高中物理 9.1固体教案 新人教版选修3-3

1固体[学习目标] 1.知道什么是晶体和非晶体、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. (重点) 3.用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．(难点)知识点一晶体和非晶体1．分类固体可以分为晶体和非晶体两类．石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体．2．区别[某固体没有确定的形状，怎样判断是非晶体还是多晶体？【提示】若固体有固定熔点即为多晶体，反之为非晶体．[判断]1．只有单晶体才有天然规则的几何形状．(√)2．单晶体和多晶体物理性质都表现为各向异性．(×)3．单晶体和多晶体都有确定的熔点．(√)知识点二晶体的微观结构1．规则性单晶体的原子(分子、离子)都是按照各自的规则排列，具有空间上的周期性．2．变化或转化在不同条件下，同种物质的微粒按照不同规则在空间排列，可以生成不同的晶体，例如石墨和金刚石．有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃．[思考]石墨和金刚石都是由碳原子组成的，为什么石墨很软，而金刚石却很坚硬呢？【提示】金刚石中碳原子的作用力很强，而石墨中网层之间的碳原子间的作用力很弱，所以金刚石很坚硬，石墨却很松软．[判断]1．晶体内部的微粒都是按照各自的规则排列的．(√)2．石墨和金刚石的微观结构是相同的．(×)3．有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．(√)考点一晶体和非晶体的比较(深化理解)1．单晶体、多晶体及非晶体的区别与联系：(1)区别：(2)联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可以变为晶体．2．正确理解单晶体的各向异性：(1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而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，举例如下：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立方体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．【例题1】下列说法中正确的是( )A．常见的金属材料都是多晶体B．只有非晶体才显示各向同性C．凡是具有规则几何形状的固体一定是晶体D．多晶体一定显示各向异性【答案】 A【规律总结】判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法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．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．【及时训练】1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )A．有规则的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．晶体熔化时具有一定的熔点D．晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的【答案】CD2．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【答案】 D考点二晶体的微观结构(深化理解)1．对各向异性的微观解释如图9­1­2所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图中可以看出，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，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同．2．对熔点的解释给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能，克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔化，熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化．3．有的物质有几种晶体的解释这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大不同．白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构．【例题2】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的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【答案】 B【及时训练】1．(多选)晶体具有各向异性是由于( )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【答案】AD2．晶体在熔化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【答案】 B学法指导晶体各向异性的理解和应用1．单晶体在某些(个)物理性质具有各向异性，而另外某些物理性质却可能具有各向同性．2．物理性质上各向异性，则一定是单晶体，某种物理性质各向同性，则可能是非晶体、多晶体，也可能是单晶体．【例题3】关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )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，如果沿其各条直线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，则一定是多晶体【答案】 C【及时训练】下列说法中错误的是( )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【答案】 C【课后训练】[基础练]1．把某薄片一面涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针接触它的反面，熔化了的石蜡呈椭圆形，那么，这薄片是( )A．非晶体B．多晶体C．单晶体D．无法判断【答案】 C2．(多选)国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底．这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料．这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( ) A．在物理性质上具有各向同性B．在物理性质上具有各向异性C．具有一定的熔点D．没有一定的熔点【答案】AD3．(多选)由同一种化学成分形成的物质( )A．既可以是晶体，也可以是非晶体B．是晶体就不可能是非晶体C．可能生成几种不同的晶体D．只可能以一种晶体结构的形式存在【答案】AC4．(多选)下列叙述中正确的是( )A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度比金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布【答案】AB5．(多选)下列说法中正确的是( )A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体B．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体C．普通玻璃是非晶体D．一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体【答案】CD6．(多选)非晶体具有各向同性的特点是由于( )A．非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B．非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．非晶体内部结构的无规则性D．非晶体内部结构的有规则性【答案】BC7．石墨和金刚石性质有很大差异，是由于( )A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成分不同C．它们都是各向异性的D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列【答案】 D8．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的结构．图9­1­3所示的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料表面的原子排列有着共同的特点，这些共同的特点是：图9­1­3(1)________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________．【答案】(1)在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同．(2)原子排列具有一定的对称性．[提升练]9．(多选)某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体( )A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D．一定不是单晶体【答案】BD10．(多选)一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图9­1­4所示．若用多用电表沿两对称轴O1O1′和O2O2′测其电阻，阻值关系为R1＝2R2，则这块样品可能是( )A．单晶体B．多晶体C．非晶体D．以上说法全错【答案】BC11．有一块物质薄片，某人为了检验它是不是晶体，做了一个实验．他以薄片的正中央O为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点x1和y1，使x1和y1到O点的距离相等．在x1和y1上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在O点，发现x1和y1点的温度都在缓慢升高．甲同学说：若两点温度的高低没有差异，则该物质薄片一定是非晶体.乙同学说：若两点温度的高低有差异，则该物质薄片一定是晶体．请对两位同学的说法作出评价．(1)甲同学的说法是________(填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________．(2)乙同学的说法是________(填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________．【答案】(1)错因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的(或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性)(2)对因为只有晶体才具有各向异性12．如图9­1­5所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)．【解析】(1)熔化前，晶体从外界吸收能量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，也有小部分能量用来增加微粒的势能．(2)熔化时，当温度升高到熔点，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化．继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全消耗在破坏点阵结构上，即用来增加势能．(3)熔化后，液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就会升高．。

