人人文库网 > 教育资料 > 中学教育 > 2019-2020学年高中物理 第2章 固体、液体和气体课件+练习（打包17套）粤教版选修3-3
2019_2020学年高中物理第2章固体液体和气体第9节饱和蒸汽空气的湿度课后提能训练粤教版选修3_3202003120834.doc
2019-2020学年高中物理 第2章 固体、液体和气体课件+练习（打包17套）粤教版选修3-3
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2019-2020学年高中物理
第2章
固体、液体和气体课件+练习（打包17套）粤教版选修3-3
2019
2020
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高中物理
固体
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2019-2020学年高中物理 第2章 固体、液体和气体课件+练习（打包17套）粤教版选修3-3,2019-2020学年高中物理,第2章,固体、液体和气体课件+练习（打包17套）粤教版选修3-3,2019,2020,学年,高中物理,固体,液体,气体,课件,练习,打包,17,粤教版,选修
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章末整合 1 区别 1 晶体和非晶体 单晶体与多晶体在外形 物理性质 熔点等方面的不同 2 利用有无固定熔点判断晶体 非晶体 利用各向同性或各向异性判断单晶体和多晶体 3 从能量转化的观点理解晶体和非晶体在熔解或凝固过程中物质微粒的运动特点 晶体和非晶体 2 微观结构特点 1 单晶体中物质微粒按照一定的规律有序排列 但沿不同方向排列的物质微粒在相同距离上的数目不相同 因此不同方向上物理性质不同 这是形成规则外形和各向异性的原因 2 多晶体中物质微粒首先组成晶粒 这些晶粒沿不同方向物质微粒排列情况不同 但这些晶粒杂乱无章的排列而组成多晶体 因此 多晶体具有确定的熔点但没有规则外形和各向异性 3 非晶体中物质微粒杂乱无章的排列 各个方向上物质微粒的排列情况相同 在熔解过程中 物质微粒的热运动逐渐加剧 且之间距离发生变化 因此 非晶体没有确定的熔点和规则的外形 例1下列有关晶体的微观结构的说法 不正确的是 a 同种物质微粒在空间排列规律必定相同b 不同晶体有不同空间排列规律c 晶体的空间排列规律决定这种晶体材料的用途d 晶体的各向异性就是因为晶体有规则的空间排列规律 解析 同种物质微粒在空间可以有不同的排列规律 如金刚石和石墨 故a错 不同晶体有不同空间排列规律 这些不同的排列规律决定了晶体材料有不同的用途 故b c正确 晶体的各向异性是由晶体有规则的空间排列决定的 d正确 答案 a 理想气体三定律的图象比较 2 如下图所示 答案 1 1 47 10 3m3 2 见解析图 例3一定质量的理想气体 在状态变化过程中的pt图象如图所示 在a态时的体积为v0 试画出对应的vt图象和pv图象 vt图象和pv图象如图甲 乙所示 答案 见解析 第一节晶体和非晶体 1 关于气体分子的特点 下列描述正确的是 a 现代科学能够跟踪每一个气体分子运动的轨迹b 大量分子的运动杂乱无章 毫无规律可循c 单个分子运动没有规律可循 运动完全具有偶然性d 温度越高 每个分子的温度就越高 答案 c 由于气体分子运动快 碰撞频繁 现代科学无法跟踪每一个气体分子的轨迹 但我们从实验中可得出大量气体分子运动的统计规律 温度升高 气体的平均速率增大 并不一定每一个分子的速率都要增加 对单个分子谈温度无意义 2 在一定温度下 某种理想气体分子的速率分布应该是 a 每个分子的速率都相等b 每个分子的速率一般都不相等 速率很大和速率很小的分子数目都很少c 每个分子的速率一般都不相等 但在不同速率范围内 分子数的分布是均匀的d 每个分子的速率一般都不相等 速率很大和速率很小的分子数目都很多 答案 b 分子的速率有大有小 故a错 大量分子的速率按照 中间多 两头少 的规律分布 速率很大和速率很小的分子数目都很少 故b对 c d均错 3 2018年南宁名校期中 下列关于气体分子运动的特点 正确的说法是 a 每个气体分子的运动速率随温度的变化是有规律的b 当温度升高时 气体分子的速率分布不再是 中间多 两头少 c 气体分子的平均运动速率随温度升高而增大d 气体分子的平均速度随温度升高而增大 答案 c 分子运动是统计规律 单个分子的运动速率随温度变化没有规律 故a错误 气体分子速率分布曲线与温度有关系 当温度升高时 气体分子的速率分布仍然是 中间多 两头少 故b错误 温度是分子平均动能的标志 气体分子的平均运动速率随温度升高而增大 故c正确 温度升高时 气体分子的平均速率升高 因其方向可能变化 故不能说成平均速度增大 故d错误 故选c 一 晶体和非晶体1 在外形上 晶体具有 而非晶体则没有 2 在物理性质上 晶体具有 而非晶体则是 的 3 晶体具有 的熔点 而非晶体没有 的熔点 4 晶体和非晶体并不是绝对的 它们在一定条件下可以 规则的几何形状 各向异性 各向同性 固定 固定 相互转化 二 多晶体和单晶体具有规则的 的熔点的固态物质叫做单晶体 由许多无规则排列晶粒构成的 称为多晶体 由于多晶体是由许多 杂乱无章地组合而成的 所以多晶体是各向 的 几何形状 各向异性 有确定 晶体 单晶体 同性 三 各向异性与各向同性1 各向异性 有些晶体沿不同方向的导热或 