人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修三2.4固體（解析版）

2.4固體知識點(diǎn)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(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)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(diǎn)；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等某些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性(填“異性”或“同性”)．玻璃（各向同性）云母（各向異性）(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(diǎn)；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)知識點(diǎn)二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)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?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布，例如碳原子按不同的空間分布排列可形成石墨和金剛石．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．單晶體、多晶體及非晶體的異同比較分類微觀結(jié)構(gòu)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(diǎn)陣有天然、規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點(diǎn)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(shí)，測試結(jié)果不同．通常所說的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等．(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(dǎo)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(dǎo)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．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(gè)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?yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(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(diǎn)的解釋晶體加熱到一定溫度時(shí)，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(shí)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．（2023秋?南通期中）2023年10月3日，我國發(fā)現(xiàn)的“鈮包頭礦”獲得國際礦物協(xié)會新礦物命名。鈮包頭礦是一種富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸鹽礦物，微觀結(jié)構(gòu)如圖。則“鈮包頭礦”顆粒（）A．是非晶體 B．有固定的熔點(diǎn) C．沒有規(guī)則的外形 D．各向性質(zhì)均相同【解答】解：由圖可知，該顆粒屬于晶體，其有規(guī)則的外形，且有固定的熔點(diǎn)，表現(xiàn)為各向異性。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。（2023?鹽城一模）如圖所示，方解石形成的雙折射現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的照片，下列關(guān)于方解石的說法正確的是（）A．是非晶體 B．具有固定的熔點(diǎn) C．所有的物理性質(zhì)都是各向異性 D．是由許多單晶體雜亂無章排列組成的【解答】解：AB．雙折射現(xiàn)象是光學(xué)各向異性的表現(xiàn)，依題意，說明方解石是晶體，具有固定的熔點(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．單晶體具有規(guī)則的幾何形狀、各向異性和一定的熔點(diǎn)等性質(zhì)；而多晶體是由許多小的晶體雜亂無章地排列在一起組成的，使得多晶體不再具有規(guī)則的幾何外形，而且也看不出各向異性的特點(diǎn)，故CD錯(cuò)誤。故選：B。（2023秋?黃浦區(qū)校級月考）一塊厚度和密度都均勻分布的長方體被測樣品，長AB是寬AD的2倍，如圖所示。如果用多用電表的歐姆擋沿O1O1′和O2O2′兩個(gè)方向測量，阻值均為R，則這塊樣品可能是（）A．單晶體 B．多晶體 C．非晶體 D．普通金屬【解答】解：沿O1O1'和O2O2'兩對稱軸測長方體所得阻值相等，根據(jù)電阻定律R=ρlS可知該物質(zhì)沿O1O1'和O2O2'方向電阻率不同，即表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì)，所以為單晶體，故A故選：A。（2023?涼州區(qū)開學(xué)）關(guān)于材料和技術(shù)的應(yīng)用，下列說法中不正確的是（）A．汽車輪胎利用了橡膠材料彈性好的特點(diǎn) B．制作集成電路芯片所使用的晶圓屬于半導(dǎo)體材料 C．用密度小、強(qiáng)度高的鋁合金材料制作飛機(jī)蒙皮 D．