第11章 第8讲 固体 讲义--2025-2026学年高二下学期物理沪科版选择性必修第三册

普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第8讲 固体（讲义）--（学生版） 普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第8讲 固体（讲义） 知识点1、晶体和非晶体 情景导学：石蜡和天然金刚石在外形上有什么区别？ 1、固体可以分为 和 两类．晶体又可以分为 晶体与 晶体． 1.1、石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是 ，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是 ． 1.2、固体的分类及性质 固体 天然外形 物理性质 (导热性能、机械强度、导电性能) 有无确定熔点 晶体 规则的几何外形，如金刚石、云母、明矾、雪花、食盐、味精等 各向同性或各向异性 确定熔点 非晶体 不具有规则的几何外形，如玻璃、松香、沥青、橡胶等 各向 确定的熔化温度 1.3、晶体的分类及性质 晶体 构成 物理性质 有无确定熔点 单晶体 单个晶粒 各向 有确定熔点 多晶体 由 构成 各向 有确定熔点 2、单晶体、多晶体及非晶体的异同比较 分类 微观结构 宏观表现 外形 物理性质 晶体 单晶体 组成晶体的物质微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规则排列——空间点阵 有天然、规则的几何形状 各向异性 有确定的熔点 多晶体 由无数的晶体微粒(小晶粒)无规则排列组成 没有天然、规则的几何形状 各向同性 没有确定的熔化温度 非晶体 内部物质微粒是无规则排列的 3、对单晶体的各向异性的理解 3.1、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。 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。 3.2、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云母晶体在导热性能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能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。 思考1．常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点。它们是晶体还是非晶体？ 思考2.在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？ 思考3．某人为了检验一块薄片物质是否为晶体，做了一个实验。他以薄片的正中央O为坐标原点，建立Oxy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点和y1点的温度在缓慢升高，但两点温度的高低没有差异。于是得出结论：这块薄片是非晶体。请说明：以上结论科学吗？为什么？ 4、判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法 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化温度。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．区分单晶体与多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体某些物理性质表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。 专题讲练1 1、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　 　) A.凡是晶体都是各向异性 B.黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体 C.一定条件下晶体可以转化成非晶体；但非晶体不能转化成晶体 D.晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 2、下列物质是晶体还是非晶体的判断正确的是(　 　) A.因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体 B.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 C.蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体 D.用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 3、随着科技的发展国家对晶体材料的研究越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( 　) A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B．具有规则几何外形的物体就是单晶体 C．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 D．石墨和金刚石都是晶体，但石墨是单晶体，金刚石是多晶体 4、在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图(a)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图像如图(b)所示，则(　 　) A．甲、乙是非晶体，丙是晶体 B．甲、丙是晶体，乙是非晶体 C．甲、丙是非晶体，乙是晶体 D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体 5、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 6、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 7、如图所示，甲、乙、丙三种固体物质，质量相等，从其温度随时间变化的图像可以判断(　 　) A．甲是晶体，乙、丙是非晶体 B．乙是晶体，甲、丙是非晶体 C．乙是非晶体，甲的熔点比丙的熔点低 D．乙是非晶体，甲的熔点比丙的熔点高 8、一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图所示。如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是(　 　) A．单晶体 B．多晶体 C．非晶体 D．普通金属 9、如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是(　 　) A.由于该物块有规则形状，所以它一定为晶体 B.由于该物块透明，所以它一定为晶体 C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体 D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化，且熔化的过程中温度保持不变，则它一定为晶体 10、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，如果沿其各方向的导电性不同，则该固体一定是晶体 D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体 11、2020年，“嫦娥五号”探测器顺利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷，即“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。