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 anisotropy 2 各向同性 非晶体沿各个方向的 性质都是一样的 这叫做各向同性 isotropy 导电 物理 某固体没有确定的形状 怎样判断它是非晶体 还是多晶体呢 答案 看是否有确定的熔点 有确定熔点的是晶体 没有确定熔点的是非晶体 固体可以分为晶体 非晶体两大类 其中晶体又分为单晶体和多晶体 其区别和联系如下 单晶体 多晶体及非晶体的区别与联系 特别提醒 1 晶体 非晶体的区分关键是看有无固定的熔点 单晶体与多晶体的区分关键是看有无规则外形及物理性质是各向异性还是各向同性 2 单晶体并不是所有的物理性质都是各向异性 只是在某些物理性质上表现出各向异性 例1下列说法不正确的是 a 只要是具有各向异性的物体就必定是晶体b 只要是不显示各向异性的物体就必定是非晶体c 只要是具有确定的熔点的物体就必定是晶体d 只要是不具有确定的熔点的物体就必定是非晶体解析 多晶体和非晶体都具有各向同性 只有单晶体是各向异性 故b错 a对 晶体一定有确定的熔点 而非晶体无确定的熔点 故c d均正确 答案 b 题后反思 晶体包括单晶体和多晶体 晶体有确定的熔点 单晶体在外观上有确定的几何形状 一些物理性质表现为各向异性 多晶体是有许多单晶体杂乱无章地组合而成 没有确定的几何形状 一些物理性质表现为各向同性 非晶体在外观上没有确定的几何形状 没有确定的熔点 一些物理性质表现为各向同性 1 2017成都名校期末 关于晶体和非晶体 下列说法正确的是 a 所有的晶体都表现为各向异性b 所有的晶体都有确定的熔点 而非晶体没有确定的熔点c 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d 晶体可以转变为非晶体 但非晶体不可以转化为晶体 答案 b 晶体分为单晶体和多晶体 单晶体具有各向异性 多晶体具有各向同性 故a错误 晶体具有确定的熔点 而非晶体没有确定的熔点 故b正确 单晶体一定有规则的几何形状 而多晶体与非晶体没有天然的规则的几何形状 而金属为晶体 故c错误 在一定条件下 晶体可以转变为非晶体 非晶体也可以转化为晶体 故d错误 故选b 1 相同点 1 都是从固态变成液态的过程 2 在熔化过程中都需要吸热 正确理解晶体和非晶体在熔化过程中的异同点 2 不同点 1 晶体有固定的熔点 非晶体没有固定的熔点 即晶体升高到一定温度时 才能熔化 非晶体随着温度的不断升高 逐渐由固态变成液态 2 晶体在熔化过程中 虽然持续吸热 但温度保持不变 直到晶体全部熔化为液态后温度才继续升高 非晶体在熔化过程中也要吸热 同时温度不断升高 3 晶体和非晶体的熔化图象不同 如图所示 晶体的熔化图象中有一段温度不变的过程 而非晶体的熔化图象是温度连续变化的图象 例2甲 乙是两种不同物质的熔化曲线 根据曲线 你认为在下列说法中 正确的是 甲乙 a 甲是一种晶体的熔化曲线b 乙是一种晶体的熔化曲线c 甲是一种非晶体的熔化曲线d 乙是一种非晶体的熔化曲线解析 晶体在熔化过程中 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 温度不断上升 因此甲对应的是晶体 乙对应的是非晶体 故a d正确 答案 ad 题后反思 判断晶体与非晶体的依据是看有无确定的熔点 同时还要知道一些常见的晶体 非晶体 如所有的金属都是晶体 这一规律在判断时就很有用 例3下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别 a 食盐粒是立方体 蜂蜡无规则外形b 金刚石的密度大 石墨的密度小c 冰熔化时 温度保持不变 松香熔化时温度可不断升高d 石墨可导电 沥青不导电 解析 晶体有固定的熔点 而非晶体没有固定的熔点 所以选项c正确 在外形上 单晶体有天然的几何外形 而多晶体 非晶体均没有确定的形状 其他物理性质如密度 导电性等不是晶体与非晶体的区别 所以a b d不对 答案 c 2 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 由图甲 乙 丙可知 甲 乙各向同性 丙各向异性 由图丁可知 甲 丙有固定熔点 乙无固定熔点 所以甲 丙为晶体 乙为非晶体 其中甲为多晶体 丙为单晶体 故d正确 第1节 晶体和非晶体一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第510题有多项符合题目要求1(2018年伊春名校期末)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一个固体球，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体【答案】c各向同性可以是多晶体，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不同，即各向异性，则该球体一定是单晶体，故c正确；一个固体球，若其各个方向的导热性相同，可能是多晶体，故d错误故选c2一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，如图所示若用多用电表沿两对称轴o1o1和o2o2测其电阻阻值均为r，则这块样品可能是()a单晶体b多晶体 