2019-2020學(xué)年高中物理第2章固體章末分層突破教師用書魯科版

2019-2020學(xué)年高中物理第2章固體章末分層突破教師用書魯科版[自我校對]①幾何外形②各向異性③熔點(diǎn)④幾何外形⑤各向同性⑥熔點(diǎn)⑦幾何外形⑧各向同性⑨熔點(diǎn)⑩一定規(guī)律?離子?原子?金屬?結(jié)構(gòu)?功能?信息?能源?生物?金屬?無機(jī)非金屬單晶體、多晶體和非晶體的區(qū)別及微觀解釋單晶體多晶體非晶體外形有規(guī)則的幾何形狀沒有規(guī)則的幾何形狀沒有規(guī)則的幾何形狀物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性熔點(diǎn)固定固定不固定典型物質(zhì)鹽、味精、雪花金屬、巖石玻璃、橡膠、瀝青微觀解釋內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列有一定規(guī)律：在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況不一樣內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列沒有一定規(guī)律，在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列沒有一定規(guī)律，在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同下列關(guān)于晶體空間點(diǎn)陣的說法，正確的是()A．構(gòu)成晶體空間點(diǎn)陣的物質(zhì)微粒，可以是分子，也可以是原子或離子B．構(gòu)成晶體空間點(diǎn)陣的物質(zhì)微粒只能是離子C．晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣，是由于晶體中物質(zhì)微粒之間的相互作用力很強(qiáng)，所有物質(zhì)微粒都被牢牢地束縛在空間點(diǎn)陣的結(jié)點(diǎn)上不動(dòng)D．所謂空間點(diǎn)陣與空間點(diǎn)陣的結(jié)點(diǎn)，都是抽象的概念；結(jié)點(diǎn)是指組成晶體的物質(zhì)微粒做永不停息的微小振動(dòng)的平衡位置；物質(zhì)微粒在結(jié)點(diǎn)附近的微小振動(dòng)，就是熱運(yùn)動(dòng)E．相同的物質(zhì)微粒，可以構(gòu)成不同的空間點(diǎn)陣；也就是同一種物質(zhì)能夠生成不同的晶體，從而能夠具有不同的物理性質(zhì)【解析】組成晶體的物質(zhì)微?？梢允欠肿?、原子或離子，這些物質(zhì)微粒也就是分子動(dòng)理論所說的分子．顯然，組成晶體的物質(zhì)微粒處在永不停息的無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)之中．物質(zhì)微粒之間還存在相互作用，晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣，是由于晶體中物質(zhì)微粒之間的相互作用力很強(qiáng)，物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服這種相互作用而彼此遠(yuǎn)離，所以選項(xiàng)B、C的說法錯(cuò)誤．【答案】ADE如何理解晶體有確定的熔點(diǎn)而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)1.固體熔化吸熱的原因由于固體分子間的強(qiáng)大作用，使得固體分子只能在各自的平衡位置附近振動(dòng)，對固體加熱，在其開始熔化之前，獲得的能量主要轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能，使物體溫度升高，當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí)，一部分分子的能量足以克服其他分子的束縛，從而可以在其他分子間移動(dòng)，固體開始熔化．2．晶體有確定熔點(diǎn)的原因晶體熔化過程，當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，吸收的熱量全部用來破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，而分子的平均動(dòng)能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點(diǎn)．3．非晶體沒有確定熔點(diǎn)的原因由于非晶體沒有空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，熔化時(shí)不需要去破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，吸收的熱量主要轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能，不斷吸熱，溫度就不斷上升，所以非晶體沒有固定的熔點(diǎn)．