9.1 固体[学习目标定位］1.能说出晶体和非晶体的特点及区分方法。

2。

能说出单晶体与多晶体的区别。

3.了解晶体结构的认识过程，知道晶体内部结构的特点．1．晶体开始熔化时的温度称为熔点．2．分子动理论的内容是：物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在相互作用力．一、晶体和非晶体1．固体可以分为晶体和非晶体两类．石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等是晶体,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体．2．单晶体具有确定的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．3．有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同；有些晶体沿不同方向的光学性质不同．这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体是各向同性的．二、晶体的微观结构1．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性．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．例如碳原子可以形成石墨和金刚石两种晶体．3．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化.一、晶体和非晶体[问题设计]1．观察玻璃、蜂蜡、塑料、盐粒、蔗糖、石英，比较它们的外形有何不同？答案玻璃、蜂蜡、塑料没有规则的几何外形，盐粒、蔗糖、石英有规则的几何外形．2．在云母簿片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面,石蜡熔化,如图1所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么?玻璃片云母片图1答案玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同．云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形,说明云母片沿各个方向的导热性能不相同．[要点提炼]晶体与非晶体的区别比较内容固体分类宏观外形物理性质非晶体没有确定的几何形状①没有固定熔点②导电、导热、光学性质表现为各向同性［延伸思考]1．如何区分晶体和非晶体？在晶体中如何区分单晶体和多晶体?答案有确定的熔点的是晶体，没有确定熔点的是非晶体．单晶体和多晶体虽都有确定的熔点，但还有两点不同:其一，单晶体有天然规则的形状，多晶体没有；其二，单晶体物理性质上表现为各向异性,多晶体则表现为各向同性．这就是判断两者的依据．2．金属物体没有固定、规则的几何外形，但它们都有确定的熔点，那么金属是晶体，还是非晶体？答案金属是多晶体，多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，没有规则的几何外形,在物理性质上表现为各向同性，但它们有确定的熔点．二、晶体的微观结构[问题设计]1．晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性,而非晶体却没有规则的外形，并且物理性质方面表现为各向同性．产生这些不同的根本原因是什么呢？答案它们是由不同的微观结构所决定的．2．金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大,这说明什么问题？答案金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大．石墨是层状结构，原子间的作用力弱,所以石墨的硬度小．这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布，会形成不同的晶体．[要点提炼］1．组成晶体的微粒,按照一定的规则排列，具有空间上的周期性．2．微观结构不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同．3．组成晶体的微粒的相互作用很强,它们只能在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．［延伸思考]天然水晶是晶体,而熔化以后再凝固的水晶则是非晶体,这说明了什么？答案有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．一、晶体和非晶体例1下列关于晶体和非晶体的说法，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．大盐粒磨成细盐，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；大盐粒磨成细盐，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，而非晶体没有确定的熔点，故D对．答案D例2如图2所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断下列说法正确的是（）图2A．甲是晶体B．乙是晶体C．甲是非晶体D．乙是非晶体解析在晶体熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没有确定的熔点,不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升,因此甲对应的是晶体,乙对应的是非晶体．答案AD二、晶体的微观结构例3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解析晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的,A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．答案ABD1．（晶体和非晶体)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( )A．食盐是正方体，而蜂蜡无规则形状B．石墨可导电，沥青不能导电C．冰熔化时，温度保持不变;松香受热熔化时，温度持续升高D．金刚石密度大，石墨密度小答案AC解析单晶体有规则的几何外形,具有确定的熔点,而非晶体没有,据此知A、C正确．2．(晶体的微观结构)晶体具有各向异性的特点是由于( ）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答案AD解析晶体的各向异性取决于晶体内部结构的有规则性，即不同方向上物质微粒的排列情况不同．故正确答案为A、D。