c非晶体d金属【答案】ao1o1和o2o2两对称轴测该长方体所得电阻值相同，正说明该物质沿o1o1和o2o2方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，故选项a正确3在云母片a、薄玻璃片b、薄铁片c上各涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针去接触它们的反面，则熔化了的石蜡分别成圆形或椭圆形，其中()a呈圆形的有a、b，是晶体的有a、bb呈圆形的有b、c，是晶体的有ac呈圆形的有b、c，是晶体的有a、cd呈圆形的有b，是晶体的有a【答案】c云母片和薄铁片是晶体，但薄铁片为多晶体，而薄玻璃片为非晶体，故b、c表现为各向同性4(2017年番禺名校期中)一个导体球，沿任何直径方向测量它的电阻都相等，由此可知这个导体球()a一定是非晶体b一定是单晶体c可能是多晶体d可能是单晶体【答案】c导体球沿任何直径方向测量它的电阻都相等，说明其具有各向同性的特征，而具有各向同性的可能是多晶体，也可能是非晶体，但不可能是单晶体，因为单晶体具有各向异性，故c正确，a、b、d错误故选c5(2018年南京模拟)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为等长的三条直线下列说法中错误的是()aa处的晶体分子可以沿三条直线发生定向移动b三条直线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三条直线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【答案】abd晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条直线发生定向移动故a错误；三条直线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错误，c正确，d错误故选abd6(2018年防城港模拟)质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态到气态变化过程中温度t随加热时间t变化的关系如图所示，单位时间所吸收的热量可看做不变，气态可看成理想气体下列说法正确的是()a该物质是晶体b该物质分子平均动能随着时间的增加而增大c在t1t2时间内，该物质分子势能随着时间的增加而增大d在t2t3时间内，该物质的内能随着时间的增加而增大【答案】acd该物质有固定的熔点，所以是晶体，故a正确；因为温度是分子平均动能的标志，所以物质分子的平均动能也随着时间先增加，然后不变，之后又增加，故b错误；物质的内能是分子总动能与分子总势能之和，在t1t2时间内，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量用来增加分子间的势能，所以分子势能随时间的增加而增大，故c正确；在时间t2t3内，气体膨胀对外做功，但不考虑理想气体的分子势能，温度升高，分子的平均动能增大，所以内能增加，d正确7(2018年重庆一模)通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品，被广泛应用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展示等领域，能够实现玻璃的通透性和保护隐私的双重要求我们将其工作原理简化为如图所示的模型，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃；通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃结合以上内容和你所学知识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述中不合理的是()a不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过b不通电时，入射光在液晶层发生了干涉，导致光线无法通过c通电时，入射光在通过液晶层后方向发生了改变d通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播【答案】abc由题意，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，像一块毛玻璃，可知入射光在液晶层发生漫反射，光线可以通过，但通过量较少，而且没有规律，故a错误，b错误；由题意，通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃，可知通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播，故c错误，d正确故选abc8云母薄片和玻璃片分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母薄片和玻璃片的反面，石蜡熔化，如图所示，那么()a熔化的石蜡呈椭圆形的是玻璃片b熔化的石蜡呈椭圆形的是云母薄片c实验说明玻璃片各向同性，是晶体d实验说明云母薄片各向异性，是晶体【答案】bd石蜡熔化反映云母薄片和玻璃片的导热性能，如果熔化的石蜡呈圆形，则导热性能各向同性；如果熔化的石蜡呈椭圆形，则导热性能各向异性玻璃片是非晶体，各向同性，各个方向的导热性能相同，因此熔化的石蜡呈圆形；云母薄片是晶体，各向异性，各个方向的导热性能不相同，因此熔化的石蜡呈椭圆形，故b、d正确9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