如圖2-1所示，試說明晶體從開始加熱到全部熔化為液體的過程中能量的轉(zhuǎn)化情況(分熔化前、熔化時(shí)、熔化后三個(gè)階段說明)．圖2-1【解析】(1)熔化前，晶體從外界吸收能量，主要用來增加組成點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的微粒的平均動(dòng)能，使物體的溫度升高，其體積一般也有所增大，只有小部分能量用來增加微粒的勢能．(2)熔化時(shí)，當(dāng)溫度升高到熔點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中的一部分微粒已有足夠的動(dòng)能，能夠克服其他微粒的束縛離開平衡位置，破壞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，開始熔化．繼續(xù)加熱，微粒所吸收的熱量不再用來增加其平均動(dòng)能，而完全消耗在破壞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)所需的能量上，即用來增加勢能．(3)熔化后，液體吸收的能量主要轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿觿?dòng)能，只要繼續(xù)加熱，溫度就會(huì)升高．【答案】見解析1．(2015·全國卷Ⅰ)下列說法正確的是()A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)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)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變【解析】A．將一晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B．單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學(xué)性質(zhì)不同，故選項(xiàng)B正確．C．例如金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故選項(xiàng)C正確．D．晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．如天然水晶是晶體，熔融過的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，故選項(xiàng)D正確．E．熔化過程中，晶體的溫度不變，但內(nèi)能改變，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤．【答案】BCD2．(2015·福建高考)下列有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：30110026】A．分子間距離減小時(shí)分子勢能一定減小B．溫度越高，物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C．物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無關(guān)D．非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性【解析】A．當(dāng)分子間距r＜r0時(shí)，分子間距r減小，分子勢能增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B．分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度只與溫度有關(guān)，溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)B正確．C．溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．D．多晶體的物理性質(zhì)為各向同性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】B3．(2015·江蘇高考)對下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，正確的有()A．食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同【解析】晶體在熔化過程中溫度保持不變，食鹽具有這樣的特點(diǎn)，則說明食鹽是晶體，選項(xiàng)A正確；蜂蠟的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向同性的，燒熱的針尖使蜂蠟熔化后呈橢圓形，說明云母片的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向異性的，故云母片是晶體，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；天然石英表現(xiàn)為各向異性，則該物質(zhì)微粒在空間的排列是規(guī)則的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；石墨與金剛石皆由碳原子組成，但它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)是不同的，選項(xiàng)D正確．