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2.1　固体类型及微观结构
1. 知道固体可分为晶体和非晶体两大类，了解它们在物理性质上的差别。
2. 知道晶体可分为单晶体和多晶体。
3. 能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。
学习目标
松香
沥青
蜂蜡
玻璃
食盐
石英
蔗糖
硫酸铜
硫酸铜
这两组物质外表各有什么特征？
思考与讨论
一、晶体与非晶体
1.固体可分为晶体和非晶体两大类。
(1)晶体：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花和金属等。
(2)非晶体：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。
2.晶体又可分为单晶体和多晶体
(1)单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫作单晶体。例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。
(2)多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫作多晶体。其中的小晶体叫作晶粒。如：由许多食盐单晶体粘在一起而成大块的食盐，就是多晶体。其中的小晶体叫作晶粒。
a．多晶体没有规则的几何形状。
b．不显示各向异性(每一晶粒内部都是各向异性的)。
c．有确定的熔点。
分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有确定的几何形状 1.没有确定的熔点
2.物理性质各向同性
晶 体 单晶 有天然规则的几何形状 1.有确定的熔点
2.物理性质各向异性
多晶 没有确定的几何形状 1.有确定的熔点
2.物理性质各向同性
3.晶体与非晶体的比较
物理性质：包括弹性、硬度、导热性能，导电性能、光的折射性能等。
4.晶体与非晶体的转化
晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化，如非晶体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；传统的金属晶体经过急冷处理，可制得非晶态金属——金属玻璃。
实验
乙 云母
把熔化了的蜂蜡薄薄地涂在薄玻璃片上。把一支缝衣针烧热，然后用针尖接触蜂蜡层的背面，不要移动，观察蜂蜡熔化区域的形状。
把玻璃片换成单层的云母片，再做上述实验。
在玻璃片上和云母片上，蜂蜡熔化区域形状的不同说明了什么？
甲 玻璃
晶体各向异性，非晶体各向同性
5.几种常见晶体的规则外形：
食盐晶体：呈立方体形
明矾晶体：呈八面体形
石英晶体：中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥
雪花：凡草木花多五出，雪花独六出——汉·韩婴
例1 下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是(　　)
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.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
答案：D
解析：只有单晶体才表现为各向异性，故A错；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；大粒盐磨成细盐，而细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D对。
1.微观结构
(1)单晶体：单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况是不一样的，所以单晶体在物理性质上表现为各向异性。
(2)非晶体：非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性。
二、固体的微观结构
2.同素异形体
同种物质微粒在不同的条件下有可能生成不同的晶体，虽然构成这些晶体的物质微粒都相同，但是由于它们的排列形式不同，物理性质也不同。如金刚石、石墨都是由碳原子构成的晶体，但是它们的物理性质有很大差异。
石墨
金刚石
1.对单晶体各向异性的解释
如图所示，这是在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况.从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同。直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少。正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同。
要点提升
2.对晶体具有确定熔点的解释
晶体在熔化成液体的过程中，规则排列的分子之间的距离要增加，分子间的作用力表现为引力，外界提供的热量用来克服分子的引力做功，使分子势能增大，而分子平均动能不变，所以熔化过程中温度不变，吸收的热量只转化成分子势能。
3.对多晶体特征的微观解释
晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着，所以多晶体没有规则的几何形状，也不显示各向异性。它在不同方向的物理性质是相同的，即各向同性。多晶体和非晶体的主要区别是多晶体有确定的熔点，而非晶体没有。
4.对非晶体特征的微观解释
在非晶体内部，物质微粒的排列是杂乱无章的，从统计的观点来看，在微粒非常多的情况下，沿不同方向的等长直线上，微粒的个数大致相等，也就是说，非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性。
例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
答案：B
解析：空间点阵是晶体的特殊结构，是晶体的一个特性，A错误；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；非晶体提不到什么层面的问题，即使是晶体各个层面微粒数也不一定相等，D错误。故B正确。
1.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 ( )
A.可以根据各向同性或各向异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拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球一定是单晶体
D.一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则一定是单晶体
C
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2.(多选)晶体具有各向异性的特点是因为( )
A.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B.晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C.晶体内部结构的无规则性
D.晶体内部结构的有规则性
AD
3.甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状，对这两种薄片，下列说法中正确的是 ( )
A.甲的熔点一定高于乙的熔点
B.甲一定是晶体
C.乙一定是晶体
D.乙一定是非晶体
B
4.(多选)下列说法正确的是 ( )
A.晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的
B.有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构
C.凡具有各向同性的物质一定是非晶体
D.晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的
ABD

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