高中物理-2.2-2.3晶體的微觀結(jié)構(gòu)-固體新材料課時(shí)作業(yè)(含解析)粵教版選修3-3

PAGE第二節(jié)晶體的微觀結(jié)構(gòu)第三節(jié)固體新材料1．組成晶體的微觀粒子(分子、原子或離子)按一定的規(guī)律在空間________地排列，晶體中物質(zhì)微粒的相互作用________，微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們的相互作用力而遠(yuǎn)離，微粒的熱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為在一定的________________不停地做微小振動(dòng)．2．單晶體在不同直線上微粒的個(gè)數(shù)________，說明沿不同方向______________及____________情況不同，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為____________．非晶體在不同直線上微粒的個(gè)數(shù)____________，說明沿不同方向____________及____________情況基本相同，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為____________．3．同一種物質(zhì)在不同條件下形成不同的晶體，由于__________不同，物理性質(zhì)有很大差異．4．新材料往往具有特殊性能，例如超高強(qiáng)度、____________、超塑性，以及各種特殊物理性能，如磁性、__________、…….5．半導(dǎo)體材料是支撐現(xiàn)代文明社會(huì)的最重要的材料之一，它在晶體管、________電路、紅外發(fā)光管、__________電池、微波集成電路、激光器件、____________電路等信息處理與通訊領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，上至雷達(dá)、火箭、衛(wèi)星，下到家用電視機(jī)、DVD機(jī)、手機(jī)、空調(diào)和家用電器的搖控器，都離不開半導(dǎo)體材料．______是當(dāng)前用途最廣的半導(dǎo)體材料，95%以上的半導(dǎo)體器件都是使用______材料制作的．6．新材料科學(xué)正向著研究各種復(fù)合材料(例如復(fù)合金屬材料、復(fù)合__________材料、復(fù)合____________材料)、研究并開發(fā)________材料、開發(fā)同時(shí)具有感知外界環(huán)境或參數(shù)變化和驅(qū)動(dòng)功能的機(jī)敏材料、研究開發(fā)生物醫(yī)學(xué)材料等方向發(fā)展．7．(雙選)下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．晶體的各向異性是由于它內(nèi)部的微粒按空間點(diǎn)陣排列B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它內(nèi)部的內(nèi)部微粒按一定規(guī)律排列C．非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點(diǎn)D．石墨的硬度比金剛石差得多，是由于它內(nèi)部的微粒沒有按空間點(diǎn)陣分布8．以下說法中錯(cuò)誤的是()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【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一對(duì)晶體微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1．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．晶體的各向異性是由晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的2．(雙選)有關(guān)晶體的排列結(jié)構(gòu)，下列說法正確的有()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)律知識(shí)點(diǎn)二固體新材料3．(雙選)材料如果按特性分類，可分為()A．結(jié)構(gòu)材料B．信息材料C．復(fù)合材料D．功能材料4．(雙選)半導(dǎo)體就是導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，以下關(guān)于其導(dǎo)電性能的說法正確的是()A．半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，性能穩(wěn)定B．在極低的溫度下，純凈的半導(dǎo)體像絕緣體一樣不導(dǎo)電C．在較高溫度時(shí)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能會(huì)大大增強(qiáng)，甚至接近金屬的導(dǎo)電性能D．半導(dǎo)體中摻入雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性能會(huì)減弱【方法技巧練】晶體微觀結(jié)構(gòu)的應(yīng)用技巧5.圖1如圖1所示，食鹽的晶體是由鈉離子和氯離子組成的．這兩種離子在空間中三個(gè)互相垂直的方向上，都是等距離交錯(cuò)排列的．已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5g/mol，食鹽的密度是2.2g/cm3.阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1.在食鹽晶體中兩個(gè)距離最近的鈉離子中心間的距離的數(shù)值為多少？6．晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有一定的熔點(diǎn)，下列說法中不能用來解釋晶體的上述特性的是()A．組成晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點(diǎn)陣B．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上微粒數(shù)目不同，微粒間距離不相同C．