高中物理 2-2.3 固體的微觀結(jié)構(gòu)材料科技與人類文明同步練習(xí) 魯科版選修3-3

【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】-高中物理2-2.3固體的微觀結(jié)構(gòu)材料科技與人類文明同步練習(xí)魯科版選修3-3知識(shí)點(diǎn)一固體的微觀結(jié)構(gòu)1．下列關(guān)于白磷與紅磷的說法中，正確的是 ()．A．它們是由不同的物質(zhì)微粒組成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)高答案BD2．關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是 ()．A．具有各向同性的物體一定沒有明顯的熔點(diǎn)B．晶體熔化時(shí)，溫度不變，則內(nèi)能不變C．通常的金屬材料在各個(gè)方向上的物理性質(zhì)都相同，所以這些金屬都是非晶體D．晶體和非晶體在適當(dāng)條件下可相互轉(zhuǎn)化答案D3．關(guān)于石墨與金剛石的區(qū)別，下列說法正確的是 ()．A．它們是由不同物質(zhì)微粒組成的不同晶體B．它們是由相同物質(zhì)微粒組成的不同晶體C．金剛石是晶體，石墨是非晶體D．金剛石比石墨原子間作用力大，金剛石有很大的硬度答案BD4．下列有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)敘述正確的是 ()．A．在晶體內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微粒是無規(guī)則排列的B．晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性C．在晶體內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微?？梢宰杂蛇\(yùn)動(dòng)D．晶體內(nèi)部微粒間存在著很強(qiáng)的作用力解析在晶體的內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的，A錯(cuò)誤；晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性，且微粒間存在著很強(qiáng)的作用力，B、D正確；在晶體內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振動(dòng)，而不能隨意自由移動(dòng)，C錯(cuò)誤．答案BD5．單晶體具有各向異性的特征是由于 ()．A．單晶體在不同方向上物質(zhì)粒微的排列情況不同B．單晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同C．單晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)有規(guī)則性D．單晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)無規(guī)則性解析單晶體具有各向異性是由于單晶體內(nèi)部在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不相同，而晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的規(guī)則性是其外形保持規(guī)則性的原因．答案A6．關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是 ()．A．它們由不同的空間點(diǎn)陣構(gòu)成的B．晶體內(nèi)部的微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)動(dòng)著C．晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是不規(guī)則的D．在物質(zhì)內(nèi)部的各個(gè)平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，不等的是非晶體解析空間點(diǎn)陣是晶體的特殊結(jié)構(gòu)，是晶體的一個(gè)特性．所以A是錯(cuò)誤的．組成物體的微粒永不停息地在做熱運(yùn)動(dòng)，不管是晶體還是非晶體．所以B是錯(cuò)的．非晶體提不到什么層面的問題，即使是晶體各個(gè)層面也不見得微粒數(shù)相等．所以D也是錯(cuò)的．答案C知識(shí)點(diǎn)二材料及應(yīng)用7．以下說法中正確的是 ()．A．材料科學(xué)是研究材料的制造、結(jié)構(gòu)與性能三者之間相互關(guān)系的科學(xué)B．材料對(duì)人類文明進(jìn)程有著重要的影響C．納米是長度單位，1nm＝10－10D．半導(dǎo)體是具有優(yōu)異特性的微電子材料解析1nm＝10－9m，C選項(xiàng)錯(cuò)，由材料的有關(guān)知識(shí)，可知A答案ABD8．習(xí)慣上，人們把材料分為 ()．A．金屬材料 B．無機(jī)非金屬材料C．生物材料 D．有機(jī)高分子材料答案ABD9．有關(guān)晶體的排列結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是 ()．A．同種元素原子按不同結(jié)構(gòu)排列有相同的物理性質(zhì)B．同種元素原子按不同結(jié)構(gòu)排列有不同的物理性質(zhì)C．同種元素形成晶體只能有一種排列規(guī)律D．同種元素形成晶體可能有不同的排列規(guī)律解析同一種元素在空間可以有不同的結(jié)構(gòu)排列，如金剛石和石墨、紅磷和白磷，由于它們有不同的結(jié)構(gòu)排列，決定了它們有不同的物理性質(zhì)．答案BD10．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．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)微粒之間相互作用很強(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)C．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)微粒做永不停息地微小振動(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)D．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?？梢允欠肿印⒃踊螂x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很強(qiáng)，物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)不是以克服這種相互作用而彼此遠(yuǎn)離，所以選項(xiàng)B的說法錯(cuò)誤．A、C、D正確．答案ACD11．利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律．如圖2－2、3－3所示的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的，具有一定的結(jié)構(gòu)特征．則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是：圖2－2、3－3(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________．解析從題圖中可以看出，這幾種材料的原子排列均有一定的規(guī)則，因此是晶體物質(zhì)，具有晶體的特點(diǎn)．圖2－2、3－4答案(1)在確定方向上原子有規(guī)律地排列；在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(2)原子排列具有一定的對(duì)稱性等圖2－2、3－412.如圖2－2、3－4表示一個(gè)氯化鈉(NaCl)晶體的晶胞，其形狀是一個(gè)立方體，其空間結(jié)構(gòu)是每個(gè)立方體的8個(gè)角上分別排有一個(gè)離子，鈉離子和氯離子是交錯(cuò)排列的．圖中以●表示鈉離子，以○表示氯離子．若已知氯化鈉的摩爾質(zhì)量為M＝5.85×10－2kg/mol，密度為ρ＝2.22×103kg/m分析：每個(gè)離子分屬于8個(gè)小立方體，所以圖中的每個(gè)離子對(duì)圖中畫出的這一個(gè)立方體的貢獻(xiàn)是eq\f(1,8)個(gè)離子，即平均每個(gè)立方體含有一個(gè)離子，如右圖所示．因此，可以想象每個(gè)離子占有一個(gè)如題圖所示的小立方體空間，或者說，一個(gè)氯化鈉分子占有兩個(gè)小立方體的空間．設(shè)小立方體的邊長為a，則相鄰最近的兩個(gè)鈉離子間的距離d＝eq\r(2)a.可見，只要能設(shè)法求出a，就能完成本題所求．解析以1mol氯化鈉為研究對(duì)象，其摩爾體積V＝eq\f(M,ρ)，每個(gè)分子的體積V0＝eq\f(V,NA)(NA為阿伏伽德羅常數(shù))．每個(gè)小立方體的體積V′＝eq\f(V0,2)＝eq\f(V,2NA)＝eq