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固体
第二章 气体、固体和液体
石英
云母
明矾
一、晶体和非晶体
食盐
硫酸铜
雪花
（立方体）
（八面体）
（六面棱柱和2个六面棱锥）
常见的晶体：
（1）常见的晶体有:
石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花和金属等
（2）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
是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案．
常见的非晶体：
松香
玻璃
蜂蜡
沥青
橡胶
没有规则的几何形状．
（1）单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体．
有规则的几何形状。
2.晶体分类：
例如：食盐晶体是正方形，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。
应用：制作晶体管，集成电路。
2.晶体分类：
（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，这样的物体叫做多晶体．其中的小晶体叫做晶粒．
　没有确定的几何形状．
例如：金属是多晶体；蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体。
外形规则的固体一定是晶体吗？蜡烛，可以塑造成圆柱形，它是晶体吗？
思考与讨论：
非晶体不具有天然的、规则的几何形状
新课讲授
蜡烛融化后再凝固，形状各异，没有固定的形状，也就是说蜡烛的圆柱形不是天然形成的，而是人为加工而成。
演示实验：
新课讲授
演示实验：
新课讲授
①云母导热性上表现出显著的各向异性；
②有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿
③有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石．
（1）晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．
（2）单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性。
3．晶体和非晶体的差异
说明：
单晶体具有各向异性，但并不是每种单晶体在各种物理性质上都表现出各向异性．
(1)区分晶体与非晶体的方法：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.仅从各向同性或者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：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.
知识深化
判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
说明：
物理性质上各向异性，一定是单晶体；各向同性则可能是非晶体、多晶体，也可能是单晶体。
固体
晶体
非晶体
多晶体
单晶体
有规则的几何形状
有确定的熔点
某些物理性质各向异性
无规则的几何形状
有确定的熔点
物理性质各向同性
无规则的几何形状
无确定的熔点
物理性质各向同性
导热性
导光性
导电性
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。
20世纪70年代，通过电子显微镜观察到钍、铀原子的像
1982年，扫描隧道显微镜问世，观察到原子在物质表面的排列状况
下图表示在一个平面内晶体物质微粒的排列情况．AB=AC=AD。
想一想：这个图能解释晶体的什么宏观特性？
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，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．
如图表示在一个平面上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．
各向异性的微观解释
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。
食盐晶体结构
①晶体外形的规则性可以用物质微粒的规则排列来解释。
②单晶体的各向异性也是由晶体的内部结构决定的．
③多晶体是单晶体杂乱无章地组合而成，单晶体的物理性质各向异性被抵消了，从整体来看物理性质变为各向同性。
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。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。
石墨：层状结构，层与层之间距离较大，原子间作用力较弱，故质地松软，制作粉状润滑剂，铅笔心．
金刚石：碳原子间作用力很强，有很大的硬度，可以用来切割玻璃
（3）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.
（4）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。
如：天然石英是晶体，而熔化以后再凝固成水晶（即石英玻璃）就是非晶体。
有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
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？
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。
2.用晶体的微观结构解释晶体的特征
（3）晶体的熔点为什么固定？
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。
【例题1】下列说法正确的是 (　　)
A.一个固体球，若沿各条直径方向上的导电性能不同，则该球为单晶体
B.一块固体，若是各个方向导热性能相同，则这个固体一定是非晶体
C.一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体
D.黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体
只有单晶体才有各向异性,A项正确；多晶体和非晶体都具有各向同性，B项错误；只有晶体才有固定熔点，C项正确；黄金是晶体，切割后分子结构不变，仍然是晶体，D项错误。
解析：
AC
【例题2】晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于（ ）
A.破坏空间点阵结构，增加分子动能
B.破坏空间点阵结构，增加分子势能
C.破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能
D.破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能
晶体有固定的熔点，熔解过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构。因为温度不变，所以分子平均动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加。
解析：
B
【例题3】晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵(图中的小黑点表示晶体分子)，图中AB、AC、AD为等长的三条线段.下列说法正确的是（ ）
A.A处的晶体分子可以沿三条线方向发生定向移动
B.三条线段上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的
C.三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的
D.以上说法均不正确
解析：
晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条线方向发生定向移动，故A错误；三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的，故B、D错误，C正确。
C
【例题4】晶体在熔解过程中所吸收的热量主要用于A．破坏空间点阵结构，增加分子动能（ ）
B．破坏空间点阵结构，增加分子势能
C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能
D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能
晶体有固定的熔点，熔解过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子平均动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加.
B
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
小试牛刀
2.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图 (a)、(b)、(c)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(d)所示。则由此可判断出甲为________，乙为________，丙为________。(填“单晶体”、“多晶体”或“非晶体”)
多晶体
非晶体
单晶体
解析：晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性。
小试牛刀
3.(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有（ ）
A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
若物体是晶体，则熔化过程中，温度保持不变，A项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是晶体各向异性的表现，说明云母片是晶体，B项错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，C项错误；由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同，导致了它们的物理性质不同，D项正确。
AD
小试牛刀

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