同步備課套餐之物理教科3-3復(fù)習(xí)講義：第三章 固體與液體 1 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1晶體和非晶體［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.知道固體分為晶體和非晶體兩大類，知道晶體和非晶體在外形上和物理性質(zhì)上的區(qū)別。2。知道晶體分為單晶體和多晶體.3.了解固體材料在生活、生產(chǎn)、科學(xué)研究等方面的應(yīng)用．一、晶體和非晶體單晶體和多晶體[導(dǎo)學(xué)探究］(1)如圖1所示是日常生活中常見的幾種晶體和非晶體，晶體與非晶體在外觀上有什么不同？幾種常見的晶體:幾種常見的非晶體：圖1(2)在云母片和玻璃片上分別涂上一層很薄的石蠟，然后用燒熱的鋼針去接觸云母片及玻璃片的另一面，石蠟熔化，如圖2所示,那么你看到的現(xiàn)象及得出的結(jié)論是什么？圖2答案（1)晶體有規(guī)則的幾何外形,非晶體無規(guī)則的幾何外形．（2)玻璃片上石蠟的熔化區(qū)呈圓形，說明玻璃片沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能相同．云母片上石蠟的熔化區(qū)呈橢圓形，說明云母片沿各個(gè)方向的導(dǎo)熱性能不相同．［知識(shí)梳理]對(duì)晶體和非晶體的理解（1)固體的分類：①晶體:如石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精等．②非晶體：如玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等．(2)晶體與非晶體的區(qū)別:比較內(nèi)容固體分類宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒有（“有”或“沒有”)確定的幾何形狀①?zèng)]有確定的熔點(diǎn)②導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性晶體單晶體有（“有”或“沒有")天然規(guī)則的形狀①有確定的熔點(diǎn)②導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性多晶體由許多晶粒構(gòu)成的晶體，沒有（“有”或“沒有”)確定的幾何形狀①有確定的熔點(diǎn)②導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性[即學(xué)即用］判斷下列說法的正誤．(1)所有晶體都具有天然、規(guī)則的幾何外形．（×)（2)沒有固定熔點(diǎn)的固體一定是非晶體．(√）(3）物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的一定是非晶體．（×）二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)固體性質(zhì)的微觀解釋［導(dǎo)學(xué)探究］(1)單晶體具有規(guī)則的外形，物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向異性，而非晶體卻沒有規(guī)則的外形，并且物理性質(zhì)方面表現(xiàn)為各向同性．產(chǎn)生這些不同的根本原因是什么呢?（2）金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但它們在硬度上差別很大，這說明什么問題?（3)固體為什么有一定的體積和形狀?晶體為什么會(huì)表現(xiàn)各向異性？答案(1）它們的微觀結(jié)構(gòu)不同．(2）金剛石是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，原子間的作用力很強(qiáng)，所以金剛石的硬度大．石墨是層狀結(jié)構(gòu)，原子間的作用力較弱，所以石墨的硬度?。@說明組成物質(zhì)的微粒按照不同的規(guī)則在空間分布,會(huì)形成不同的晶體．（3)構(gòu)成固體(晶體或非晶體）的微粒排列非常緊密，微粒之間的引力很大，絕大多數(shù)粒子只在各自的平衡位置附近做小范圍的無規(guī)則振動(dòng)，所以固體具有固定的形狀和體積．晶體在不同的方向上微粒排列的情況不同,所以晶體在不同的方向上會(huì)表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)．[知識(shí)梳理］1．固體具有一定體積和形狀的微觀解釋（1）微粒排列非常緊密．(2）微粒之間的引力很大．（3)絕大多數(shù)粒子只在各自的平衡位置附近做小范圍的無規(guī)則振動(dòng)．2．晶體的微觀結(jié)構(gòu)（1）晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu):組成晶體的分子、原子或離子等微粒的質(zhì)心在晶體內(nèi)部空間形成一個(gè)有規(guī)則的、周期排列的結(jié)構(gòu)．（2）晶體中物質(zhì)微粒間的相互作用很強(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)．(4)同一種物質(zhì)微?？梢孕纬刹煌木w結(jié)構(gòu),從而表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)．例如金剛石和石墨．［即學(xué)即用]判斷下列說法的正誤．（1）同一種物質(zhì)只能形成一種晶體．（×）(2)有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體．（√）(3）金剛石是晶體，石墨是非晶體．（×）一、晶體和非晶體單晶體和多晶體判斷晶體與非晶體、單晶體與多晶體的方法（1)區(qū)分晶體與非晶體的方法：看其有無確定的熔點(diǎn)，晶體具有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)．僅從各向同性或者幾何形狀不能判斷某一固體是晶體還是非晶體．（2)區(qū)分單晶體和多晶體的方法：看其是否具有各向異性,單晶體表現(xiàn)出各向異性，而多晶體表現(xiàn)出各向同性．例1下列關(guān)于晶體和非晶體的說法，正確的是(）A．所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B．