课题9.1 固体课型新授教学目标与知识点（一）知识与技能1．知道固体可分为晶体和非晶体两大类，2 ．知道晶体和非晶体在外形与物理性质上的差别。

3．知道晶体可分为单晶体和多晶体，通常说的晶体及性质是指单晶体，多晶体的性质与非晶体类似。

4．能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。

（二）过程与方法通过观察实验现象加强学生对晶体和非晶体的性质了解（三）情感、态度与价值观扩展学生的眼界，引起对研究固体性质的兴趣和求知欲望教学重点晶体和非晶体在外形与物理性质上的差别。

教学难点能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。

教学方法教师演示实验、启发、引导，学生讨论、交流。

教学过程教学内容教师教学设计（一）引入新课有两组常见的物质：一组是玻璃、蜂蜡、硬塑料等；另一组是盐粒、砂糖、石英。

两类固体物质的外表各有什么特征？（二）进行新课1．晶体和非晶体固体可分为晶体和非晶体两大类例如各种金属、食盐、明矾、云母、硫酸铜、雪花、方解石、石英等都是晶体；玻璃、松香、沥青、蜂蜡、橡胶、塑料等都是非晶体。

一、晶体与非晶体的区别主要表现在：（1）晶体具有天然的规则的几何形状，而非晶体无此特点。

例如：食盐粒都是正方体，硫酸铜也是正方体，雪花都是六角形的、明矾外形的八面体，水晶石为六面棱柱。

（2）晶体在不同方向上物理性质不同，而非晶体各方向上物理性质相同。

例如，将石蜡均匀涂在云母片上和玻璃板上，用烧红的钢针接触没有涂蜡的另一面。

会看到云母上的石蜡熔化后的部分为椭圆形，玻璃板的导热性各方向相同，参看课本P33上的图9.1-5。

又如，硫酸铜具有单向导电性，方解石发生双折射现象，也表明它们分别在电学性质、光学性质上各方向不同。

又如，晶体有一定的熔点，而非晶体是缓慢变为液体的过程，无熔点。

有无一定的熔点是宏观上区分晶体和非晶体的重要依据，当不能从外形及各向异性来鉴别是否是晶体时，只有根据有无一定熔点才能作出准确判断。

注意：并不是每种晶体在各种物理性质上都会表现出各向异性二、晶体又可分为单晶体和多晶体，上述的两条晶体的特点一般说是单晶体的特点，多晶体中小晶粒的排列无规则、杂乱无章，各向异性的物理性质无从显示出来。

固体-人教版选修3-3教案一、教材内容分析固体是物态中的一种，与气态和液态分别是三种物态。

固体的分子之间比液体和气体更加紧密，分子之间的相互作用力很大，这是固体稳定、不易变形、无固定形状的原因。

在人教版选修3-3中，关于固体的学习内容主要涵盖以下几个方面：1. 固体的特征和分类•描述固体的特征：固体的形态稳定，无固定形状和体积，分子之间的作用力很大。

•根据分子结构的不同分类：离子固体、分子固体、原子固体和金属固体。

2. 固体的物理性质•压缩性：固体基本上不可压缩，只有在极高的压力下，分子之间的距离才会缩短，导致体积变小。

•熔化和凝固：固体在加热过程中会发生熔化，凝固和冷却过程中会发生凝固，并且固体熔点和凝固点是相等的。

3. 固体的晶体结构和性质•描述晶体的性质，如硬度、透明度和质地等。

•描述晶体的结构，如离子晶体结构、分子晶体结构以及金属晶体结构等。

二、教学目标1. 知识目标•了解固体的特征和分类，掌握固体的物理性质。

•掌握晶体的性质和结构，理解晶体结构对它的性质的影响。

2. 能力目标•培养学生对固体和晶体的理解能力，使学生掌握科学研究方法。

•培养学生的实验能力，提高学生对物理规律的探究能力。

3. 情感目标•培养学生的探索精神和创新意识，提高学生的学习兴趣。

•培养学生的团队意识和合作精神，鼓励学生在团队中合作完成科学实验研究。

三、教学重难点1. 教学重点•固体的特征和分类•固体的物理性质•晶体的性质和结构2. 教学难点•描述晶体结构对它的性质的影响。

四、教学方法在教学中，可以通过以下的方法提高学生的学习兴趣和掌握固体-人教版选修3-3的主要内容：1. 教师讲授法教师通过对固体的特征和分类、物理性质、晶体的性质和结构的讲解，让学生了解和掌握相关知识。