关于石英晶体，下列说法正确的是(　 　) A．没有确定的熔点 B．具有各向同性的压电效应 C．没有确定的几何形状 D．是单晶体 12、(多选)国家游泳中心——水立方，像一个蓝色透明的“冰块”，透过它，游泳中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉来源于建筑外墙采用了一种叫ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)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．有确定的熔化温度 D．可以做成规则形状的物体 13、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化温度 14、随着科技的发展国家对晶体材料的研究越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　 　) A.晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C.多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 D.石墨和金刚石都是晶体，但石墨是单晶体，金刚石是多晶体 15、(多选)如图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(　 　) A.a对应的是晶体 B.b对应的是晶体 C.a对应的是非晶体 D.b对应的是非晶体 16、下列关于固体的说法中正确的是(　 　) A.晶体熔化时，温度不变，但内能变化 B.单晶体一定是单质，有规则的几何形状，有确定的熔点 C.多晶体没有规则的几何形状，也没有确定的熔点 D.晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的 17、(多选)下列说法正确的是(　 　) A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 C.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 18、北京冬奥会中国科研团队突破人工造雪核心技术“冰状雪”的难关，成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格“冰状雪”。“冰状雪”可以减小雪道表面与滑雪板间的摩擦力，保证雪道表面不易变形。即使在运动员高速转向的情况下，也能保证雪道表面平整光滑。不论选手第几个出场，雪道都可以处于相对完美的状态，以此确保比赛的公平性。已知普通雪密度是每立方厘米0.1克至0.4克，而“冰状雪”密度则需要达到每立方厘米0.65克。下列说法正确的是(　 　) A．“冰状雪”没有规则的形状，是非晶体 B．在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢 C．3 ℃的水通过造雪机转化为雪时，需要吸收热量 D．“冰状雪”熔化成水的过程中温度会不断变化 19、在P、Q两块不同材料的薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在薄片的另一侧面，结果熔化区域得到如图所示的两种图样，则(　　 ) A．P、Q薄片一定都是晶体 B．P、Q薄片一定都是非晶体 C．P薄片可能是非晶体，Q薄片一定是单晶体 D．P薄片一定是晶体，Q薄片可能是非晶体 20、关于晶体和非晶体，下列说法错误的是(　 　) A．有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 B．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 21、固体M、N在一定压强下的熔化曲线如图所示，则(　 　) A．固体M有可能是玻璃、橡胶 B．固体M的bc段表示固液共存状态 C．固体N的分子(或原子、离子)排列一定有规则 D．固体N的物理性质可能是各向异性的 22、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．它们都是各向同性的 D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列 23、有关晶体的排列结构，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．同种元素原子按相同结构排列有不同的物理性质 C．同种元素形成晶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 24、某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示，经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，关于这两种材料，下列说法中正确的是(　 　) A．材料甲一定是晶体 B．材料甲一定是非晶体 C．材料乙一定是单晶体 D．材料乙一定是多晶体 25、有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状；②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的；③这是一块非晶体，因为它的物理性质表现为各向同性．这三种说法中(　 　) A．只有①②是错的 B．只有②③是错的 C．只有①③是错的 D．都是错的 26、下列关于固体的说法中，正确的是(　 　) A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化 B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点 C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点 D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的 27、关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　 　) A．凡是晶体，都具有确定的几何外形 B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度 C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D．具有各向同性的物质一定是多晶体 知识点2、晶体的微观结构 1、在各种晶体中，原子(或分子、离子)，按照一定的规则排列，具有空间上的 。 2、微观结构的不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同。 3、在不同条件下，组成同种物质的微粒按照 在空间分布，可以生成不同的晶体，例如石墨和金刚石。有些晶体在 可以转化为非晶体，例如天然石英熔化后再凝固成石英玻璃。 4、晶体的微观结构及特点 (1)组成晶体的微粒(分子、原子或离子)，依照一定的规则在空间中整齐地排列。 (2)晶体中微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以使它们克服相互作用而远离。 (3)微粒的热运动表现为在平衡位置附近不停地做微小的振动。 思考1．如图为石墨和金刚石的微观结构图，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？ 