晶體一定有規(guī)則的幾何形狀,形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體C．大鹽粒磨成細(xì)鹽,就變成了非晶體D．所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)答案D解析只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性，故A錯(cuò)；單晶體有規(guī)則的幾何形狀,而多晶體無規(guī)則的幾何形狀，金屬屬于多晶體，故B錯(cuò)；大鹽粒磨成細(xì)鹽，細(xì)鹽仍是形狀規(guī)則的晶體，故C錯(cuò)；晶體和非晶體的一個(gè)重要區(qū)別就是晶體有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)，故D對(duì)．例2在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸其背面一點(diǎn),蠟熔化的范圍如圖3（a）所示，而甲、乙、丙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（b)所示，則（）圖3A．甲、乙是非晶體，丙是晶體B．甲、丙是晶體，乙是非晶體C．甲、丙是非晶體,乙是晶體D．甲是非晶體，乙是多晶體，丙是單晶體答案B解析由題圖（a）知，甲、乙的導(dǎo)熱性呈各向同性，丙的導(dǎo)熱性呈各向異性；由題圖（b)知，甲、丙有固定的熔點(diǎn)，乙沒有固定的熔點(diǎn)．所以甲是多晶體，乙是非晶體，丙是單晶體．判斷晶體與非晶體的關(guān)鍵是看其有無確定的熔點(diǎn)。二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)固體性質(zhì)的微觀解釋例3(多選）下列說法正確的是（）A．晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)槠湮镔|(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，是因?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)決定的答案ABD解析晶體的外形、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，也有可能是多晶體，C錯(cuò)誤．針對(duì)訓(xùn)練(多選）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方面的卓越研究．他們通過透明膠帶對(duì)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，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯,是碳的二維結(jié)構(gòu)．如圖4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(shí)判斷，下列說法中正確的是（)圖4A．石墨是晶體,石墨烯是非晶體B．石墨是單質(zhì)，石墨烯是化合物C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體D．他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的答案CD解析石墨、石墨烯、金剛石都為晶體且都為單質(zhì)，A、B錯(cuò)誤，C正確；兩位科學(xué)家是通過物理變化的方法獲得石墨烯的，D正確．故正確的答案為C、D。1．（多選）關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是（）A．金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體B．晶體分子(或原子、離子)的排列是有規(guī)則的C．單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)D．單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的答案BC解析金剛石、食鹽、水晶是晶體,玻璃是非晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；單晶體具有各向異性,多晶體具有各向同性,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;晶體分子的排列是有規(guī)則的，且有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)B、C正確．2.（多選）如圖5所示，ACBD是一厚度均勻的由同一種材料構(gòu)成的圓板．AB和CD是互相垂直的兩條直徑，把圓板從圖示位置轉(zhuǎn)90°后電流表讀數(shù)發(fā)生了變化(兩種情況下都接觸良好）．關(guān)于圓板,下列說法正確的是（）圖5A．圓板是非晶體B．圓板是多晶體C．圓板是單晶體D．圓板沿各個(gè)方向?qū)щ娦阅懿煌鸢窩D3．（多選）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)律答案BD解析同種元素的原子可按不同規(guī)律在空間分布（如金剛石和石墨）形成不同的晶體,由于它們的微觀結(jié)構(gòu)不同，也就有不同的物理性質(zhì)．故選項(xiàng)B、D正確．4．（多選）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)部的物質(zhì)微粒排列是不規(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．晶體和非晶體并不是絕對(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)不等的是非晶體答案AC解析晶體內(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)部的微粒都在運(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．一、選擇題1．下列固體中全是由晶體組成的是(）A．石英、云母、明礬、食鹽、味精B．石英、玻璃、云母、銅C．食鹽、雪花、云母、硫酸銅、松香D．蜂蠟、松香、橡膠、瀝青答案A2．下列哪些現(xiàn)象能說明晶體與非晶體的區(qū)別（）A．