固體【含答案解析】人教版【知識架構+對點訓練】 高二物理備課精研提升

2.4固體基礎導學要點一、晶體和非晶體1．固體可以分為晶體和非晶體兩類．晶體又可以分為單晶體與多晶體。2．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。3．非晶體(1)沒有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的外形；(2)物理性質(zhì)：a.沒有(填“有”或“沒有”)確定的熔化溫度；b．導電、導熱、光學等物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)；4．晶體(1)單晶體：①有(填“有”或“沒有”)天然的規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點；b．導電、導熱、光學等某些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性(填“異性”或“同性”)。(2)多晶體：①沒有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點；b．導電、導熱、光學等物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)。要點二、晶體的微觀結(jié)構1．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性。2．有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體．那是因為組成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布。3．同一種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)．有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體。要點突破突破一：單晶體、多晶體及非晶體的異同比較分類微觀結(jié)構宏觀表現(xiàn)外形物理性質(zhì)晶體單晶體組成晶體的物質(zhì)微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規(guī)則排列——空間點陣有天然、規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點多晶體由無數(shù)的晶體微粒(小晶粒)無規(guī)則排列組成沒有天然、規(guī)則的幾何形狀各向同性非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒是無規(guī)則排列的沒有確定的熔化溫度突破二：對單晶體的各向異性的理解(1)單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性能時，測試結(jié)果不同。(2)單晶體具有各向異性，并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母晶體在導熱性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同；②方鉛礦石晶體在導電性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同；③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同；④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同。突破三：晶體的微觀結(jié)構對晶體的微觀解釋(1)對單晶體各向異性的解釋圖為在一個平面上單晶體物質(zhì)微粒的排列情況．在沿不同方向所畫的等長線段AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同．線段AB上物質(zhì)微粒較多，線段AD上較少，線段AC上更少。因為在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同。(2)對晶體具有確定熔點的解釋晶體加熱到一定溫度時，一部分微粒有足夠的動能克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔化，熔化時晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化。典例精析題型一：晶體與非晶體的區(qū)別例一．關于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A．所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B．晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體C．大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體D．所有的晶體都有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點解析：晶體和非晶體的區(qū)別.選項個性分析A錯誤只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性B錯誤單晶體有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體無規(guī)則的幾何形狀，金屬屬于多晶體C錯誤大塊塑料是非晶體，粉碎成形狀規(guī)則的顆粒，依然是非晶體D正確晶體和非晶體的一個重要區(qū)別就是有無確定的熔點答案：D【反思總結(jié)】晶體和非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是晶體有確定的熔點，而非晶體沒有．