思考2．如图所示是一个平面上晶体微粒排列的情况。请观察沿不同方向单位长度上微粒的数目是否相同，并思考引起晶体各向异性的原因。 晶体各向异性的微观解释 专题讲练2 1、 (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是按各自的规则排列着的 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.非晶体的内部微粒是无规则排列的 D.石墨的硬度与金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 2、 (多选)下列关于晶体空间点阵的说法正确的是(　 　) A.构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子 B.晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动 C.所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念。空间点阵的结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置，物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动 D.相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质 3、(多选)下列说法正确的是(　 　) A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的 B．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 D．同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同 4、2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究，他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构。根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是(　 　) A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B．石墨是单晶体，石墨烯是多晶体 C．石墨的物理性质表现为各向异性，石墨烯的物理性质表现为各向同性 D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的 5、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．它们都是各向同性的 D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列 6、下列关于固体的叙述，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．多晶体内部的分子排列是不规则的 C．同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质 D．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 7、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 8、食盐是我们生活中不可缺少的调味品，通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示。则下列说法正确的是(　 　) A．食盐晶体是正六面体形 B．食盐所有的物理性质都具有各向异性 C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体 D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变 9、(多选)有关晶体的微观结构，下列说法正确的有(　 　) A.同种元素分子按不同结构排列有相同的物理性质 B.同种元素分子按不同结构排列有不同的物理性质 C.同种元素形成晶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 10、(多选)关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是(　 　) A.石墨和金刚石是由不同物质生成的不同晶体 B.石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体 C.金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度 D.金刚石是单晶体，石墨是多晶体 11、(多选)单晶体不同于非晶体，它具有天然的规则的几何形状和各向异性，并且具有固定的熔点，下列哪些说法可以用来解释单晶体的上述特性(　 　) A.组成单晶体的微粒在空间按一定的规律排列着，构成特定的空间点阵 B.单晶体具有各向异性，是由于空间点阵中不同方向上微粒数目不同，微粒间距离也不相同 C.单晶体具有各向异性，是由于空间点阵中不同方向上的微粒的性质不同 D.单晶体在熔化时吸收的热量，全部用来瓦解空间点阵，因此，单晶体在熔化过程中保持一定的温度不变，只有空间点阵完全被瓦解，单晶体完全变为液体后，温度才会升高 12、(多选)下列说法正确的是(　 　) A.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的 B.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 C.天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 D.同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同 13、利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM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。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是： (1)___________________________________________________________________； (2)___________________________________________________________________。 14、如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，石墨烯是单层的石墨，可以通过剥离石墨而获得，是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。下列说法正确的是(　 　) A．单层石墨烯的厚度约在厘米数量级 B．石墨烯可以通过物理方法获得 C．石墨和石墨烯中的碳原子都固定在六边形的顶点不动 D．石墨烯熔化过程中吸热，碳原子的平均动能增加 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第8讲 固体（讲义）--（教师版） 普高物理2021新教材选修3第11章气体液体固体 第8讲 固体（讲义） 知识点1、晶体和非晶体 情景导学：石蜡和天然金刚石在外形上有什么区别？ 提示　天然金刚石有天然的规则的几何形状，石蜡没有规则的外形。 