2. 学生实验法通过学生实验，让学生观察、描述实验现象，培养学生探究问题的实践能力。

3. 合作探究法让学生小组合作完成科学实验研究，提高学生的合作精神和团队意识。

9.1固体一、设计思想本节课简要讲述晶体的特征，晶体与非晶体的区别，不涉及固体的其他性质。

教学过程中不宜讲的过多、过深，可以给学生简述一下有关固体材料和固体物理的发展状况，简单介绍学生感兴趣的纳米和纳米技术，从而提高学生的学习兴趣。

本节课按照“6+1”高效课堂要求，采取以学生自学为主，讨论交流为辅，教师点评小结的教学方法，效果不错。

在学生根据自学线索要求，阅读教材，完成学案，并讨论学案问题，加深对知识的理解与记忆。

为了扩展学生的眼界，引起对研究固体性质的兴趣和求知欲望，充分利用多媒体教学的优势，把大量形象生动，活泼有趣的图片和视频展现在学生眼前，通过观察实验现象加强学生对晶体和非晶体的性质了解。

并适时地对知识点进行总结概括，对易错点进行重点说明和分析。

二、核心素养：1、物理观念：掌握晶体和非晶体的区别，会区分晶体、非晶体，并能简单说出晶体和非晶体的简单特点；2、科学素养：通过对日常事物的细致分析，提高观察能力；3、科学探究：通过结合化学知识，分析晶体非晶体微观结构的不同，体会物质的微观结构对其宏观性质的影响；4、科学态度与责任：通过本节课的学习，感受固体物理在物理学中的魅力，增强对物理学的学习兴趣，同时激发学生的学习热情。

三、教学重点晶体和非晶体的分类四、教学难点晶体和非晶体的区别。

五、教学用具多媒体课件、常见固体。

六、教学方法自学、小组合作讨论自主构建七、教学类型新授课八、课时安排1课时九、教学过程按以下线索精读教材P32~34内容十、板书设计固体。

2024年选修33《固体》教案一、教学内容本节课选自2024年选修33《固体》第二章，详细内容为：2.1节固体结构的特点与分类，2.2节晶体的结构与缺陷，以及2.3节非晶体的结构与性质。

二、教学目标1. 理解并掌握固体结构的基本特点与分类方法。

2. 学习并了解晶体结构与缺陷，能运用相关知识解释实际现象。

3. 了解非晶体的结构与性质，能区分晶体与非晶体。

三、教学难点与重点重点：固体结构的特点与分类，晶体的结构与缺陷。

难点：晶体缺陷的理解与运用，非晶体的识别。

四、教具与学具准备1. 教具：晶体模型、非晶体样品、PPT课件。

五、教学过程1. 导入：通过展示日常生活中的固体物品，引发学生对固体结构的兴趣，提出问题，引导学生思考。

2. 新课导入：讲解固体结构的特点与分类，结合PPT课件，让学生对各类固体结构有直观的认识。

3. 晶体结构与缺陷：以实例讲解晶体的结构与缺陷，让学生通过观察晶体模型，加深理解。

4. 非晶体结构与性质：展示非晶体样品，讲解非晶体的特点与识别方法，引导学生进行观察与分析。

5. 例题讲解：选取典型例题，讲解解题思路，引导学生运用所学知识解决问题。

6. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识，查漏补缺。

六、板书设计1. 《固体》2. 内容：固体结构的特点与分类晶体结构与缺陷非晶体结构与性质七、作业设计1. 作业题目：（1）简述固体结构的特点与分类。

（2）解释晶体的主要缺陷，并举例说明。

（3）论述非晶体的结构与性质，并说明如何区分晶体与非晶体。

2. 答案：（1）固体结构特点：有序排列，具有规则几何形状；分类：晶体、非晶体。

（2）晶体缺陷：如位错、空位等；实例：晶体的生长过程中出现的缺陷。

（3）非晶体结构：无规则排列，无固定熔点；性质：如玻璃、塑料等。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对固体结构的掌握程度，以及晶体与非晶体的识别能力。