由于多晶體和非晶體都具有各向同性、無規(guī)則外形的特點，僅從各向同性或幾何形狀不能斷定某一固體是晶體還是非晶體．變式遷移1：（多選）某球形固體物質(zhì)，其各向?qū)嵝阅芟嗤?，則該物體()A．一定是非晶體B．可能具有確定的熔點C．一定是單晶體，因為它有規(guī)則的幾何外形D．一定不是單晶體，因為它具有各向同性的物理性質(zhì)解析：導熱性能各向相同的物體可能是非晶體，也可能是多晶體，因此，A選項不正確；多晶體具有確定的熔點，因此B選項正確；物體外形是否規(guī)則不是判斷是否是單晶體的依據(jù)，應該說，單晶體具有規(guī)則的幾何外形是“天生”的，而多晶體和非晶體也可以有規(guī)則的幾何外形，當然，這只能是“后天”人為加工的，因此C選項錯誤；因為單晶體區(qū)別于多晶體和非晶體在于其物理性質(zhì)上的各向異性，因此D選項正確．答案：BD題型二：晶體的微觀結(jié)構例二．關于晶體和非晶體，下列說法中錯誤的是（）A．同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)B．晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，也有確定的熔點C．不可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體D．晶體在熔化過程中，分子平均動能不變，內(nèi)能增加【答案】B【解析】A．同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，例如天然水晶與石英玻璃，A正確，不符合題意；B．單晶體有規(guī)則的幾何形狀，多晶體則沒有規(guī)則的幾何形狀，晶體有確定的熔點，B錯誤，符合題意；C．多晶體和非晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，單晶體某些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，所以不可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體，C正確，不符合題意；D．晶體在熔化中，晶體的溫度不變，分子平均動能不變，可分子的勢能增加，內(nèi)能增加，D正確，不符合題意。故選B。變式遷移2：下列說法不正確的是（）A．氣球充氣后會膨脹，是由于所充氣體分子斥力造成的B．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體C．若兩個分子在相互靠近的過程中分子力逐漸增大，分子勢能也可能逐漸增大D．氣體體積不變時，溫度越高，單位時間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多【答案】A【解析】A．氣球充氣后會膨脹，這是氣體壓強作用的緣故，與分子斥力無關，A錯誤，符合題意；B．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如石墨和金剛石，B正確，不符合題意；C．當時，分子力表現(xiàn)為斥力，兩個分子在相互靠近的過程中分子力逐漸增大，分子力做負功，分子勢能增大，C正確，不符合題意；D．氣體體積不變時，溫度越高，分子平均動能越大，單位時間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多，導致壓強越大，D正確，不符合題意。故選A。強化訓練選擇題1、將冰塊放在燒杯中，冰塊慢慢熔化成水，再逐漸蒸發(fā)。以下說法正確的是（）A．幾何形狀不規(guī)則的冰塊不是晶體B．冰熔化成水的過程中，水分子的平均動能增加C．在水的表面層，分子比較稀疏，分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．水變成水蒸氣，分子間距增大，分子勢能增大【答案】D【解析】A．單晶體有規(guī)則的幾何外形，而多晶體和非晶體沒有規(guī)則的天然外形，幾何形狀不規(guī)則的冰塊具有確定的熔點，屬于多晶體，故A錯誤；B．溫度是分子平均動能變化的標志，冰融化成水的過程中，溫度不變，水分子的平均動能不變，故B錯誤；C．在水的表面層，分子比較稀疏，分子間距大于分子間的平衡距離，分子作用力表現(xiàn)為引力，故C錯誤；D．水變成水蒸氣，分子間距增大，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負功，分子勢能增大，故D正確。故選D。2、石墨是碳原子按圖甲排列形成的，其微觀結(jié)構為層狀結(jié)構。圖乙為石墨烯的微觀結(jié)構，單碳層石墨烯是單層的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大約三百萬層石墨烯。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強度最高、導熱性最好的新型材料。則（）A．石墨中的碳原子靜止不動B．碳原子的直徑大約為3×10-9mC．石墨烯碳原子間只存在分子引力D．石墨烯的熔解過程中，碳原子的平均動能不變【答案】D【解析】A．石墨中的碳原子是運動的，A錯誤；B．由意義可知單層的距離為且層與層之間有間距，B錯誤；C．石墨烯碳原子間不僅存在分子引力，同時也存在分子斥力，C錯誤；D．石墨烯是晶體，在熔解過程中，溫度不變，故碳原子的平均動能不變，D正確。故選D。3．關于晶體和非晶體，下列說法錯誤的是（）A．有些晶體在不同的方向上有不同的光學性質(zhì)B．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體【答案】B【解析】A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體有各向異性，有些晶體在不同的方向上具有不同的光學性質(zhì)，A正確，不符合題意；B．