铜块具有规则的外形，铜一定是单晶体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铜块具有确定的熔点，铜一定是晶体【答案】cd根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，a错误铜块具有规则的外形，是在铸造过程中人为的，不是自然形成的，不能说明铜块是单晶体，b错误固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，c正确只有晶体才具有固定的熔点，因此具有固定熔点的铜是晶体，d正确判定某种固体是否为晶体的依据是看是否有一定的熔点只有单晶体在物理物质上表现为各向异性10安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫在石墨烯材料方面有卓越的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()石墨的微观结构石墨烯的微观结构a石墨是晶体，石墨烯是非晶体b石墨是单质，石墨烯是化合物c石墨、石墨烯与金刚石都是晶体d他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的【答案】cd石墨、石墨烯、金刚石都是晶体且都为单质，a、b错误，c正确两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，d正确二、非选择题11(2018年长沙三模)以下说法正确的是_a只要是具有确定熔点的物体必定是晶体b多晶体没有规则的几何形状，物理性质表现各向异性c制作晶体管、集成电路只能用单晶体d在北方严寒的冬天，房间的窗户玻璃上会出现雾珠，雾珠出现在玻璃外面e晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来增加晶体的分子势能【答案】ace晶体有确定的熔点，故a正确；多晶体表现为各向同性，故b错误；制作晶体管、集成电路只能用单晶体，故c正确；在北方严寒的冬天，室内水蒸气遇冷变雾珠，所以是屋里的玻璃表面有雾珠，故d错误；在晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来增加晶体的分子势能，e正确12在下列物质中，_是晶体；_是非晶体；其中_属于单晶体，而_属于多晶体塑料明矾松香玻璃cuso410h2o冰糖糖果单晶硅铝块橡胶【答案】解析：明矾是alk(so4)25h2o，cuso410h2o是硫酸铜的水合物，又称为绿矾(胆矾)，冰糖、单晶硅、铝块是晶体塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶是非晶体在晶体中明矾、胆矾、单晶硅是单晶体冰糖、铝块是多晶体5第二 三节晶体的微观结构固体新材料 1 2017年徐州期中 关于晶体和非晶体 下列说法中正确的是 a 单晶体具有各向同性b 多晶体具有各向异性c 非晶体的物理性质 在各个方向上都是相同的d 无论是单晶体还是多晶体 它们的各种物理性质 在各个方向上都是不同的 答案 c 单晶体具有各向异性 而多晶体具有各向同性 故a错误 b错误 非晶体的物理性质具有各向同性 在各个方向上都是相同的 故c正确 多晶体具有各向同性 它们的各种物理性质 在各个方向上都是相同的 故d错误 故选c 2 2017年湖南名校期中 关于晶体 非晶体 液晶 下列说法正确的是 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 所有的单晶体都有确定的熔点 而多晶体没有确定的熔点d 液晶既像液体一样具有流动性 又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性 答案 d 只有单晶体才表现为各向异性 多晶体表现为各向同性 故a错误 晶体是具有格子构造的固体 晶体一定是固体 且内部具格子构造 但外部并不一定具有规则的几何形状 如形状不规则的金属是晶体 故b错误 所有的晶体均具有固定的熔点 故c错误 液晶既像液体一样具有流动性 又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性 故d正确 故选d 3 2017年武汉名校期中 下列说法正确的是 a 单晶体和多晶体在物理性质上都表现出各向异性b 液体表面张力产生的原因是表面层分子较稀疏 分子间引力小于斥力c 液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点d 玻璃没有固定的熔点 但有规则的几何形状 所以是晶体 答案 c 多晶体是多个单晶体的结合体 在热传导中不具有各向异性 故a错误 液体表面张力产生的原因是表面层分子较稀疏 分子距离大于平衡距离 故分子间引力大于斥力 故b错误 液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点 故c正确 区分晶体和非晶体 最可靠的是依据熔化温度 晶体有一定的熔化温度 非晶体没有一定的熔化温度 而玻璃没有固定的温度 故不为晶体 故d错误 故选c 4 下列物质哪些是晶体 哪些是非晶体 铁 橡胶 玻璃 食盐 云母 塑料 答案 属于晶体的有 铁 食盐 云母 属于非晶体的有 橡胶 玻璃 塑料 一 晶体的微观结构1 晶体的微观结构假说的内容 晶体内部的微粒是 地排列着的 2 假说提出的依据 晶体外形的 和物理性质的 3 