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D．晶體在熔化時(shí)吸收熱量，全部用來瓦解晶體的空間點(diǎn)陣，轉(zhuǎn)化為分子間勢(shì)能；因此，晶體在熔化過程中保持一定的溫度不變；只有空間點(diǎn)陣完全被瓦解，晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會(huì)升高1．(雙選)下列關(guān)于晶體和非晶體，正確的說法是()A．晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的，而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒是不規(guī)則的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)著的C．晶體還是非晶體并不是絕對(duì)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，微粒數(shù)不等的是非晶體2．下列關(guān)于晶體微觀結(jié)構(gòu)的表述正確的是()A．晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性特點(diǎn)B．晶體的微觀結(jié)構(gòu)不具有周期性特點(diǎn)C．晶體內(nèi)部各微粒之間存在著很強(qiáng)的相互作用力，將微粒約束在一定的平衡位置上D．晶體內(nèi)部各微粒之間存在著很弱的相互作用力，微?？梢宰杂梢苿?dòng)3．在晶體中，原子(或分子、離子)都是按照各自的規(guī)律排列的，具有空間上的周期性．晶體的這種微觀結(jié)構(gòu)可用來解釋()A．單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，非晶體沒有B．晶體能溶于水，非晶體不能C．晶體的導(dǎo)電性比非晶體強(qiáng)D．晶體的機(jī)械強(qiáng)度不如非晶體4．各向異性可用來描述()A．非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀B．非晶體內(nèi)部的物理性質(zhì)與方向的關(guān)系C．多晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)D．晶體的物理性質(zhì)與方向的關(guān)系5．(雙選)晶體具有各向異性是由于()A．晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同B．晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同C．晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無規(guī)則性D．晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性6．(雙選)關(guān)于金剛石與石墨的下列說法，正確的是()A．它們是同一種物質(zhì)，只是內(nèi)部微粒的排列不同B．它們的物理性質(zhì)有很大的差異C．由于它們內(nèi)部微粒排列規(guī)則不同，所以金剛石為晶體，石墨是非晶體D．金剛石是單晶體，石墨是多晶體7．晶體熔化過程中所吸收的熱量，主要用于()A．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能B．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子動(dòng)能C．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，同時(shí)增加分子動(dòng)能D．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，但不增加分子動(dòng)能和內(nèi)能8．(雙選)下列新型材料中，可用作半導(dǎo)體材料的有()A．高分子合成材料B．新型無機(jī)非金屬材料C．復(fù)合材料D．光電子材料9．下列說法中錯(cuò)誤的是()A．不銹鋼具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于制造餐具、外科手術(shù)器械及化工設(shè)備B．有機(jī)高分子材料是由碳、氫、氧、氮、硅、硫等元素組成的有機(jī)化合物體C．復(fù)合材料則是由幾類不同材料通過復(fù)合工藝組合而成的D．玻璃鋼不是復(fù)合材料10．美國B－2隱形轟炸機(jī)的隱形原理是()A．機(jī)身透明，人眼看不見B．飛得高，無法觀察C．機(jī)身表面涂有吸收電磁波材料，雷達(dá)探測不到D．飛得快，來不及觀察11．(雙選)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題號(hào)1234567891011答案12.新華網(wǎng)內(nèi)蒙古四子王旗10月17日電(記者李宣良、黃明)：因與大氣的劇烈摩擦而被燒蝕成深褐色的神舟六號(hào)返回艙靜靜地躺在草原上，艙體上還帶著上千度高溫發(fā)熱后的余溫，著陸場系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師侯鷹告訴新華社記者，當(dāng)返回艙在距離地面80～40千米的高度以數(shù)千米每秒的速度穿越稠密大氣層時(shí)，返回艙表面溫度會(huì)達(dá)到1000～2000攝氏度，如果不采取有效的防熱降溫措施，整個(gè)返回艙將會(huì)像隕石一樣被燒為灰燼，這時(shí)必須給飛船穿上一層“防熱衣”，使飛船內(nèi)部的溫度控制在航天員可以忍受的40攝氏度以下．請(qǐng)問：如果你是神舟飛船的設(shè)計(jì)師，你將會(huì)采用哪些措施，使用何種材料給飛船降溫？

