内容正文:
4 固体
[学习目标] 1.知道晶体和非晶体的特点及其区分方法,明确单晶体和多晶体的区别(重点)。2.了解晶体的微观结构,知道晶体和非晶体形状和物理性质不同的原因(难点)。
一、晶体和非晶体
1.观察以下两组图片,说出它们外形上的区别?再用显微镜观察食盐和松香粉末的外形,两者有什么样的差别?
答案 图甲中各物体的外形规则,图乙中物体的外形不规则。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。
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未涂蜡的一面,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。
1.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
2.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
大块晶体
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
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。
2.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,因为晶体也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;此外,由于多晶体具有各向同性,该薄片也有可能是多晶体。
(1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形。( × )
(2)没有确定的熔化温度的固体一定是非晶体。( √ )
(3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。( × )
(4)单晶体的各向异性是指在每一种物理性质上都表现为各向异性。( × )
(5)某一大块多晶体粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒为一个单晶体。( × )
例1 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
答案 A
解析 晶体熔化时,其温度虽然不变,但其内部结构发生变化,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。
例2 (2023·宁波市效实中学高二期中)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.甲是晶体 B.甲是非晶体
C.乙是晶体 D.乙是非晶体
答案 A
解析 单晶体的导热性是各向异性的,薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的,非晶体和多晶体的导热性是各向同性的,则薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是圆形的,即乙可能是多晶体也可能是非晶体,故选A。
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。
二、晶体的微观结构
单晶体具有规则的几何外形,物理性质方面表现为各向异性,而非晶体没有规则的几何外形,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 它们的微观结构不同。
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,例如碳原子按不同的空间分布排列可形成石墨和金刚石。
3.同一种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
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。
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。
例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
答案 BC
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;同种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。
例4 白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料——黑磷,图为黑磷微观结构,其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是( )
A.黑磷是晶体材料
B.黑磷熔化过程中温度升高
C.黑磷中每个分子都是固定不动的
D.同质量的白磷和黑磷分子数目不同
答案 A
解析 根据题图可知,黑磷的微观结构呈现空间上规则排列,具有空间上的周期性,属于晶体材料,所以黑磷具有固定的熔点,熔化过程中温度不变,故A正确,B错误;组成物质的分子总是在做无规则热运动,故C错误;组成白磷和黑磷的分子是同一种分子,所以同质量的白磷和黑磷分子数目相同,故D错误。
课时对点练 [分值:60分]
1~7题每题4分,共28分
考点一 晶体和非晶体
1.(2024·宁波市慈溪中学高二月考)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
答案 D
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,透明的物体并非都是晶体,例如玻璃是透明的,但并不是晶体,故B错误;绝缘体不一定是非晶体,例如金刚石是晶体,也是绝缘体,故C错误;晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,故D正确。
2.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,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体
D.一块固体,若其各个方向的导热性相同,则这块固体一定是多晶体
答案 C
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,可能是非晶体,也可能是多晶体,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;一块固体,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。
3.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
答案 D
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。
4.(2023·温州市高二月考)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
答案 A
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。
考点二 晶体的微观结构
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
答案 D
6.(多选)关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中,正确的是( )
A.图甲为在一个平面内晶体中微粒沿不同的方向排列的情况不同,故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质
B.图乙为金刚石中碳原子形成的一种紧密结构,相互之间作用力很强,所以金刚石十分坚硬,可制造玻璃刀和钻头
C.图丙为食盐晶体的点阵结构,晶体的许多特性都与点阵结构有关
D.图丁为雪花的微观结构,雪花是晶体,当雪化成水后,水也是晶体
答案 AC
解析 晶体中微粒沿不同的方向上排列的情况不同,故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质,A正确;题图乙为石墨的微观结构,B错误;题图丙为食盐晶体的点阵结构,晶体的许多特性都与点阵结构有关,C正确;题图丁为雪花的微观结构,雪花有规则的几何形状,所以是晶体,当雪化成水后,具有流动性,是液体不再是固体,D错误。