实验验证 人们用 和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究 证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的 有规则 规则性 各向异性 x射线 4 微观结构理论的内容 1 组成晶体的物质微粒 原子 分子或离子 按一定的规律在空间整齐排列 2 晶体内部各微粒之间存在着很强的 微粒只能在 附近做微小振动 相互作用力 各自的平衡位置 5 固体特征的微观解释 1 方法 在固体界面沿不同方向画出等长直线 2 现象 单晶体在不同直线上 不相等 说明沿不同方向 及 情况不同 在物理性质上表现为各向异性 非晶体内部物质微观粒子的排列是不规则的 沿不同方向从客观上看物质微粒的排列情况基本相同 在物理性质上表现为各向同性 3 同一种物质在 形成不同的晶体 微粒的个数 微粒的排列 物质结构 不同条件下 为什么多晶体表现为各向同性 答案 多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体 晶粒 组成的 每个晶粒都是一个小单晶体 具有各向异性 但由于晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着 所以它在不同方向的物理性质是相同的 即各向同性 二 固体新材料1 新材料的基本特征 1 新材料有优异的性能和广阔的应用前景 2 新材料的发展与 密切相关 3 新材料往往具有 如超高强度 超高硬度 超塑性 4 新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步 5 是当前用途最广的半导体材料 新工艺 新技术 特殊性能 硅 2 新材料的未来 1 新材料科学正向着研究各种 如复合金属材料 复合陶瓷材料 复合高分子材料 研究并开发 开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的机敏材料 研究开发 等方向发展 2 新材料的 和 也是今后新材料科学技术发展的重要内容 复合材料 纳米材料 生物医学材料 制备工艺 检测仪器 计算机应用 用微观结构理论对固体特征的解释 2 对晶体具有一定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量全部用来破坏规则的排列 温度不发生变化 3 对同素异构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 4 对多晶体宏观特征的解释多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体 晶粒 组成的 平常见到的各种金属材料都是多晶体 把纯铁做成的样品放在显微镜下观察 可以看到它是由许许多多晶粒组成的 晶粒有大有小 最小的只有10 5cm 最大的也不超过10 3cm 每个晶粒都是一个小单晶体 具有各向异性的物理性质和规则的几何形状 因为晶粒在多晶体里杂乱无章地排列着 所以多晶体没有规则的几何形状 也不显示各向异性 它在不同方向的物理性质是相同的 即各向同性 多晶体和非晶体的主要区别是多晶体有确定的熔点 而非晶体没有 5 对非晶体特征的微观解释在非晶体内部 物质微粒的排列是杂乱无章的 从统计的观点来看 在微粒非常多的情况下 沿不同方向的等长直线上 微粒的个数大致相等 也就是说 非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同 所以非晶体在物理性质上表现为各向同性 例1下列叙述错误的是 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 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形状 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 答案 cd 题后反思 1 单晶体具有各向异性是因为沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不同 2 晶体具有确定的熔点是因为晶体具有规则的排列结构 3 同一物质有几种不同的晶体是因为物质微粒排列的空间结构不同 1 下列关于晶体空间点阵的说法 不正确的是 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 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 答案 b 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的无规则的热运动之中 物质微粒之间还存在相互作用 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 所以选项b的说法错误 a c d正确 1 纳米 长度单位 符号 nm 1nm 10 9m 2 纳米技术 指在纳米尺度上制造材料和器件的技术 3 纳米材料的分类纳米金属材料 纳米磁性材料 有机 无机纳米复合物 纳米传感材料 纳米医用材料等 对纳米材料的认识 4 纳米材料的奇特效应 1 量子尺寸效应 如银的超细微粒在温度为1k时 会由导体变为绝缘体 2 小尺寸效应 如当材料超细微粒的尺寸与光波波长相当或更小时 将由超导状态变为正常状态 3 表面和界面效应 