2. 拓展延伸：引导学生了解固体物理的更多知识，如半导体、超导等，提高学生的学术素养。

第二章固体主体探究与意义建构意义学习本章内容从宏观领域、微观领域以及运用和发展的历程讲述固体的分类和微观结构特点，并介绍了材料科学在生产生活中的应用，对于拓展学生的知识层面以及提高学生对一些自然现象和新型科技知识的理解有积极的意义，内容从古陶器和纳米技术入手，在实验观察的基础上认识晶体与非晶体的区别、晶体的结构特点、固体的微观结构，并介绍材料科学在人类文明中的应用，初步建立固体结构的基本概念，了解材料科学的发展前景。

高考聚焦本章内容为选考内容，能力层次要求较低，固体的微观结构、晶体和非晶体是本章的重点。

课题探究1.你能不能列举一下你生活中接触的固体材料，并分析哪些是晶体哪些是非晶体？提示：阅读课本并查阅相关的资料和网页进行回答。

2.你能列举一下新材料在生产生活中有哪些应用吗？提示：阅读课本并查阅相关的资料和网页进行回答。

创新学习法1.学习晶体与非晶体的结构特点时，注重实验观察，增强知识的直观性，并通过对比加强学生对知识的理解。

2.利用丰富的实例、图片、视频等观察不同类型的晶体，增强直观性，充分了解固体的微观结构和晶体的结合类型。

第一节晶体和非晶体教材分析与教学建议【三维目标】知识与技能1.了解晶体和非晶体的宏观特性2.能够区分晶体和非晶体过程与方法1.通过交流和讨论以及实验观察，能够区分晶体和非晶体2.通过实验探究，认识晶体和非晶体不同的物理特性情感态度与价值观通过实验探究，培养学生主动与人合作的精神以及将自己的见解与他人交流的愿望【重点难点】重点和难点：晶体与非晶体的宏观特性在实验观察的基础上，学习晶体与非晶体的宏观特性，既可以增加知识的直观性，又可以通过对比加深对知识的理解。

【课时建议】新授课1课时【情境设计】请大家准备一些颗粒大小不同的食盐、冰糖和碎玻璃，一只放大镜，一只深颜色的纸。

将食盐、冰糖或碎玻璃，用放大镜仔细观察这些小颗粒。

问题导引：你看看这些小颗粒的结构有什么不同呢？点拨提示：通过观察，可以发现食盐、冰糖颗粒具有规则的几何形状，而玻璃没有，增进学生对晶体与非晶体的区别的直观了解。

1、固体一、知识点内容和要求1．知道固体可分为晶体和非晶体两大类，认识它们在物理性质上的差别。

2．知道晶体分子或离子按必然的空间点阵排列。

知道晶体可分为单晶体和多晶体，通常说的晶体及性质是指单晶体，多晶体的性质与非晶体近似。

3．能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。

二、授课过程设计1．晶体和非晶体固体可分为晶体和非晶体两大类比方各种金属、食盐、明矾、云母、硫酸铜、雪花、方解石、石英等都是晶体；玻璃、松香、沥青、蜂蜡、橡胶、塑料等都是非晶体。

晶体与非晶体的差别主要表现在：（ 1）晶体拥有天然的规则的几何形状，而非晶体无此特点。

比方：食盐粒都是正方体，硫酸铜也是正方体，雪花都是六角形的、明矾外形的八面体，水晶石为六面棱柱。

（ 2）晶体在不相同方向上物理性质不相同，而非体各方向上物理性质相同。

比方，将白腊均匀涂在云母片上和玻璃板上，用烧红的钢针接触没有涂蜡的另一面。

会看到云母上的白腊消融后的部分为椭圆形，玻璃板的导热性各方向相同，参看课本P56 上的图 15-1。

又如，硫酸铜拥有单导游电性，方解石发生双折射现象，也表示它们分别在电学性质、光学性质上各方向不相同。

又如，晶体溶化有溶点，而非晶体是缓慢变为液体的过程，无熔点。

晶体又可分为单晶体和多晶体，上述的两条晶体的特点一般说是原晶体的特点，多晶体中小晶粒的排列无规则、纷乱无章，各向异性的物理性质无从显示出来。

二、晶体的空间点阵单晶体和非晶体性质上的不相同，可以从它们的微观结构不相同做出说明。

组成单晶体的微粒（分子、原子或离子）在空间是依照必然的规律排列的。

相互相隔必然的距离排列成整齐的行列。

平常把这样的微观结构称为空间点阵。

比方食盐的空间点阵如右图所示，这正是盐粒无论大小都是正方体的原因所在。

方解石对光产生双折射现象的原因，是由于它在各个方向上的折射率不相同所致。

云母片各方向上导热性质不相同，是由其空间点阵决定的。

云母片中微粒排列情况与课本P57 上图15-2 近似。

普通高中课程标准实验教科书—物理选修3－3[人教版]第九章物态和物态变化1 固体【教学目标】1．知道什么是晶体，什么非晶体；2．知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别；3．能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性；4. 培养学生通过观察现象总结规律的能力。

