固体【含答案解析】人教版【知识架构+对点训练】 高二物理备课精研提升

2.4固体基础导学要点一、晶体和非晶体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。2．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。3．非晶体(1)没有(填“有”或“没有”)规则的外形；(2)物理性质：a.没有(填“有”或“没有”)确定的熔化温度；b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)；4．晶体(1)单晶体：①有(填“有”或“没有”)天然的规则的几何形状②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；b．导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性(填“异性”或“同性”)。(2)多晶体：①没有(填“有”或“没有”)规则的几何形状②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)。要点二、晶体的微观结构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。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。要点突破突破一：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非晶体内部物质微粒是无规则排列的没有确定的熔化温度突破二：对单晶体的各向异性的理解(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。(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。突破三：晶体的微观结构对晶体的微观解释(1)对单晶体各向异性的解释图为在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况．在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB上物质微粒较多，线段AD上较少，线段AC上更少。因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同。(2)对晶体具有确定熔点的解释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，晶体开始熔化，熔化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。典例精析题型一：晶体与非晶体的区别例一．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．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．大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点解析：晶体和非晶体的区别.选项个性分析A错误只有单晶体才表现为各向异性B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，金属属于多晶体C错误大块塑料是非晶体，粉碎成形状规则的颗粒，依然是非晶体D正确晶体和非晶体的一个重要区别就是有无确定的熔点答案：D【反思总结】晶体和非晶体最本质的区别是晶体有确定的熔点，而非晶体没有．由于多晶体和非晶体都具有各向同性、无规则外形的特点，仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是晶体还是非晶体．变式迁移1：（多选）某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体()A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质解析：导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此，A选项不正确；多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确；物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然，这只能是“后天”人为加工的，因此C选项错误；因为单晶体区别于多晶体和非晶体在于其物理性质上的各向异性，因此D选项正确．答案：BD题型二：晶体的微观结构例二．关于晶体和非晶体，下列说法中错误的是（）A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现B．晶体有天然规则的几何形状，也有确定的熔点C．不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体D．晶体在熔化过程中，分子平均动能不变，内能增加【答案】B【解析】A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例如天然水晶与石英玻璃，A正确，不符合题意；B．单晶体有规则的几何形状，多晶体则没有规则的几何形状，晶体有确定的熔点，B错误，符合题意；C．多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性，单晶体某些物理性质表现为各向异性，所以不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体，C正确，不符合题意；D．晶体在熔化中，晶体的温度不变，分子平均动能不变，可分子的势能增加，内能增加，D正确，不符合题意。故选B。变式迁移2：下列说法不正确的是（）A．气球充气后会膨胀，是由于所充气体分子斥力造成的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．若两个分子在相互靠近的过程中分子力逐渐增大，分子势能也可能逐渐增大D．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多【答案】A【解析】A．气球充气后会膨胀，这是气体压强作用的缘故，与分子斥力无关，A错误，符合题意；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，例如石墨和金刚石，B正确，不符合题意；C．当时，分子力表现为斥力，两个分子在相互靠近的过程中分子力逐渐增大，分子力做负功，分子势能增大，C正确，不符合题意；D．气体体积不变时，温度越高，分子平均动能越大，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，导致压强越大，D正确，不符合题意。故选A。强化训练选择题1、将冰块放在烧杯中，冰块慢慢熔化成水，再逐渐蒸发。以下说法正确的是（）A．几何形状不规则的冰块不是晶体B．冰熔化成水的过程中，水分子的平均动能增加C．在水的表面层，分子比较稀疏，分子间作用力表现为斥力D．水变成水蒸气，分子间距增大，分子势能增大【答案】D【解析】A．单晶体有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的天然外形，几何形状不规则的冰块具有确定的熔点，属于多晶体，故A错误；B．温度是分子平均动能变化的标志，冰融化成水的过程中，温度不变，水分子的平均动能不变，故B错误；C．在水的表面层，分子比较稀疏，分子间距大于分子间的平衡距离，分子作用力表现为引力，故C错误；D．水变成水蒸气，分子间距增大，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。故选D。2、石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则（）A．石墨中的碳原子静止不动B．碳原子的直径大约为3×10-9mC．石墨烯碳原子间只存在分子引力D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变【答案】D【解析】A．石墨中的碳原子是运动的，A错误；B．由意义可知单层的距离为且层与层之间有间距，B错误；C．石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C错误；D．石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。故选D。3．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【答案】B【解析】A．固体可以分为晶体和非晶体两类，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；B．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；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，例如石墨和金刚石，C正确，不符合题意；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，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，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。故选B。4．下雪了，晶莹的雪花像轻盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形状如图所示。下列关于雪花的说法正确的是（）A．是多晶体 B．是非晶体C．具有各向异性 D．飞舞时，说明分子在做无规则运动【答案】C【解析】ABC．单片雪花会呈现六度旋转对称结构体现了雪花凝结时各向异性，是单晶体，故AB错误，C正确D．雪花飞舞是因为空气流动大气的作用，并不能说明分子在做无规则运动，D错误。故选C。5．大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态：高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成。关于晶体与非晶体，正确的说法是（）A．不具有规则几何形状的物体一定不是晶体B．多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状C．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D．天然水晶是晶体，熔化后再凝固的水晶（即石英玻璃）也是晶体【答案】B【解析】A．多晶体不具有规则几何形状，是晶体，故A错误；B．多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，故B正确；C．单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体是各向同性的，故C错误；D．天然水晶是晶体，熔化后再凝固的水晶（即石英玻璃）是非晶体，故D错误。故选B。6.(2020·广东江门期中)(多选)下列说法中正确的是()A.晶体和非晶体的主要区别在于晶体具有固定的熔点B.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点C.某种固体物理性质各向异性,则它一定是单晶体D.同一种物质只能形成一种晶体解析:晶体和非晶体的主要区别在于晶体具有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,选项A正确;单晶体和多晶体都有固定的熔点,选项B错误;若某种固体物理性质各向异性,则它一定是单晶体,选项C正确;同一物质可能形成不止一种晶体,比如金刚石和石墨,故D错误。7.(2020·辽宁锦州月考)某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒()A.在空间的排列不规则B.在空间按一定的规则排列C.数目较多D.数目较少解析:某物体表现出各向异性是由组成物体的物质微粒在空间排列的规则性导致的,与分子数目无关。故选B。8.(2020·山东临沂期中)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解析: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B正确。9．2020年，“嫦娥五号”探测器胜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，石英是单晶体，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷。石英晶体（）A．没有确定的熔点 B．具有各向同性的性质C．没有确定的几何形状 D．能够把力学量转换为电学量【答案】D【解析】A．晶体有确定的熔点，所以A错误；B．单晶体具有各向异性，所以B错误；C．单晶体有确定的几何形状，所以C错误；D．单晶体能够把力学量转换为电学量，所以D正确；故选D。10．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点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．晶体都有各向异性，非晶体是各向同性【答案】B【解析】A．多晶体，没有确定的几何外形，所以A错误；B．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，所以B正确；C．晶体内部，非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的，所以C错误；D．单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以D错误；故选B。11．下列四幅图的有关说法中不正确的是（）A．分子间距离为r0时，分子间同时存在引力和斥力B．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当做球形处理C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看做是绝热变化【答案】D【解析】A．分子间引力和斥力总是同时存在