如纳米材料活性极高 极不稳定 很容易与其他原子结合 4 宏观量子隧道效应 如低于某一临界温度时 其微观粒子的运动速度基本上与温度无关 5 纳米材料的良好性能主要表现在 力学 热学 电学 磁学 光学 化学等方面 1 在力学性能方面 纳米材料具有高强 高硬和良好的塑性 2 在热学性能方面 纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多 3 在电学性能方面 纳米金属在低温时会呈现电绝缘性 4 在磁学性能方面 当超细微粒的尺寸小到临界尺寸时 常规的铁磁性材料会转变为处于顺磁性甚至超顺磁状态的纳米材料 5 在光学性能方面 纳米半导体材料在室温下具有光致发光特性 光电转换特性 介电特性和压电特性 6 在化学性能方面 纳米材料具有相当高的化学活性 例2纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用 下列关于晶体的说法正确的是 a 晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动b 晶体内的微观粒子间的相互作用很强 使各粒子紧紧地靠在一起c 晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同d 晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序 无法预测题眼直击 晶体内微观粒子的排列具有周期性 解题流程 答案 c 题后反思 解答本题时应注意纳米材料的良好性能主要表现在 1 力学性能 高强 高硬和良好塑性 2 热学性能 熔点较低 3 电学性能 低温时会呈现电绝缘性 4 化学性能 具有相当高的化学活性 例3内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐 岩盐的颗粒很大 我们能清楚地看出它的立方体形状 把大颗粒的岩盐敲碎后 小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状 下图表示岩盐晶体的平面结构 白点为氯离子 黑点为钠离子 如果把它们用直线连起来 将构成一系列大小相同的正方形 作分界线aa1 使它平行于正方形的对角线 作分界线bb1 使它平行于正方形的一边 在两线的左侧各取一个钠离子 m和n 为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小 分别以m n为圆心 作两个相同的扇形 不考虑扇形以外远处离子的作用 1 如果f表示两个相邻离子之间引力的大小 问 m n所受扇形范围内的负离子对它作用力的合力是f的多少倍 为使问题简化 设所有离子都是质点 而且它们相互作用遵从平方反比规律 2 根据计算结果解释 为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状 而不会沿图中aa1分界线断开 答案 见解析 2 多选 纳米材料具有许多奇特效应 如 a 电光效应b 量子尺寸效应c 高硬度d 表面和界面效应 答案 bd 电光效应是半导体材料的一种奇特效应 而高硬度是因为纳米材料的奇特效应而使材料所表现出来的一种良好性能 故a c错误 b d正确 第2节 晶体的微观结构 第3节 固体新材料一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第59题有多项符合题目要求1关于晶体和非晶体的下列说法，正确的是()a凡是晶体，都具有确定的几何外形b金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体c化学成分相同的物质，只能生成同一晶体d晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果【答案】d2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它们的物质微粒形成不同的结构d它们都是各向异性的【答案】c3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，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以选项b正确4下列说法不正确的是()a新材料特殊的性能是指特殊的物理性能，而不是化学性能b制作集成电路时，尽管对硅单晶片的完整性有很高的要求，但是可以允许单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷c晶体内的微观粒子在一定的平衡位置附近不停地做微小震动d金属薄膜可以配合读写磁头设计的改进，增大磁记录的密度【答案】b新材料的特殊性能是指物理性能，a正确；制作集成电路的硅单晶片是不允许硅单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷的，b错；晶体内的微观粒子在一定的平衡位置附近不停地做微小震动，c正确；由于金属薄膜的晶粒尺寸小，晶粒各向异性大，晶粒间的相互交换作用弱，是可以配合读写磁头的改进增大磁记录的密度的，d正确5下列关于白磷与红磷的说法，正确的是()a它们是由不同的物质微粒组成b它们有不同的晶体结构c它们具有相同的物理性质d白磷的燃点低，红磷的燃点高【答案】bd6有关晶体的排列结构，下列说法正确的是()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