1、固体可以分为晶体 和非晶体 两类．晶体又可以分为单 晶体与多 晶体． 1.1、石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是晶体 ，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体 ． 1.2、固体的分类及性质 固体 天然外形 物理性质 (导热性能、机械强度、导电性能) 有无确定熔点 晶体 具有规则的几何外形，如金刚石、云母、明矾、雪花、食盐、味精等 各向同性或各向异性 有确定熔点 非晶体 不具有规则的几何外形，如玻璃、松香、沥青、橡胶等 各向同性 无确定的熔化温度 1.3、晶体的分类及性质 晶体 构成 物理性质 有无确定熔点 单晶体 单个晶粒 各向异性 有确定熔点 多晶体 由许多晶粒构成 各向同性 有确定熔点 2、单晶体、多晶体及非晶体的异同比较 分类 微观结构 宏观表现 外形 物理性质 晶体 单晶体 组成晶体的物质微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规则排列——空间点阵 有天然、规则的几何形状 各向异性 有确定的熔点 多晶体 由无数的晶体微粒(小晶粒)无规则排列组成 没有天然、规则的几何形状 各向同性 没有确定的熔化温度 非晶体 内部物质微粒是无规则排列的 3、对单晶体的各向异性的理解 3.1、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。 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。 3.2、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云母晶体在导热性能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能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。 思考1．常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点。它们是晶体还是非晶体？ 答案　金属虽然没有规则的几何外形，但是有确定的熔点，所以金属是晶体。 思考2.在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？ 答案　玻璃片上石蜡的熔化区域呈圆形，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域呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不相同。 思考3．某人为了检验一块薄片物质是否为晶体，做了一个实验。他以薄片的正中央O为坐标原点，建立Oxy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点和y1点的温度在缓慢升高，但两点温度的高低没有差异。于是得出结论：这块薄片是非晶体。请说明：以上结论科学吗？为什么？ 答案　不科学。实验说明该均匀薄片在x、y两个方向上导热性能相同，但不能因此就确定这块薄片是非晶体，因为晶体有可能在导热性能上表现为各向同性，而在其他性质上表现为各向异性；由于多晶体具有各向同性，该薄片也有可能是多晶体。 4、判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法 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化温度。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．区分单晶体与多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体某些物理性质表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。 专题讲练1 1、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　D　) A.凡是晶体都是各向异性 B.黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体 C.一定条件下晶体可以转化成非晶体；但非晶体不能转化成晶体 D.晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 解析　单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性，故A错误；黄金的延展性好可以切割加工成任意形状，黄金有固定的熔点，是晶体，故B错误；在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体，故C错误；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故D正确。 2、下列物质是晶体还是非晶体的判断正确的是(　B　) A.因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体 B.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 C.蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体 D.用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 解析　因石英有规则的几何外形，且各向异性，是晶体，而玻璃没有确定的熔点，为非晶体，故A错误；晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，故B正确；蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，但是用放大镜看，仍可发现组成糖块的一个个晶粒，所以它是晶体中的多晶体，故C错误；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，说明云母片是晶体，故D错误。 3、随着科技的发展国家对晶体材料的研究越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　C　) A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B．具有规则几何外形的物体就是单晶体 C．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 D．石墨和金刚石都是晶体，但石墨是单晶体，金刚石是多晶体 解析　单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体则没有规则的几何外形，故A错误；单晶体具有天然的几何外形，但有些非晶体可以被塑造成规则的几何外形，比如正方体玻璃器件，故B错误；根据多晶体与单晶体的特点可知，单晶体的某些物理性质表现为各向异性，多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性，故C正确；石墨和金刚石都是晶体，金刚石是单晶体，故D错误。 4、在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图(a)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图像如图(b)所示，则(　B　) A．甲、乙是非晶体，丙是晶体 B．甲、丙是晶体，乙是非晶体 C．甲、丙是非晶体，乙是晶体 D．甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体 解析　由题图(b)知，甲、丙有确定的熔点，乙没有确定的熔化温度，所以甲、丙是晶体，乙是非晶体，由题图(a)知，甲、乙的导热性能呈各向同性，丙的导热性能呈各向异性，所以丙是单晶体，B正确。 5、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　C　) 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 解析　物理性质表现为各向同性的可以是多晶体，也可以是非晶体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故A错误；沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，表现出各向同性，可能是多晶体，故B错误；一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，即具有各向异性，则该球一定是单晶体，故C正确；一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，表现出各向同性，可能是多晶体，故D错误。 6、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(　B　) 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 解析　单晶体表现为各向异性，熔化了的石蜡形成椭圆形，非晶体和多晶体表现为各向同性，则熔化了的石蜡形成圆形，无法确定熔点的高低，故B正确，A、C、D错误。 7、如图所示，甲、乙、丙三种固体物质，质量相等，从其温度随时间变化的图像可以判断(　D　) A．甲是晶体，乙、丙是非晶体 B．乙是晶体，甲、丙是非晶体 C．乙是非晶体，甲的熔点比丙的熔点低 D．乙是非晶体，甲的熔点比丙的熔点高 解析　晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，由题图可知，甲、丙两物质在熔化过程中都有温度不变的过程，所以甲、丙是晶体，同理可知，乙是非晶体。进一步分析可知，甲的熔点比丙的熔点高，故D正确，A、B、C错误。 8、一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图所示。如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是(　A　) A．单晶体 B．多晶体 C．非晶体 D．普通金属 解析　用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′、O2O2′方向测量结果均相同，说明该样品沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同，即物理性质表现为各向异性，A正确，B、C错误。如果是普通金属，可以分析出沿O1O1′方向电阻比较大，D错误。 9、如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是(　D　) A.由于该物块有规则形状，所以它一定为晶体 B.由于该物块透明，所以它一定为晶体 C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体 D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化，且熔化的过程中温度保持不变，则它一定为晶体 解析　单晶体具有天然的有规则的几何形状，但这个正方体物块不一定是天然形成的，所以不一定是晶体，故A错误；晶体并非都是透明的，所以该物块不一定是晶体，例如玻璃是透明的，但并非是晶体，故B错误；晶体并非都能导电，所以该绝缘物块不一定是非晶体，例如金刚石晶体，是单晶体，也是绝缘体，故C错误；晶体具有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，故D正确。 10、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　C　) 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，如果沿其各方向的导电性不同，则该固体一定是晶体 D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体 解析　多晶体和非晶体都显示各向同性，只有单晶体显示各向异性，所以A错误，C正确；单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以B、D错误。 11、2020年，“嫦娥五号”探测器顺利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷，即“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。关于石英晶体，下列说法正确的是(　D　) A．没有确定的熔点 B．具有各向同性的压电效应 C．没有确定的几何形状 D．是单晶体 解析　晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状，A、C错误，D正确；沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，其他方向不明显，故具有各向异性的压电效应，B错误。 12、(多选)国家游泳中心——水立方，像一个蓝色透明的“冰块”，透过它，游泳中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉来源于建筑外墙采用了一种叫ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)的膜材料，这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是(　AD　) 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．有确定的熔化温度 D．可以做成规则形状的物体 解析　非晶体没有确定的熔化温度，在物理性质上表现为各向同性，可以人工加工成规则形状的物体，故A、D正确。 13、下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是(　D　) 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化温度 解析　只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，常见的金属属于多晶体，故B错误；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，故C错误；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化温度，故D正确。 14、随着科技的发展国家对晶体材料的研究越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　C　) A.晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形 B.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 C.多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性 D.