答案課前預(yù)習(xí)練1．整齊很強(qiáng)平衡位置附近2．不相等微粒的排列物質(zhì)結(jié)構(gòu)各向異性大致相等微粒排列物質(zhì)結(jié)構(gòu)各向同性3．微觀結(jié)構(gòu)4．超高硬度超導(dǎo)性5．集成太陽能光電集成硅硅6．陶瓷高分子納米7．CD[晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體的物理性質(zhì)，也正是由于它內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律排列，才使單晶體具有規(guī)則的幾何形狀．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．]8．C課堂探究練1．C[晶體的外形、物理性質(zhì)都是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的，A、B、D正確；各向同性的物質(zhì)不一定是非晶體，多晶體也具有這樣的性質(zhì)，C錯(cuò)誤．]方法總結(jié)晶體微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：(1)組成晶體的物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)，依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列．(2)晶體中物質(zhì)微粒間的相互作用較強(qiáng)，微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們的相互作用而遠(yuǎn)離．(3)微粒的熱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動(dòng)．2．BD[同種元素原子在不同情況下可能按不同的方式排列，并導(dǎo)致物理性質(zhì)有明顯的差異，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．]方法總結(jié)有些物質(zhì)在不同條件下生成不同的晶體，那是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同的規(guī)則在空間分布．例如：金剛石和石墨都是由碳元素構(gòu)成的，它們有不同的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)．3．AD[按照材料的特性，可以把材料分為結(jié)構(gòu)性材料和功能性材料兩類．結(jié)構(gòu)性材料主要利用材料的力學(xué)特性，功能性材料主要利用材料的聲、光、熱、電、磁等特性．]4．BC[半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能受溫度、光照及摻入雜質(zhì)的影響，故A錯(cuò)誤．摻入雜質(zhì)后半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能會(huì)大大增強(qiáng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]方法總結(jié)半導(dǎo)體材料是一種新型微電子材料，其電阻率介于導(dǎo)體與絕緣體之間，但易受外在條件的影響．5．4.0×10－10解析從空間結(jié)構(gòu)上研究得知，每一個(gè)鈉(或氯)離子占據(jù)的空間就是一個(gè)正方體，每個(gè)食鹽分子占據(jù)的空間為VNaCl＝eq\f(M,ρNA)則這個(gè)正方體的體積為：V＝eq\f(1,2)VNaCl＝eq\f(M,2ρNA)＝eq\f(58.5,2×2.2×6.0×1023)cm3＝2.216×10－23cm3由幾何關(guān)系d＝eq\r(2)·eq\r(3,V)＝4.0×10－10m方法總結(jié)本題應(yīng)用分子動(dòng)理論知識(shí)解決問題，注重的問題是：一是分子模型的建立，即區(qū)分食鹽分子和鈉離子或氯離子，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)確定正方體模型；二是運(yùn)算中的幾何關(guān)系，邊長和對(duì)角線．6．C[晶體有規(guī)則的幾何外形是因?yàn)槲⒘０匆欢ㄒ?guī)律排列，呈現(xiàn)各向異性是因?yàn)椴煌较蛏衔⒘?shù)目不同，有固定熔點(diǎn)是因?yàn)槠淙刍瘯r(shí)先要破壞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，之后溫度才升高．故選C.]方法總結(jié)組成晶體的物質(zhì)微粒按照一定的規(guī)律在空間整齊地排列，使晶體具有各向異性和規(guī)則的幾何外形．課后鞏固練1．AC[晶體內(nèi)部的微粒是按一定規(guī)律排列的，而非晶體則無這一特點(diǎn)，A正確；物質(zhì)內(nèi)部微粒都在運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；晶體和非晶體在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，C正確；即使是晶體，各個(gè)平面上的微粒數(shù)也不一定相等，D錯(cuò)誤．]2．C[單晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性，而多晶體的微觀結(jié)構(gòu)不具有周期性，故A、B錯(cuò)誤．晶體內(nèi)部各微粒間存在著很強(qiáng)的相互作用力，故C正確，D錯(cuò)誤．]3．A[單晶體內(nèi)的原子按一定規(guī)律排列，因此具有規(guī)則的幾何外形，在物理性質(zhì)上有各向異性，A正確；這種微觀結(jié)構(gòu)不能解釋晶體能溶于水、晶體的導(dǎo)電性、機(jī)械強(qiáng)度，也不能解釋非晶體的各向同性．]4．D5．AD[晶體內(nèi)部的微粒是有規(guī)則排列的，從而使它在不同方向上的物質(zhì)微粒排列情況不同，引起晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同．]6．AB[同一種物質(zhì)微?？赡苄纬刹煌木w結(jié)構(gòu)，從而生成種類不同的幾種晶體，金剛石與石墨是它的一個(gè)特例，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤．]7．A8．BD[高分子合成材料有合成橡膠、塑料和化學(xué)纖維等；新型無機(jī)非金屬材料有工業(yè)陶瓷、光導(dǎo)纖維、半導(dǎo)體材料；復(fù)合材料分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料；光電子材料有光電子半導(dǎo)體材料、光纖和薄膜材料、液晶顯示材料等．]9．D10.C11．AC[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