【答案】bd同一种元素在空间可以有不同的结构排列，如金刚石和石墨、红磷和白磷，由于它们有不同的结构排列，决定了它们有不同的物理性质，故b、d正确7关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()a金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体b晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的c单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点d单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的【答案】bc8关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()a人造晶体在现代技术中应用广泛，但没有固定的熔点b晶体内部的物质微粒按一定规则排列且不停振动，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着c晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒却在不停地运动着d晶体管的制造材料是晶体【答案】bd有确定熔点是晶体的属性，a错误；组成物质的微粒永远在做热运动，不管是晶体还是非晶体，c错误；晶体管是由晶体材料制成的，d正确9关于导体和半导体材料的叙述正确的是()a半导体材料是具有优异特性的微电子材料b从导电性能上来看，半导体的电阻率小于金属导体和绝缘体c微电子工业中使用的半导体材料主要是硅和砷化镓d二氧化硅的机械强度高，结晶性能好，在自然界中储量丰富，成本低，是制造晶体管和集成电路的主要材料【答案】ac半导体材料是具有优异特性的微电子材料，半导体的导电性能会随某些物理因素的改变而改变，半导体的电阻率介于金属导体(电阻率1012 m)之间微电子工业中使用的半导体材料主要是硅和砷化镓硅的机械强度高，结晶性能好，在自然界中储量丰富，成本低，是制造晶体管和集成电路的主要材料故选a、c二、非选择题10下列说法正确的是_a将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体b固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质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e在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变【答案】bcd晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项a错根据是否有固定的熔点，可以把固体分为晶体和非晶体两类，晶体有各向异性，选项b对同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体如金刚石和石墨，选项c对晶体的分子排列结构如果遭到破坏，就可能形成非晶体，反之亦然，选项d对熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项e错3第4节 液体的性质 液晶一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第59题有多项符合题目要求1下列说法不正确的是()a液晶态是介于固态和液态之间的中间态b液晶具有流动性c液晶表现出各向异性d液晶表现出各向同性【答案】d2下列叙述不正确的是()a液晶显示具有分辨率高、易彩色化、画面稳定、环保节能、体积超薄、寿命长等优点b利用液晶在温度变化时由透明变浑浊可制作电子表、电子计算器的显示元件c有一种液晶，随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，可用来探测温度d液晶是光源，可以制成各种霓虹灯【答案】d液晶本身不发光，所以不是光源，d错；但液晶可随温度、压力、电压的改变表现出各种奇特的效应，像透明度、颜色等变化，所以可以制成彩色显示器、电子显示原件等，故a、b、c正确3关于液体的微观结构，下列说法正确的是()a液体分子间距离很大，相互作用力很弱b液体分子在杂乱无章地运动，无任何规律性c液体分子在振动，但无确定的平衡位置d液体分子排列整齐，在确定的平衡位置附近振动【答案】c液体很难压缩，说明液体分子间距较小，故a错误；液体分子在永不停息地做无规则热运动，单个分子运动无规律，但大量分子运动表现出统计规律，故b错误；液体分子在振动，由于流动性，无确定的平衡位置，故c正确，d错误4下列说法错误的是()a液晶既有液体的流动性，也有晶体的各向异性的性质b液晶具有电光效应、温度效应、压电效应、化学效应和辐射效应等多种效应c利用液晶的温度效应，可以检查肿瘤d利用液晶的电光效应，可以确定电子线路中的短路点【答案】d液晶既像液体能流动，又像晶体有各向异性的性质，a正确；液晶具有多种奇特的效应，包括电光效应、温度效应、压电效应、化学效应以及辐射效应等，b正确；利用液晶的温度效应，可以探测温度，由于肿瘤组织的温度与周围正常组织的温度不一样，液晶会显示出不同的颜色，
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