石墨和金刚石都是晶体，但石墨是单晶体，金刚石是多晶体 解析　多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，故A错误；同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，故B错误；单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，石墨和金刚石都是单晶体，故C正确，D错误。 15、(多选)如图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(　AD　) A.a对应的是晶体 B.b对应的是晶体 C.a对应的是非晶体 D.b对应的是非晶体 解析　晶体在熔化过程中不断吸热，但温度(熔点对应的温度)却保持不变，而非晶体没有确定的熔化温度，因此题图a对应的是晶体，题图b对应的是非晶体，故A、D正确。 16、下列关于固体的说法中正确的是(　A　) A.晶体熔化时，温度不变，但内能变化 B.单晶体一定是单质，有规则的几何形状，有确定的熔点 C.多晶体没有规则的几何形状，也没有确定的熔点 D.晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的 解析　晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，其吸收的热量用于增加分子的势能，内能增大，A正确；单晶体不一定是单质，如离子晶体是阴阳离子以离子键结合形成的晶体，所以离子晶体属于离子化合物，不是单质，B错误；多晶体没有规则的几何形状，但有确定的熔点，C错误；单晶体表现为各向异性，但多晶体表现为各向同性，D错误。 17、(多选)下列说法正确的是(　CD　) A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 C.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 解析　金刚石、食盐和水晶是晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍然是晶体，B错误；根据是否有确定的熔点，可以把固体分为晶体和非晶体两类，单晶体有各向异性，具有不同的光学性质，C正确；晶体的分子排列结 18、北京冬奥会中国科研团队突破人工造雪核心技术“冰状雪”的难关，成功制造出适应大陆性季风气候特点的合格“冰状雪”。“冰状雪”可以减小雪道表面与滑雪板间的摩擦力，保证雪道表面不易变形。即使在运动员高速转向的情况下，也能保证雪道表面平整光滑。不论选手第几个出场，雪道都可以处于相对完美的状态，以此确保比赛的公平性。已知普通雪密度是每立方厘米0.1克至0.4克，而“冰状雪”密度则需要达到每立方厘米0.65克。下列说法正确的是(　B　) A．“冰状雪”没有规则的形状，是非晶体 B．在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢 C．3 ℃的水通过造雪机转化为雪时，需要吸收热量 D．“冰状雪”熔化成水的过程中温度会不断变化 解析　“冰状雪”有固定的熔点，是晶体，故A错误；“冰状雪”密度较大，在同样条件下，同体积的“冰状雪”比自然雪熔化得慢，故B正确；3 ℃的水通过造雪机转化为雪时，需要放出热量，故C错误；“冰状雪”是晶体，熔化成水的过程中温度不变，故D错误。 19、在P、Q两块不同材料的薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在薄片的另一侧面，结果熔化区域得到如图所示的两种图样，则(　　C) A．P、Q薄片一定都是晶体 B．P、Q薄片一定都是非晶体 C．P薄片可能是非晶体，Q薄片一定是单晶体 D．P薄片一定是晶体，Q薄片可能是非晶体 解析　单晶体是各向异性的，熔化在单晶体表面的石蜡是椭圆形；非晶体和多晶体是各向同性的，则熔化在表面的石蜡是圆形，所以P薄片可能是非晶体，Q薄片一定是单晶体，故C正确． 20、关于晶体和非晶体，下列说法错误的是(　B　) A．有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 B．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 解析　固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体有各向异性，有些晶体在不同的方向上具有不同的光学性质，A正确，不符合题意；将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体，B错误，符合题意；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，C正确，不符合题意；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，而熔化以后再凝固的水晶(即石英玻璃)却是非晶体；把晶体硫加热熔化，倒入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，D正确，不符合题意． 21、固体M、N在一定压强下的熔化曲线如图所示，则(　B　) A．固体M有可能是玻璃、橡胶 B．固体M的bc段表示固液共存状态 C．固体N的分子(或原子、离子)排列一定有规则 D．固体N的物理性质可能是各向异性的 解析　晶体是在固定的温度下熔化为液体，而非晶体是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体，bc段表示晶体的固液共存状态，而玻璃、橡胶是非晶体，没有固定的熔化温度，A错误，B正确．曲线N是非晶体在一定压强下的熔化过程，所以非晶体的分子(或原子、离子)排列没有规则，非晶体的物理性质表现为各向同性，C、D错误． 22、石墨和金刚石性质有很大差异，是由于(　D　) 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．它们都是各向同性的 D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列 23、有关晶体的排列结构，下列说法正确的有(　D　) A．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质 B．同种元素原子按相同结构排列有不同的物理性质 C．同种元素形成晶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　原子排列结构不同，同种元素可以按照不同规则排列；即具有不同的空间点阵，物理性质不同，如石墨和金刚石的密度、机械强度、导热性、导电性、光学性质等都有很大的区别，故D正确． 24、某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示，经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，关于这两种材料，下列说法中正确的是(　C　) A．材料甲一定是晶体 B．材料甲一定是非晶体 C．材料乙一定是单晶体 D．材料乙一定是多晶体 解析　测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，说明了甲具有各向同性，而乙具有各向异性，单晶体是各向异性的，所以乙一定是单晶体，而多晶体和非晶体是各向同性的，所以甲可能是多晶体，也可能是非晶体，故C正确，A、B、D错误． 25、有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状；②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的；③这是一块非晶体，因为它的物理性质表现为各向同性．这三种说法中(　D　) A．