7.2023年10月3日,我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。“铌包头矿”是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物,微观结构如图,则“铌包头矿”颗粒( )
A.是非晶体 B.有固定的熔点
C.没有规则的外形 D.各向同性
答案 B
解析 由题图可知,该颗粒属于晶体,其有规则的外形,且有固定的熔点,物理性质表现为各向异性。故选B。
8~11题每题8分,共32分
8.关于天然水晶,下列说法正确的是( )
A.具有规则的几何外形,但是没有确定的熔点
B.微观粒子的空间排列不规则
C.在熔化过程中分子平均动能不变
D.在光学性质上表现为各向同性
答案 C
解析 水晶是晶体,具有规则的几何外形,有确定的熔点,微观粒子的空间排列规则,A、B错误;水晶是晶体,有确定的熔点,在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变,C正确;天然水晶在光学性质上表现为各向异性,D错误。
9.(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
答案 AD
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。
10.2020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
答案 D
解析 晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,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,其他方向较弱,故具有各向异性的压电效应,B错误。
11.(2024·宁波市慈溪中学高二月考)如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析正确的是( )
A.甲为气态
B.甲→乙的过程需要放热
C.乙→丙的过程与露珠形成过程相同
D.BC段对应的温度为该晶体的熔点
答案 D
解析 由题图知,甲中分子相距最近,分子排列规则,分子间的作用力最大,既不易被压缩,也不容易被拉伸,所以是固态分子的排列方式;乙中分子相距较近,分子排列杂乱,分子间的作用力较弱,是液态分子的排列方式;丙中分子相距最远,分子无固定排列,分子间的作用力最弱,是气态分子的排列方式。由以上分析知,甲为固态,故A错误;甲→乙是固态变为液态的熔化过程,需要吸收热量,故B错误;乙→丙是液态变成气态的汽化过程,露珠是水蒸气遇冷形成小水滴的液化过程,故C错误;BC段表示晶体吸热或放热的温度保持不变,状态发生改变的晶体熔化(或凝固)过程,此时的温度叫晶体的熔点(或凝固点),故D正确。
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DIERZHANG
第二章
4 固体
1
1.知道晶体和非晶体的特点及其区分方法,明确单晶体和多晶体的区别(重点)。
2.了解晶体的微观结构,知道晶体和非晶体形状和物理性质不同的原因(难点)。
学习目标
2
一、晶体和非晶体
二、晶体的微观结构
课时对点练
内容索引
3
晶体和非晶体
一
4
1.观察以下两组图片,说出它们外形上的区别?再用显微镜观察食盐和松香粉末的外形,两者有什么样的差别?
答案 图甲中各物体的外形规则,图乙中物体的外形不规则。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。
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未涂蜡的一面,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。
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.固体的分类及性质
梳理与总结
具有
有
同性
无
晶体 构成 物理性质 有无确定熔点
单晶体 大块晶体 各向_____ 有确定熔点
多晶体 由 构成 各向_____ 有确定熔点
2.晶体的分类及性质
异性
许多晶粒
同性
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?
思考与讨论
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。
2.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,因为晶体也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;此外,由于多晶体具有各向同性,该薄片也有可能是多晶体。
(1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形。( )
(2)没有确定的熔化温度的固体一定是非晶体。( )
(3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体。( )
(4)单晶体的各向异性是指在每一种物理性质上都表现为各向异性。
( )
(5)某一大块多晶体粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒为一个单晶体。
( )
√
×
×
×
×
易错辨析
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
例1
√
晶体熔化时,其温度虽然不变,但其内部结构发生变化,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。
(2023·宁波市效实中学高二期中)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.甲是晶体 B.甲是非晶体
C.乙是晶体 D.乙是非晶体
例2
√
单晶体的导热性是各向异性的,薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的,非晶体和多晶体的导热性是
各向同性的,则薄片的表面接触点周围熔
化了的石蜡是圆形的,即乙可能是多晶体
也可能是非晶体,故选A。
总结提升
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。
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晶体的微观结构
二
17
单晶体具有规则的几何外形,物理性质方面表现为各向异性,而非晶体没有规则的几何外形,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 它们的微观结构不同。
1.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的 排列的,具有空间上的 。
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 在空间分布,例如碳原子按不同的空间分布排列可形成 和 。
3.同一种物质也可能以 和 两种不同的形态出现。有些非晶体在一定条件下也可以转化为 。
梳理与总结
规则
周期性
不同规则
石墨
金刚石
晶体
非晶体
晶体
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。
思考与讨论
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。
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。
晶体各向异性的微观解释
(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
例3
√
√
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;
同种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。
白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料——黑磷,图为黑磷微观结构,其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是
A.黑磷是晶体材料
B.黑磷熔化过程中温度升高
C.黑磷中每个分子都是固定不动的
D.同质量的白磷和黑磷分子数目不同
例4
√