【答案】AD4．如圖2-2所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程，圖中橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度T，從圖中可以確定的是()圖2-2A．晶體和非晶體均存在固定的熔點(diǎn)T0B．曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)C．曲線M的ab段、曲線N的ef段均表示固態(tài)D．曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態(tài)【解析】由圖象可知曲線M表示晶體，bc段表示晶體熔化過程，處于固液共存狀態(tài)，B對；N表示非晶體，沒有固定的熔點(diǎn)，A錯(cuò)；由于非晶體沒有一定的熔點(diǎn)，是逐步熔化的，因此C、D錯(cuò)．【答案】B章末綜合測評(二)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分．在每小題給出的五個(gè)選項(xiàng)中有三項(xiàng)符合題目要求，選對1個(gè)得3分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得6分；選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)1．下列說法中正確的是()A．常見的金屬材料都是多晶體B．只有非晶體才顯示各向同性C．凡是具有規(guī)則的天然幾何形狀的物體必定是單晶體D．多晶體不顯示各向異性E．非晶體顯示各向異性【解析】常見的金屬：金、銀、銅、鐵、鋁、錫、鉛等都是多晶體，選項(xiàng)A正確；因?yàn)榉蔷w和多晶體的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向同性，所以選項(xiàng)B、E錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；有天然的規(guī)則的幾何形狀的物體一定是單晶體，選項(xiàng)C正確．【答案】ACD2．由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)()A．既可能是晶體，也可能是非晶體B．是晶體就不可能是非晶體C．可能生成幾種不同的晶體D．只可能以一種晶體結(jié)構(gòu)的形式存在E．物理性質(zhì)可以有很大差別【解析】同一種元素會(huì)由于微粒的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)不同而生成不同的同素異形體．而同一種元素的同素異形體可以是晶體也可以是非晶體．同素異形體由于晶體結(jié)構(gòu)不一樣，在物理性質(zhì)上有很大區(qū)別，綜上所述A、C、E正確．【答案】ACE3．從物體外形來判斷是否是晶體，正確的是()A．玻璃塊有規(guī)則的幾何形狀，所以它是晶體B．不具有規(guī)則形狀的物體，一定不是晶體C．敲打一塊石英以后，使它失去了天然面，沒有規(guī)則的外形了，但它仍然是晶體D．晶體在外形上具有的規(guī)則的幾何形狀是天然的，非晶體規(guī)則的幾何形狀一定是人工加工出來的E．某個(gè)物體的形狀不規(guī)則，也可能是晶體【解析】玻璃塊規(guī)則的幾何形狀，是人工加工的，不是天然的，所以玻璃仍是非晶體；不具有規(guī)則外形的物體可以是非晶體，也可能是多晶體．故C、D、E正確．【答案】CDE4．(2016·安順高二檢測)關(guān)于晶體和非晶體的下列說法中，錯(cuò)誤的是()A．凡是晶體，都具有天然的幾何外形B．金屬整體表現(xiàn)為各向同性，故金屬是非晶體C．化學(xué)成分相同的物質(zhì)，只能生成同一晶體D．晶體的各向異性是組成晶體的微粒呈現(xiàn)有序排列的結(jié)果E．具有規(guī)則的天然幾何形狀的物體必定是單晶體【解析】單晶體有天然的幾何形狀而多晶體沒有，所以選項(xiàng)A不正確，E正確；金屬是多晶體，多晶體的物理性質(zhì)也是各向同性，所以選項(xiàng)B不正確；化學(xué)成分相同的物質(zhì)，若能形成多種空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，就能生成多種晶體，例如，碳能生成石墨和金剛石，磷能生成白磷和紅磷等，所以選項(xiàng)C不正確；晶體分子的有序排列，使得晶體沿不同方向的分子數(shù)不同，其物理性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性，所以選項(xiàng)D正確．【答案】ABC5．國家游泳中心——水立方，像一個(gè)藍(lán)色透明的“冰塊”，透過它，游泳中心內(nèi)部設(shè)施盡收眼底．這種獨(dú)特的感覺就源于建筑外墻采用了一種叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚體)的膜材料，這種膜材料屬于非晶體，那么它具有的特性是()A．