只有①②是错的 B．只有②③是错的 C．只有①③是错的 D．都是错的 解析　铜条虽具有规则的几何形状，但它是多晶体，它的内部分子排列是规则的，但构成多晶体的单晶体颗粒的排列是不规则的，所以D正确． 26、下列关于固体的说法中，正确的是(　A　) A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化 B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点 C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点 D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的 解析　晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，其吸收的热量转化为分子的势能，内能增大，故A正确；单晶体不一定是单质，故B错误；多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；单晶体表现为各向异性，但多晶体表现为各向同性，故D错误． 27、关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是(　B　) A．凡是晶体，都具有确定的几何外形 B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度 C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D．具有各向同性的物质一定是多晶体 解析　多晶体没有确定的几何外形，所以A错误；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，所以B正确；晶体、非晶体内部的物质微粒都是不停地运动着的，所以C错误；多晶体与非晶体都具有各向同性，所以D错误． 知识点2、晶体的微观结构 1、在各种晶体中，原子(或分子、离子)，按照一定的规则排列，具有空间上的周期性。 2、微观结构的不同，造成晶体与非晶体形状和物理性质的不同。 3、在不同条件下，组成同种物质的微粒按照不同规则在空间分布，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，例如天然石英熔化后再凝固成石英玻璃。 4、晶体的微观结构及特点 (1)组成晶体的微粒(分子、原子或离子)，依照一定的规则在空间中整齐地排列。 (2)晶体中微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以使它们克服相互作用而远离。 (3)微粒的热运动表现为在平衡位置附近不停地做微小的振动。 思考1．如图为石墨和金刚石的微观结构图，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？ 答案　金刚石中碳原子间的作用力很强，而石墨是层状结构，层与层之间距离较大，原子间的作用力比较弱，所以金刚石很坚硬，石墨却很松软。 思考2．如图所示是一个平面上晶体微粒排列的情况。请观察沿不同方向单位长度上微粒的数目是否相同，并思考引起晶体各向异性的原因。 晶体各向异性的微观解释 答案　由晶体微粒的排列情况可知，沿不同方向单位长度上微粒的数目均不相同，正是这种不同，使晶体的物理性质表现为各向异性。 专题讲练2 1、 (多选)下列叙述中正确的是(　ABC　) A.晶体的各向异性是由于它的微粒是按各自的规则排列着的 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.非晶体的内部微粒是无规则排列的 D.石墨的硬度与金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 解析　晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质不同；也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何外形，选项A、B正确；非晶体的内部微粒是无规则排列的，选项C正确；石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地松软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，选项D错误。 2、 (多选)下列关于晶体空间点阵的说法正确的是(　ACD　) A.构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子 B.晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动 C.所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念。空间点阵的结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置，物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动 D.相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质 解组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物质微粒也就是分子动理论所说的“分子”。显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息地做无规则的热运动之中，但同时物质微粒之间还存在相互作用。组成晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离。相同的物质微粒，可构成不同的空间点阵，如金刚石和石墨。故选项A、C、D正确，选项B错误。 3、(多选)下列说法正确的是(　BC　) A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的 B．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 D．同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同 解析　固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是相对的，在一定的条件下可以相互转化，A错误；天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的，具有空间上的周期性，C正确；相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体，组成它们的微粒能够按照不同的排列规律在空间分布，如金刚石与石墨，B正确，D错误。 4、2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究，他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构。根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是(　D　) A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B．石墨是单晶体，石墨烯是多晶体 C．石墨的物理性质表现为各向异性，石墨烯的物理性质表现为各向同性 D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的 解析　石墨、石墨烯都是单晶体，石墨与石墨烯等都是碳元素的单质，故A、B错误；石墨、石墨烯的物理性质都表现为各向异性，故C错误；他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的，故D正确。 