【重点、难点】1.晶体与非晶体的区别，单晶体与多晶体的区别2.晶体的微观结构【教学过程设计】【引入新课】通常情况下，组成物体的分子有三种不同的聚集状态：固态、液态和气态，并且一定条件下物体的状态可以相互转化，从今天开始我们来学习第九章物态和物态变化，这节课学习第一节固体（板书课题）。

[阅读]：阅读课本32-33页，注意总结以下问题：1．如何区分单晶体和非晶体？2．如何区分单晶体和多晶体？3．如何区分多晶体和非晶体？【展示】学生展示阅读成果【例题1】下列说法中正确的是：（）A.只要是具有各向异性的物体必定是晶体B.只要是不显示各向异性的物体必定是非晶体C.只要是具有确定的熔点的物体必定是晶体D.只要是不具有确定的熔点的物体必定是非晶体【规律总结】(师生共同讲评例1，总结以下结论)：1.单晶体具有天然的规则的几何形状，而非晶体和多晶体没有规则的几何形状；2.在物理性质上，单晶体是各向异性，多晶体和非晶体是各向同性；3.晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。

【迁移应用】关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（）A.可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B.沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，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相同，则这块晶体一定是多晶体（学生做题、展示答案，师生共同讨论、归纳）【提出问题】晶体为什么会有特殊的物理性质？在微观结构上可能有什么特点？【阅读】：课本第33—34页，思考以上问题。

（学生展示阅读成果，师生共同归纳结论）1.组成晶体的微粒（分子、原子或离子）在空间是按照一定的规律整齐的排列，通常把这样的微观结构称为空间点阵；2.同种物质微粒，在空间按不同的规则排列分布，会形成不同的晶体；3.晶体在不同方向上，物质微粒的数目不同，即在不同方向上物质微粒的排列情况不同，从而引起晶体的各向异性；4.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。