在物理性質(zhì)上具有各向同性B．在物理性質(zhì)上具有各向異性C．具有一定的熔點(diǎn)D．沒有一定的熔點(diǎn)E．可以做成規(guī)則形狀的物體【解析】非晶體沒有一定的熔點(diǎn)，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性．可以人工加工成規(guī)則形狀的物體，故A、D、E正確．【答案】ADE6．下列關(guān)于白磷與紅磷的說法中，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：30110027】A．它們是由不同的物質(zhì)微粒組成的B．它們有不同的晶體結(jié)構(gòu)C．它們具有相同的物理性質(zhì)D．白磷的燃點(diǎn)低，紅磷的燃點(diǎn)高E．白磷具有立方體結(jié)構(gòu)，紅磷具有層狀結(jié)構(gòu)【解析】白磷和紅磷是同一種物質(zhì)微粒在不同條件下生成的不同晶體，它們有著不同的微觀結(jié)構(gòu)，故表現(xiàn)在宏觀上的物理性質(zhì)不一樣，白磷的燃點(diǎn)低，紅磷的燃點(diǎn)高，故B、D、E選項(xiàng)正確．【答案】BDE7．新型金屬材料有鋁合金、鎂合金、鈦合金以及稀有金屬，以下關(guān)于它們的說法正確的是()A．鋁合金密度小，導(dǎo)電性好，可代替銅用作導(dǎo)電材料B．鎂合金既輕又強(qiáng)，被譽(yù)為“未來的鋼鐵”，可制造超音速飛機(jī)和宇宙飛船C．稀有金屬能改善合金性能，用于制造光電材料、磁性材料等D．鈦合金是制造直升機(jī)某些零件的理想材料E．“鎳鈦諾”合金具有形狀記憶的特點(diǎn)，可以制造鉚釘【解析】被譽(yù)為“未來的鋼鐵”的是鈦合金，可用于制造超音速飛機(jī)和宇宙飛船；而鎂合金既輕又強(qiáng)，可用來制造直升機(jī)的某些零件鎳鈦合金被稱為形狀記憶合金，故選項(xiàng)A、C、E正確．【答案】ACE8．如圖1所示是某種晶體加熱熔化時(shí)，它的溫度T隨時(shí)間t的變化圖線，由圖可知()圖1A．該種晶體的熔點(diǎn)是60℃B．圖線中間平坦的一段，說明這段時(shí)間晶體不吸收熱量C．這種晶體熔化過程所用時(shí)間是6minD．A、B點(diǎn)對應(yīng)的物態(tài)分別是固態(tài)和液態(tài)E．在圖線中的AB段，吸收的熱量增大了分子勢能【解析】從該種晶體熔化時(shí)的變化曲線可知，該晶體從20℃開始加熱，隨著時(shí)間的增加而溫度升高，經(jīng)過2min后達(dá)到60℃，此時(shí)已經(jīng)達(dá)到晶體熔點(diǎn)，晶體開始熔化，但物體還是處在固態(tài)．A、B平坦的一段線段說明晶體吸收了熱量，但溫度并沒有升高，這些熱量全部用來破壞晶體的規(guī)則結(jié)構(gòu)，增大分子間的勢能，此段時(shí)間是固態(tài)和液態(tài)共存．熔化過程共用了4min，圖線的B點(diǎn)說明晶體全部熔化，變成液態(tài)．所以A、D、E正確.【答案】ADE二、非選擇題(本題共5小題，共52分．按題目要求作答)9．(10分)(1)常見的固體中：①___________是晶體；②__________是非晶體．A．玻璃B．云母C．水晶石D．瀝青E．食鹽(2)下列物質(zhì)：云母、食鹽、蜂蠟、橡膠、銅，具有固定熔化溫度的有________________；物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的有____________________．【解析】云母、食鹽、銅都是晶體，故具有固定的熔化溫度；蜂蠟、橡膠屬于非晶體，沒有固定的熔化溫度；云母、食鹽為單晶體．【答案】(1)①B(或云母)、C(或水晶石)、E(或食鹽)②A(或玻璃)、D(或?yàn)r青)(2)云母、食鹽、銅蜂蠟、橡膠、銅10．(10分)說說石墨與金剛石的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)．【解析】石墨與金剛石都是由碳原子構(gòu)成的晶體，但它們的物理性質(zhì)有很大差異，石墨有良好的導(dǎo)電性，金剛石幾乎不導(dǎo)電．金剛石硬度高，而石墨是松軟的．石墨與金剛石的硬度相差甚遠(yuǎn)是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強(qiáng)，所以金剛石有很大的硬度．【答案】見解析11．(8分)地礦工作者在野外考察時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種礦石，該礦石具有某種規(guī)則的外形，當(dāng)沿某一方向敲擊時(shí)，比較容易將其一層層剝離，而沿其他方向敲擊則不然，你對該礦石可做出怎樣的判斷？【解析】由于該礦石具有規(guī)則外形，且不同方向具有不同的力學(xué)性質(zhì)，可知該礦石為單晶體．【答案】見解析12．(12分)某校研究性學(xué)習(xí)小組為估測太陽對地面的輻射功率，制作了一直徑0.2m的0℃的冰球，在環(huán)境溫度為0℃時(shí)，用黑布把冰球包裹后懸吊在彈簧測力計(jì)下放在太陽光中．經(jīng)過40min后彈簧測力計(jì)示數(shù)減少了3.49N．請你幫助