根据题图可知,黑磷的微观结构呈现空间上规则排列,具有空间上的周期性,属于晶体材料,所以黑磷具有固定的熔点,熔化过程中温度不变,故A正确,B错误;
组成物质的分子总是在做无规则热运动,
故C错误;
组成白磷和黑磷的分子是同一种分子,所
以同质量的白磷和黑磷分子数目相同,故D错误。
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课时对点练
三
26
考点一 晶体和非晶体
1.(2024·宁波市慈溪中学高二月考)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
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6
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基础对点练
√
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,透明的物体并非都是晶体,
例如玻璃是透明的,但并不是晶体,故B错误;
绝缘体不一定是非晶体,例如金刚石是晶体,也
是绝缘体,故C错误;
晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,故D正确。
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2.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,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单
晶体
D.一块固体,若其各个方向的导热性相同,则这块固体一定是多晶体
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√
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,可能是非晶体,也可能是多晶体,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;
一块固体,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。
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3.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
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√
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。
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4.(2023·温州市高二月考)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
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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。
考点二 晶体的微观结构
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
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6.(多选)关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中,正确的是
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A.图甲为在一个平面内晶体中微粒沿不同的方向排列的情况不同,故晶
体在不同的方向上会表现出不同的物理性质
B.图乙为金刚石中碳原子形成的一种紧密结构,相互之间作用力很强,
所以金刚石十分坚硬,可制造玻璃刀和钻头
C.图丙为食盐晶体的点阵结构,晶体的许多特性都与点阵结构有关
D.图丁为雪花的微观结构,雪花是晶体,当雪化成水后,水也是晶体
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晶体中微粒沿不同的方向上排列的情况不同,故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质,A正确;
题图乙为石墨的微观结构,B错误;
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题图丙为食盐晶体的点阵结构,晶体的许多特性都与点阵结构有关,C正确;
题图丁为雪花的微观结构,雪花有规则的几何形状,所以是晶体,当雪化成水后,具有流动性,是液体不再是固体,D错误。
由题图可知,该颗粒属于晶体,其有规则的外形,且有固定的熔点,物理性质表现为各向异性。故选B。
7.2023年10月3日,我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。“铌包头矿”是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物,微观结构如图,则“铌包头矿”颗粒
A.是非晶体 B.有固定的熔点
C.没有规则的外形 D.各向同性
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8.关于天然水晶,下列说法正确的是
A.具有规则的几何外形,但是没有确定的熔点
B.微观粒子的空间排列不规则
C.在熔化过程中分子平均动能不变
D.在光学性质上表现为各向同性
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能力综合练
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水晶是晶体,具有规则的几何外形,有确定的熔点,微观粒子的空间排列规则,A、B错误;
水晶是晶体,有确定的熔点,在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变,C正确;
天然水晶在光学性质上表现为各向异性,D错误。
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。
9.(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
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10.2020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
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晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,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,其他方向较弱,故具有各向异性的压电效应,B错误。
11.(2024·宁波市慈溪中学高二月考)如图表示某晶体的物态变化过程,其中甲、乙、丙分别表示三种物态。下列分析
正确的是
A.甲为气态
B.甲→乙的过程需要放热
C.乙→丙的过程与露珠形成过程相同
D.BC段对应的温度为该晶体的熔点
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由题图知,甲中分子相距最近,分子排列规则,分子间的作用力最大,既不易被压缩,也不容易被拉伸,所以是固态分子的排列方式;乙中分子相距较近,分子排列杂乱,分子间的
作用力较弱,是液态分子的排列方式;丙中分
子相距最远,分子无固定排列,分子间的作用
力最弱,是气态分子的排列方式。由以上分析
知,甲为固态,故A错误;
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甲→乙是固态变为液态的熔化过程,需要吸收热量,故B错误;
乙→丙是液态变成气态的汽化过程,露珠是水
蒸气遇冷形成小水滴的液化过程,故C错误;
BC段表示晶体吸热或放热的温度保持不变,
状态发生改变的晶体熔化(或凝固)过程,此
时的温度叫晶体的熔点(或凝固点),故D正确。
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