玻璃是正方體，而蜂蠟無規(guī)則形狀B．石墨可導(dǎo)電，瀝青不能導(dǎo)電C．冰熔化時(shí),溫度保持不變;松香受熱熔化時(shí)，溫度持續(xù)升高D．金剛石密度大，石墨密度小答案C3．（多選)云母片和玻璃片上分別涂一層很薄的石蠟，然后用燒熱的鋼針去接觸云母片及玻璃片的反面，石蠟熔化，如圖1所示，那么（)圖1A．熔化的石蠟呈圓形的是玻璃片B．熔化的石蠟呈圓形的是云母片C．實(shí)驗(yàn)說明玻璃片具有各向同性是非晶體D．實(shí)驗(yàn)說明云母片具有各向同性是晶體答案AC解析玻璃是非晶體，具有各向同性，熔化的石蠟呈圓形；云母是晶體，具有各向異性，熔化的石蠟呈橢圓形，故A、C正確．4．（多選）如圖2所示是兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，根據(jù)曲線判斷下列說法正確的是（）圖2A．a(chǎn)是晶體 B．b是晶體C．a(chǎn)是非晶體 D．b是非晶體答案AD解析晶體在熔化過程中不斷吸熱,但溫度保持不變(熔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn),加熱過程，非晶體先變軟,然后熔化，溫度不斷上升,因此a對(duì)應(yīng)的是晶體，b對(duì)應(yīng)的是非晶體．5。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的兩倍，如圖3所示．如果用多用電表的歐姆擋沿兩個(gè)對(duì)稱軸O1O1′和O2O2′方向測量，結(jié)果阻值均為R，則這塊樣品可能是(）圖3A．單晶體B．多晶體C．非晶體D．金屬答案A解析用多用電表的歐姆擋沿兩個(gè)對(duì)稱軸O1O1′、O2O2′方向測量結(jié)果均相同，說明該物體沿O1O1′和O2O2′方向電阻率(即導(dǎo)電性能）不同，即表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì)，所以A正確．如果是普通金屬，可以分析出沿O1O1′方向電阻比較大．6．（多選）對(duì)下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，正確的有()A．食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明蜂蠟是晶體C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同答案AD解析若物體是晶體，則熔化過程中，溫度保持不變，A項(xiàng)正確;燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形是晶體各向異性的表現(xiàn)，說明云母片是晶體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列規(guī)則，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于石墨和金剛石的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致了它們的物理性質(zhì)不同，D項(xiàng)正確．7．石墨和金剛石，性質(zhì)有很大差異,是由于()A．石墨是各向異性的,而金剛石是各向同性的B．它們的化學(xué)成分不同C．它們都是各向同性的D．組成它們的物質(zhì)微粒按不同的規(guī)則排列答案D解析物質(zhì)的性質(zhì)由物質(zhì)微粒的微觀結(jié)構(gòu)決定,故D選項(xiàng)正確．8．下列說法正確的是(）A．黃金可以切割加工成各種形狀，所以是非晶體B．同一種物質(zhì)只能形成一種晶體C．單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的D．玻璃沒有確定的熔點(diǎn)，也沒有天然規(guī)則的幾何形狀答案D解析常見的金屬都是多晶體，因而黃金也是多晶體，只是因?yàn)槎嗑w內(nèi)部小晶粒的排列雜亂無章,才使黃金沒有規(guī)則的幾何形狀，故A錯(cuò)；同一種物質(zhì)可以形成多種晶體,如碳可以形成金剛石和石墨兩種晶體，故B錯(cuò)；單晶體只在某些物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性,并不是所有物理性質(zhì)都表現(xiàn)出各向異性,故C錯(cuò);玻璃是非晶體，因而沒有確定的熔點(diǎn)和天然規(guī)則的幾何形狀，D對(duì)．9．（多選）下列敘述中正確的是()A．晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)排列B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)則排列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，是由于它的微粒沒有按空間點(diǎn)陣分布答案AB10．（多選)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)微粒做永不停息的微小振動(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(原子、分子、離子)，可以構(gòu)成不同的空間點(diǎn)陣，也就是同一種物質(zhì)微粒能夠生成不同的晶體，從而能夠具有不同的物理性質(zhì)答案ACD解析組成晶體的物質(zhì)微?？梢允欠肿印⒃踊螂x子．顯然，組成晶體的物質(zhì)微粒做永不停息的無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),物質(zhì)微粒之間還存在相互作用，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)不足以克服這種相互作用而彼此遠(yuǎn)離，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，故正確答案為A、C、D。二、非選擇題11．利用掃描隧道顯微鏡（STM）可得到物質(zhì)表面原子排列的圖像,從而可以研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)．如圖4所示的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過觀察、比較,可以看到這些材料表面的原子排列有著共同的特點(diǎn)，這些共同的特點(diǎn)