5、石墨和金刚石性质有很大差异，是由于(　D　) 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．它们都是各向同性的 D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列 解析　物质的物理性质由物质微粒的微观结构决定，故D选项正确。 6、下列关于固体的叙述，正确的是(　A　) A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列 B．多晶体内部的分子排列是不规则的 C．同种元素的原子按不同结构排列有相同的物理性质 D．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 解析　晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质是否具有各向异性，故A正确；由晶体的微观结构特点可知，晶体内部的分子是有规则地、周期性地在空间排列，故B错误；同种元素的原子按不同结构排列有不同的物理性质，故C错误；石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它们质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，故D错误。 7、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(　　C) 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。 8、食盐是我们生活中不可缺少的调味品，通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示。则下列说法正确的是(　A　) A．食盐晶体是正六面体形 B．食盐所有的物理性质都具有各向异性 C．食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体 D．食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变 解析　食盐晶体是正六面体形，选项A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，选项B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，选项C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能增加，选项D错误。 9、(多选)有关晶体的微观结构，下列说法正确的有(　BD　) A.同种元素分子按不同结构排列有相同的物理性质 B.同种元素分子按不同结构排列有不同的物理性质 C.同种元素形成晶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　同种元素分子可以按不同结构排列，即具有不同的空间点阵，物理性质不同，如石墨和金刚石的密度、硬度、导热性、导电性、光学性质等都有很大差别，所以B、D正确，A、C错误。 10、(多选)关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是(　BC　) A.石墨和金刚石是由不同物质生成的不同晶体 B.石墨和金刚石是由同种物质生成的不同微观结构的晶体 C.金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度 D.金刚石是单晶体，石墨是多晶体 解析　石墨和金刚石的化学成分相同，即它们是同种物质，但它们的微观结构不同，所以构成不同的晶体，且都是单晶体，具有不同的物理性质。金刚石中原子间作用力比石墨的大，金刚石有很大的硬度。选项B、C正确。 11、(多选)单晶体不同于非晶体，它具有天然的规则的几何形状和各向异性，并且具有固定的熔点，下列哪些说法可以用来解释单晶体的上述特性(　ABD　) A.组成单晶体的微粒在空间按一定的规律排列着，构成特定的空间点阵 B.单晶体具有各向异性，是由于空间点阵中不同方向上微粒数目不同，微粒间距离也不相同 C.单晶体具有各向异性，是由于空间点阵中不同方向上的微粒的性质不同 D.单晶体在熔化时吸收的热量，全部用来瓦解空间点阵，因此，单晶体在熔化过程中保持一定的温度不变，只有空间点阵完全被瓦解，单晶体完全变为液体后，温度才会升高 解析　单晶体内部的微粒构成特定的空间点阵是单晶体有天然规则几何形状的原因，单晶体在物理性质上的各向异性是由于空间点阵中不同方向上的微粒数目不同，微粒间距离也不相同。晶体熔点的存在是由于晶体在熔化时要吸收热量用来瓦解空间点阵，增加分子势能，熔化过程中分子热运动的平均动能不变，即温度不变，只有当晶体全部熔化变为液体后，温度才会升高，分子热运动的平均动能才会增加，单晶体也是如此。故选项A、B、D正确。 12、(多选)下列说法正确的是(　BC　) A.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的 B.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 C.天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 D.同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同 解析　固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是相对的，在一定的条件下可以相互转化，A错误；天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的，具有空间上的周期性，C正确；相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体，组成它们的微粒能够按照不同的排列规律在空间分布，如金刚石与石墨，B正确，D错误。 13、利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM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。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是： (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 解析　从题图中可以看出，这几种材料的原子排列均有一定的规则，因此是晶体，具有晶体的特点。 14、如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，石墨烯是单层的石墨，可以通过剥离石墨而获得，是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。下列说法正确的是(　B　) A．单层石墨烯的厚度约在厘米数量级 B．石墨烯可以通过物理方法获得 C．石墨和石墨烯中的碳原子都固定在六边形的顶点不动 D．石墨烯熔化过程中吸热，碳原子的平均动能增加 解析　单层石墨烯的厚度约为0.335 nm，故A错误；由题意可知，可以通过剥离石墨而获得石墨烯，所以石墨烯可以通过物理方法获得，故B正确；石墨中的碳原子是运动的，故C错误；石墨烯是晶体，熔化过程中吸热，温度不变，碳原子的平均动能不变，故D错误。 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $