定是各向异性的
C．非晶体不可能转化为晶体
D．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
D
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课堂练习
【答案】D
【详解】A．外形是否规则可以用人工的方法处理，A错误；
B．多晶体在物理性质上是各向同性的，B错误；
C．实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体，C错误；
D．晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点，D正确。
故选D。
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课堂练习
2．关于晶体和非晶体，说法正确的是（　　）
A．它们是由不同的空间点阵构成的
B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是无规则的
C．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动的
D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，数量不等的是非晶体
B
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课堂练习
【答案】B
【详解】A．空间点阵是晶体的特殊结构，是晶体的一个特性，A错误；
B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是无规则的，B正确；
C．组成物质的微粒永不停息地在做热运动，不管是晶体还是非晶体，C错误；
D．非晶体各个平面上微粒的排列都是杂乱无章的，晶体各个层面微粒数也不一定相等，D错误。
故B正确。
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课堂练习
3．关于石墨和金刚石的区别，下面说法正确的是（　　）
A．石墨和金刚石是同种物质微粒组成的空间结构相同的晶体
B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软
C．石墨与金刚石是不同的物质微粒组成的不同晶体
D．石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
B
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课堂练习
【答案】B
【详解】石墨和金刚石是碳的同素异形体，其化学性质相同。它们的分子的空间结构不同，石墨中的碳原子排列为层状结构，层与层间距离很大，所以其质地松软；金刚石中的碳原子排列紧密，相互间作用力很强，所以其质地坚硬。
故选B。
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课堂练习
4．在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是（　　）
A．甲、乙为非晶体，丙是晶体
B．甲、乙为晶体，丙是非晶体
C．甲、丙为非晶体，乙是晶体
D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
D
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课堂练习
【答案】D
【详解】由图甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知，甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体，D正确。
故选D。
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课堂练习

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