第九章体、液体和物态变化（教师用书独具）■课标要求1. 了解固体的微观结构.会区别晶体和非晶体，列举生活中常见的晶体和非晶体.2. 了解材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影 响. •课标解读1. 知道固体分为晶体和非晶体两类.2. 知道晶体和非晶体、单晶体与多晶体在外形和物理性质上的区别.3. 知道晶体的三个宏观特性，知道晶体分为单晶体和多晶体.4. 了解品体的微观结构，并能用微观结构的理论解释品体的特性. •教学地位本节主要学习了解晶体和非晶体的微观结构以及区别和应用.本节知识在高考屮很少直 接命题.但学习本节知识可以了解材料科学知识及应用，对开拓学生视野，提高科学素质很 有 帮 助 .（教师用书独具）•新课导入建议图教9-1-1所示的是一些照片是扫描隧道显微镜拍摄到的晶体材料表面图像,通过观 察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征.那么 构成这些材料的原子在物质表面的排列有什么共同特点？敘歩教法分析9.1固体明葆标分条解读咬“教法”教学助 教区*按方略涼校细解用“数需教案设计区*if图教9— 1 —1•教学流程设计课前预习 1.阅读本节教材；今2•填写【课前自主导学】步骤4：师生互动完成“探究2”总结用微观理论解释晶体特性U1. 基本知识 ⑴分类固体可以分为晶体和非晶体两类.石英、云母、明矶、食盐、味精、蔗糖等是晶体,玻 璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非品体.⑵区别.思考判断（1）品体都有天然规则的几何形状.（X ）U数材 自査自測步骤6：学生练习，完成【当堂双基达标】.自主导学(2) 物理性质表现为各向同性的一定是非晶体.(X) (3) 单品体和多品体都有确定的熔点.(V) 3. 探究交流铁块没有规则的几何形状，铁块是非晶体吗？【提示】 金属虽没有规则的几何形状，但属于晶体.［丸识2|晶体的微观结构 1. 基本知识 ⑴规则性单晶体的原子(分子、离子)都是按照各自的规则排列，具有空间上的周期性. (2)变化或转化在不同条件下，同种物质的微粒按照不同规则在空间排列,可以生成不同的品体，例如 石墨和金刚石.有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体,例如天然水晶熔化后再凝固成石 英玻璃.2 思考判断(1) 奩体内部的微粒都是按照各自的规则排列的.(V)(2) 石墨和金刚石的微观结构是相同的.(X) (3) 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体.(V) 3.探究交流石墨和金刚石都是碳原子组成的，为什么石墨很软，而金刚石却很坚硬呢？【提示】 金刚石中碳原子的作用力很强，而石墨中的碳原子间的作用力很弱，所以金 刚石很aft 11晶体和非晶体的比较【问题导思】1. 从有没有一定的规则的外形能否区别晶体和非晶体？2. 从有没有一定的熔点能否区别单晶体和多晶体？3・晶体的各向异性表现在哪些方面？1. 晶体、非晶体以及单晶体、多晶体的区别(1) 区别晶体和非晶体，最可靠的方法是看有没有一定的熔点.(2) 区别单晶体和多晶体，一看形状，二看物理性质是否为各向异性. 2. 晶体的各向异性(1) 单晶体才具有各向异性，即不同方向上一些物理性质不同. (2) 各向异性表现出的不同方面① 云母、石膏晶体一导热性有显著的各向异性② 方铅矿晶体——导电性有显著的各向异性 ③ 方解石晶体——光的折射有显著的各向异性 ④ 立方形铜晶体一一弹性上有显著的各向异性特别提醒品体、卜品体的区分关键是看有无固定的熔点，单晶体「多晶体的区分关键是看有无规 则外形及物理性质是各向界性还是各向同性.卜例 下列说法中正确的是() A. 常见的金属材料都是多晶体 B. 只有非晶体才显示各向同性合作探 究区IC.凡是具有规则儿何形状的固体一定是晶体D.多晶体一定显75各向异性【审题指导】区别单晶体和多晶体看有没有规则的几何形状，表现的物理特性；区别多晶体和非晶体看有没有固定的熔点.【解析】常见的金属材料都是多晶体，A正确：多晶体和非晶体都显示各向同性，B、D 错误；只有具有天然规则几何形状的固体是单晶体，C错误，故选A.【答案】A「规律总结I ------------------------------ 1判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法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.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.4 if稻应用1.如图9一1一1所示，四块固体中，属于晶体的是（）明矶石英魔方塑料管图9-1-1A.明矶B.石英C.魔方D.塑料管【解析】明矶、石英为晶体，魔方（木）、塑料为非晶体.「•甜| 晶体的微观结构【问题导思】1.从微观结构上分析，单晶体为什么呈现出各向异性，而多晶体和非晶体为什么呈现出各向同性？2.如何理解晶体具有固定的熔点？3.同一种化学成分的物质，为什么有时会表现出不同的物理性质？1.对各向异性的微观解释如图9-1-2所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况.从图中可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC. AD ±物质微粒的数目不同.直线上物质微粒较多，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.图9-1-22.对熔点的解释给晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能，克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔解，熔解时晶体吸收的热暈全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化.3.有的物质有几种晶体的解释这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构，例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大不同.口磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构.卜例囚（2013-宁德高二检测）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，所以质地坚硕，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的微粒组成的不同品体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【审题指导】石墨是层状结构，层与层之间距离较大，原子间的作用力比较弱，所以石墨质地松软，可以用来制作粉状润滑剂；金刚石中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，可以用来切割玻璃.【解析】由化学知识知道，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.显然A、C、D 错误，B正确.【答案】B应用2.（2013-杭州高二检测）有关晶体的微观结构，下列说法正确的有（）A.同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质B.同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质C.同种元素形成品体只能有一种排列规律D.同种元素形成晶体可能有不同的排列规律【解析】同种元素原子可以按不同结构排列，即具有不同的空间点阵，物理性质则不同，如石墨和金刚石的物质密度、机械强度、导热性、导电性、光学性质等都有很大差别，所以B、D对，A、C错.【答案】BD|逊易错案例警示——不理解熔化过程的实质导致错误卜例晶体在熔化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【审题指导】晶体有固定的熔点，熔化过程吸收的热量用于破坏空间点阵结构，增加分子势能.【正确解答】晶体熔化时温度保持不变，分子的平均动能不变，晶体熔化过程中吸收的热量使分子间的距离增大，全部用来增加分子的势能，因为物体的内能是所有分子动能和分子势能的总和，所以晶体熔化吋的內能增大.因而，只有选项B正确.【易错剖析】受思维定势的影响，误认为物体吸收热量温度必升高，则分子动能一定增大，而误选A、C两项.【答案】B【备课资源】（教师用书独具）材料科学技术发展前景人类社会的文明和进步总是与材料密切相关，从石器时代、铜器时代、铁器时代人们采 用的天然材料和人造材料到现在的新型材料，无不对人类的生活和生产产生了重大的影响.至今，已发现的材料有30万种之多，并且还以每年5%的比率递增，新材料层出不穷、 琳琅满目，新材料主要包括新型金属材料、高分子合成材料、新型无机非金属材料、复合材 料、光电子材料等.新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属.铝合金密度小，导电性好，可 代替铜用作导电材料.镁合金是制造直升飞机某些零件的理想材料.铁合金被誉为“未来的 钢铁”，可制造超音速飞机和宇宙飞船.稀有金属可改善合金性能，用于制造光电材料、磁 性材料、化工材料及原子能反应堆零件等.高分子合成材料是20世纪用化学方法制造的一种新型材料，有合成橡胶、塑料和化学 纤维等几类.合成橡胶耐高温、耐低温、耐油、耐腐蚀的性能好，一般用于制造火箭、导弹、 飞机的某些零件等.塑料的综合性能好，原料丰富，工艺简便，用作建筑材料、包装材料、 医用材料，用于交通运输、电器、家具、仪表零件等.化学纤维耐用廉价，稳定性高，强度 大，褶皱性好，一般用作服装原料，在工业、农业、国防上有广泛用途.新型无机非金属材料有工业陶瓷、光字纤维、半导体材料.新型工业陶瓷具有良好的耐 高温性、抗氧化性、耐腐蚀性和抗热冲击性，它强度高，耐磨损，可制造燃气轮机、磁流体 发电机的电极、高温燃料电池.光导纤维重量轻，通信容量大，传输性能好，广泛用于通信、 医疗、宇航、飞机、舰艇等工业和科学研究领域.半导体材料如碑化傢，处理信息能力比超 导体硅快10倍，用于制作晶体管、集成电路和固态激光器.复合材料是由有机高分子、无机非金属和金属等材料复合而成，可分为结构复合材料和 功能复合材料.结构复合材料可根据受力要求进行选材设计及复合结构设计，用于宇航、航 空、电子电工、建筑、船舶、车辆、化工容器、管道、生活用品等领域.功能复合材料性能 优于一般功能性材料，已有压电、吸波、屏蔽、隐身、导电等功能的复合材料，广泛应用于 新能源技术、信息技术、航天技术及海洋工程等方面.光电子材料有光电子半导体材料、光纤和薄膜材料、液晶显示材料.它具有方向性、相干性、单有天然规则外形没有熔点色性和储能性等突出的优点，可用于制造高性能、小型化、集成化的光电子器件，并用于光通信、光计算、激光医疗、激光印刷、激光影视、激光受控热核反应、激光制导 等 •1. （2013-北京西城区高二检测）2008年北京奥运会的国家游泳中心——水立方，像一个 透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底.这种独特的感觉就源于建 筑外墙采用了一种叫做ETF 玖四氟乙烯和乙烯的共聚物）的膜材料.这种膜材料属于非晶体, 那么它具有的特性是（）A. 在物理性质上具有各向同性B. 在物理性质上具有各向异性C. 具有一定的熔点D. 没有一定的熔点【解析】 由于水立方的材料属于非晶体，故物理性质表现为各向同性，没有一定的熔 点，A 、D 正确.【答案］ AD2. 甩某薄片一面涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针接触它的反面，熔化了的石蜡呈椭 圆形，那么，这薄片是（）A.非晶体B.多晶体C.单晶体D.无法判断 【解析】 熔化了的石蜡呈椭圆形，说明薄片在导热时表现各向异性，故确定薄片为单 晶体. 【答案】 c3. _______________________________________________________________ 下列物质：云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜，其中具有固定熔化温度的有 _______________________ 物理性质表现为各向同性的有 ________・【解析】 晶体都有固定的熔点，多晶体和非晶体均表现各向同性. 【答案】云母、食盐、铜蜂蜡、橡胶、铜双肚达标想处练生生互动 达“双标”交流学 习区I。