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒還是晶體，B錯誤，符合題意；C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如石墨和金剛石，C正確，不符合題意；D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，例如天然石英是晶體，熔融的石英后卻是非晶體；把晶體硫加熱熔化，到入冷水中，會變成柔軟的非晶體硫，再經(jīng)一些時間又會轉(zhuǎn)變成晶體硫，D正確，不符合題意。故選B。4．下雪了，晶瑩的雪花像輕盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形狀如圖所示。下列關于雪花的說法正確的是（）A．是多晶體 B．是非晶體C．具有各向異性 D．飛舞時，說明分子在做無規(guī)則運動【答案】C【解析】ABC．單片雪花會呈現(xiàn)六度旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構體現(xiàn)了雪花凝結(jié)時各向異性，是單晶體，故AB錯誤，C正確D．雪花飛舞是因為空氣流動大氣的作用，并不能說明分子在做無規(guī)則運動，D錯誤。故選C。5．大自然之中存在許多絢麗奪目的晶體，這些晶體不僅美麗，而且由于化學成分和結(jié)構各不相同而呈現(xiàn)出千姿百態(tài)：高貴如鉆石，平凡如雪花，都是由無數(shù)原子嚴謹而有序地組成。關于晶體與非晶體，正確的說法是（）A．不具有規(guī)則幾何形狀的物體一定不是晶體B．多晶體是許多單晶體雜亂無章的組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀C．單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的D．天然水晶是晶體，熔化后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶體【答案】B【解析】A．多晶體不具有規(guī)則幾何形狀，是晶體，故A錯誤；B．多晶體是許多單晶體雜亂無章的組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀，故B正確；C．單晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，多晶體和非晶體是各向同性的，故C錯誤；D．天然水晶是晶體，熔化后再凝固的水晶（即石英玻璃）是非晶體，故D錯誤。故選B。6.(2020·廣東江門期中)(多選)下列說法中正確的是()A.晶體和非晶體的主要區(qū)別在于晶體具有固定的熔點B.單晶體有固定的熔點,多晶體沒有固定的熔點C.某種固體物理性質(zhì)各向異性,則它一定是單晶體D.同一種物質(zhì)只能形成一種晶體解析:晶體和非晶體的主要區(qū)別在于晶體具有固定的熔點,而非晶體沒有固定的熔點,選項A正確;單晶體和多晶體都有固定的熔點,選項B錯誤;若某種固體物理性質(zhì)各向異性,則它一定是單晶體,選項C正確;同一物質(zhì)可能形成不止一種晶體,比如金剛石和石墨,故D錯誤。7.(2020·遼寧錦州月考)某物體表現(xiàn)出各向異性是由于組成物體的物質(zhì)微粒()A.在空間的排列不規(guī)則B.在空間按一定的規(guī)則排列C.數(shù)目較多D.數(shù)目較少解析:某物體表現(xiàn)出各向異性是由組成物體的物質(zhì)微粒在空間排列的規(guī)則性導致的,與分子數(shù)目無關。故選B。8.(2020·山東臨沂期中)晶體在熔化過程中所吸收的熱量,主要用于()A.破壞空間點陣結(jié)構,增加分子動能B.破壞空間點陣結(jié)構,增加分子勢能C.破壞空間點陣結(jié)構,增加分子勢能,同時增加分子動能D.破壞空間點陣結(jié)構,但不增加分子勢能和分子動能解析:晶體有固定的熔點,熔化過程吸收的熱量用于破壞空間點陣結(jié)構,因溫度不變,所以分子動能不變,吸收的熱量用于增加分子勢能,內(nèi)能增加,所以B正確。9．2020年，“嫦娥五號”探測器勝利完成月球采樣任務并返回地球。探測器上裝有用石英制成的傳感器，石英是單晶體，其受壓時表面會產(chǎn)生大小相等、符號相反的電荷。石英晶體（）A．沒有確定的熔點 B．具有各向同性的性質(zhì)C．沒有確定的幾何形狀 D．能夠把力學量轉(zhuǎn)換為電學量【答案】D【解析】A．晶體有確定的熔點，所以A錯誤；B．單晶體具有各向異性，所以B錯誤；C．單晶體有確定的幾何形狀，所以C錯誤；D．單晶體能夠把力學量轉(zhuǎn)換為電學量，所以D正確；故選D。10．關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是（）A．凡是晶體，都具有確定的幾何外形B．晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點C．晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運動著的D．晶體都有各向異性，非晶體是各向同性【答案】B【解析】A．多晶體，沒有確定的幾何外形，所以A錯誤；B．晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點，所以B正確；C．晶體內(nèi)部，非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運動著的，所以C錯誤；D．單晶體具有各向異性，多晶體與非晶體都具有各向同性，所以D錯誤；故選B。11．下列四幅圖的有關說法中不正確的是（）A．分子間距離為r0時，分子間同時存在引力和斥力B．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時可把分子當做球形處理C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性D．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，分子間表現(xiàn)為斥力，可看做是絕熱變化【答案】D【解析】A．分子間引力和斥力總是同時存在