巖棉保溫板利用了巖棉導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)【解答】解：A、汽車輪胎利用了橡膠材料彈性好的特點(diǎn)，故A正確；B、制作集成電路芯片所使用的晶圓屬于半導(dǎo)體材料，故B正確；C、用密度小、強(qiáng)度高的鋁合金材料制作飛機(jī)蒙皮，故C正確；D、巖棉保溫板利用了巖棉絕熱性好的特點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。本題選擇說法中不正確的故選：D。（2023春?河池期末）固體是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)，與液體和氣體相比固體有比較固定的體積和形狀，質(zhì)地比較堅(jiān)硬。關(guān)于固體，下列說法正確的是（）A．食鹽、玻璃和水晶都是晶體，非晶體和單晶體都沒有確定的幾何形狀 B．固體可以分為單晶體和多晶體，多晶體沒有確定的幾何形狀 C．布朗運(yùn)動是固體分子無規(guī)則熱運(yùn)動的反映 D．晶體具有各向異性，組成晶體的物質(zhì)微粒在空間整齊排列成“空間點(diǎn)陣”【解答】解：A.食鹽和水晶都是晶體，玻璃是非晶體，非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀，單晶體具有確定的幾何形狀，故A錯(cuò)誤；B.固體可以分為單晶體和多晶體，多晶體沒有確定的幾何形狀，單晶體具有確定的幾何形狀故B正確；C.布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的顆粒受到液體分子撞擊受力不平衡而做的無規(guī)則運(yùn)動，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映，故C錯(cuò)誤；D.單晶體具有各向異性，多晶體具有各向同性，組成晶體的物質(zhì)微粒在空間整齊排列成“空間點(diǎn)陣”，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2023春?宿遷期末）碳納米管是管狀的納米級石墨。關(guān)于碳納米管，下列說法正確的是（）A．碳原子之間的化學(xué)鍵屬于強(qiáng)相互作用 B．碳納米管具有固定的熔點(diǎn) C．碳納米管的所有物理性質(zhì)都是各向異性 D．碳納米管上所有的碳原子都是靜止不動的【解答】解：A．碳原子之間的化學(xué)鍵屬于電磁相互作用，故A錯(cuò)誤；B．碳納米管是管狀的納米級石墨是晶體，有固定的熔點(diǎn)，故B正確；C．碳納米管的部分物理性質(zhì)具有各向異性，并非所有物理性質(zhì)都是各向異性，故C錯(cuò)誤；D．碳納米管上所有的碳原子并不是靜止不動的，由分子動理論可知它們在不停地振動，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2023春?南通期末）小華為了檢驗(yàn)一塊薄片是否為晶體，他以薄片中央O點(diǎn)為圓心，畫出一個(gè)圓，A、B為圓上兩點(diǎn)，將一個(gè)針狀熱源放在O點(diǎn)，如圖所示。（）A．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化不同，則薄片一定為晶體 B．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化不同，則薄片一定為非晶體 C．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化相同，則薄片一定為晶體 D．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化相同，則薄片一定為非晶體【解答】解：單晶體具有各向異性，多晶體和非晶體具有各項(xiàng)同性的特點(diǎn)。若A、B兩點(diǎn)的溫度變化相同，則薄片可能是非晶體，也可能是多晶體，若A、B兩點(diǎn)的溫度變化不同，則薄片一定是單晶體，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。（2023春?江寧區(qū)期末）隨著科技的發(fā)展，國家對物質(zhì)的研究也越來越深入。關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和組成，下列說法正確的是（）A．?dāng)U散現(xiàn)象只在氣體或液體中出現(xiàn)，不能在固體中出現(xiàn) B．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 C．晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn) D．摔碎的陶瓷片不能拼在一起，是由于分子間的斥力大于引力【解答】解：A、擴(kuò)散現(xiàn)象在固體、液體、氣體中均能發(fā)生，故A錯(cuò)誤；B、晶體具有固定的熔點(diǎn)，晶體在熔化過程中，溫度保持不變，但是晶體要繼續(xù)吸收熱量，因此晶體的內(nèi)能要增大，故B錯(cuò)誤；C、晶體與非晶體的主要區(qū)別是晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，故C正確；D、摔碎的陶瓷片不能拼在一切，因?yàn)榉肿娱g距大，分子力很小，幾乎為零的緣故，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023春?新樂市校級月考）2020年，“嫦娥五號”探測器勝利完成月球采樣任務(wù)并返回地球。探測器上裝有用石英制成的傳感器，其受壓時(shí)表面會產(chǎn)生大小相等、符號相反的電荷“壓電效應(yīng)”。如圖所示，石英晶體沿垂直于x軸晶面上的壓電效應(yīng)最顯著。石英晶體（）A．沒有確定的熔點(diǎn) B．沒有確定的幾何形狀 C．具有各向同性的壓電效應(yīng) D．具有各向異性的壓電效應(yīng)【解答】解：AB、晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒有確定的熔點(diǎn)，石英是單晶體，有確定的熔點(diǎn)，有確定的幾何形狀，故AB錯(cuò)誤；CD、由題意知，石英晶體沿垂直于x軸晶面上的壓電效應(yīng)最顯著，其他方向不明顯，故具有各向異性的壓電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。（多選）（2023春?孝感期末）“千樹萬樹梨花開”，晶瑩剔透的雪花是種晶體，下列關(guān)于晶體的說法正確的是（）A．多晶體都有天然的、規(guī)則的幾何形狀 B．晶體都有確定的熔點(diǎn) C．單晶體都顯示各向異性 D．非晶體都可以轉(zhuǎn)化為晶體【解答】解AC．單晶體具有各向異性，具有規(guī)則的幾何形狀，但是多晶體和非晶體具有各向同性，不具有規(guī)則的幾何形狀，故A錯(cuò)誤，C正確；B．晶體和非晶體的區(qū)別就是晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，故B正確；D．在一定條件下，晶體和非晶體可以相互轉(zhuǎn)化，但是并不是所有的非晶體都能轉(zhuǎn)化為晶體，故D錯(cuò)誤。故選：BC。（多選）（2023春?鞍山期末）關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是（）A．物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體可能是晶體也有可能是非晶體 B．晶體一般都具有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的固定一定是非晶體 C．液晶材料會呈現(xiàn)光學(xué)各向異性，因此液晶也是一種晶體 D．晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化【解答】解：A、物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體既有可能是非晶體，也有可能是多晶體，故A正確；B、多晶體一般形狀不規(guī)則，但仍然是晶體，故B錯(cuò)誤；C、液晶材料會呈現(xiàn)光學(xué)各向異性，但是液晶既不屬于晶體也不屬于非晶體，故C錯(cuò)誤；D、天然石英是晶體，熔化后形成的玻璃是非晶體，說明晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故D正確。故選：AD。（多選）（2023春?浦東新區(qū)校級期末）在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針尖接觸其背面一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示。而三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，則下列說法中正確的是（）A．甲是非晶體 B．乙不可能是金屬薄片 C．丙在一定條件下可能轉(zhuǎn)化成乙 D．丙熔化過程中，溫度不變，則內(nèi)能不變【解答】解：A．甲丙具有確定的熔點(diǎn)，且丙表現(xiàn)出導(dǎo)熱的各向異性，則丙一定是單晶體，甲可能是多晶體或者在導(dǎo)熱性上不具各向異性的單晶體，故A錯(cuò)誤；B．乙不具備確定的熔點(diǎn)，故乙為非晶體，而金屬塊是多晶體，故B正確；C．物質(zhì)是晶體還是非晶體不是絕對的，晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故C正確；D．晶體在熔化過程中，溫度不變，分子平均動能不變，但是要吸收熱量，所以分子勢能增加，內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤。故選：BC。（2022春?南充期末）2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料研究方面取得的卓越成就。他們利用透明膠帶對石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，得到了厚度只有0.34mm的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識判斷，石墨烯屬于（）A．離子晶體 B．原子晶體 C．金屬晶體 D．分子晶體【解答】解：由分子構(gòu)成的物質(zhì)為分子晶體，分子之間以范德華力（分子間作用力）結(jié)合；原子通過共價(jià)鍵結(jié)合成的晶體叫原子晶體；離子晶體是離子通過靜電作用形成的晶體叫離子晶體；金屬原子釋放出自由電子，然后共用，形成的晶體叫金屬晶體；則石墨烯屬于原子晶體。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。（2022春?宿城區(qū)校級月考）下列說法錯(cuò)誤的是（）A．晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的 B．有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu) C．凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體 D．某些晶體在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化為非晶體【解答】解：A、單晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)槲镔|(zhì)微粒是規(guī)則排列的，故A正確；B、有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)，故B正確；C、多晶體也具有各向同性，各向異性的物質(zhì)可能是非晶體，也可能是多晶體，故C錯(cuò)誤；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，熔化后再冷卻的石英卻是非晶體；把晶體硫加熱熔化（溫度超過300℃）再倒進(jìn)冷水中，會變成柔軟的非晶硫，再過一段時(shí)間又會轉(zhuǎn)化為晶體硫，故D正確。本題選錯(cuò)誤的