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.5固態(tài)物質(zhì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解自然界中物質(zhì)存在的三種狀態(tài)了解晶體和非晶體了解金剛石、石墨的區(qū)別【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、物質(zhì)的狀態(tài)物質(zhì)狀態(tài)是指一種物質(zhì)出現(xiàn)不同的相。物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。通常所見的物質(zhì)有三態(tài):氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。另外,物質(zhì)還有“等離子態(tài)”、“超臨界態(tài)”“超固態(tài)”以及“中子態(tài)”等。1、固態(tài)嚴(yán)格地說,物理上的固態(tài)應(yīng)當(dāng)指“結(jié)晶態(tài)”,也就是各種各樣晶體所具有的狀態(tài)。最常見的晶體是食鹽(化學(xué)成份是氯化鈉,化學(xué)符號是NaCl)。你拿一粒食鹽觀察(最好是粗制鹽),可以看到它由許多立方形晶體構(gòu)成。如果你到地質(zhì)博物館還可以看到許多顏色、形狀各異的規(guī)則晶體,十分漂亮。物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的突出特征是有一定的體積和幾何形狀,在不同方向上物理性質(zhì)可以不同(稱為“各向異性”);有一定的熔點(diǎn),就是熔化時(shí)溫度不變。在固體中,分子或原子有規(guī)則地周期性排列著,就像我們?nèi)w做操時(shí),人與人之間都等距離地排列一樣。每個(gè)人在一定位置上運(yùn)動(dòng),就像每個(gè)分子或原子在各自固定的位置上做振動(dòng)一樣。我們將晶體的這種結(jié)構(gòu)稱為“空間點(diǎn)陣”結(jié)構(gòu)。2、液態(tài)液體有流動(dòng)性,把它放在什么形狀的容器中它就有什么形狀。此外與固體不同,液體還有“各向同性”特點(diǎn)(不同方向上物理性質(zhì)相同),這是因?yàn)?,物體由固態(tài)變成液態(tài)的時(shí)候,由于溫度的升高使得分子或原子運(yùn)動(dòng)劇烈,而不可能再保持原來的固定位置,于是就產(chǎn)生了流動(dòng)。但這時(shí)分子或原子間的吸引力還比較大,使它們不會(huì)分散遠(yuǎn)離,于是液體仍有一定的體積。實(shí)際上,在液體內(nèi)部許多小的區(qū)域仍存在類似晶體的結(jié)構(gòu)——“類晶區(qū)”。流動(dòng)性是“類晶區(qū)”彼此間可以移動(dòng)形成的。我們打個(gè)比喻,在柏油路上送行的“車流”,每輛汽車內(nèi)的人是有固定位置的一個(gè)“類晶區(qū)”,而車與車之間可以相對運(yùn)動(dòng),這就造成了車隊(duì)整體的流動(dòng)。3、氣態(tài)液體加熱會(huì)變成氣態(tài)。這時(shí)分子或原子運(yùn)動(dòng)更劇烈,“類晶區(qū)”也不存在了。由于分子或原子間的距離增大,它們之間的引力可以忽略,因此氣態(tài)時(shí)主要表現(xiàn)為分子或原子各自的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),這導(dǎo)致了我們所知的氣體特性:有流動(dòng)性,沒有固定的形狀和體積,能自動(dòng)地充滿任何容器;容易壓縮;物理性質(zhì)“各向同性”。顯然,液態(tài)是處于固態(tài)和氣態(tài)之間的形態(tài)。要點(diǎn)二、晶體晶體是由大量微觀物質(zhì)單位(原子、離子、分子等)按一定規(guī)則有序排列的結(jié)構(gòu),因此可以從結(jié)構(gòu)單位的大小來研究判斷排列規(guī)則和晶體形態(tài)。特點(diǎn):(1)自然凝結(jié)的、不受外界干擾而形成的晶體擁有整齊規(guī)則的幾何外形,即晶體的自范性。(2)晶體擁有固定的熔點(diǎn),在熔化過程中,溫度始終保持不變。(3)單晶體有各向異性的特點(diǎn)。(4)晶體可以使X光發(fā)生有規(guī)律的衍射。宏觀上能否產(chǎn)生X光衍射現(xiàn)象,是實(shí)驗(yàn)上判定某物質(zhì)是不是晶體的主要方法。晶體相對應(yīng)的晶面角相等,稱為晶面角守恒。結(jié)構(gòu):晶體按其結(jié)構(gòu)粒子和作用力的不同可分為四類:離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。具有整齊規(guī)則的幾何外形、固定熔點(diǎn)和各向異性的固態(tài)物質(zhì),是物質(zhì)存在的一種基本形式。固態(tài)物質(zhì)是否為晶體,一般可由X射線衍射法予以鑒定。晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)(原子、離子、分子、原子團(tuán))有規(guī)則地在三維空間呈周期性重復(fù)排列,組成一定形式的晶格,外形上表現(xiàn)為一定形狀的幾何多面體。組成某種幾何多面體的平面稱為晶面,由于生長的條件不同,晶體在外形上可能有些歪斜,但同種晶體晶面間夾角(晶面角)是一定的,稱為晶面角不變原理。晶體按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為七大晶系和14種晶格類型。晶體都有一定的對稱性,有32種對稱元素系,對應(yīng)的對稱動(dòng)作群稱做晶體系點(diǎn)群。按照內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間作用力性質(zhì)不同,晶體可分為離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體等四大典型晶體,如食鹽、金剛石、干冰和各種金屬等。同一晶體也有單晶和多晶(或粉晶)的區(qū)別。在實(shí)際中還存在混合型晶體。要點(diǎn)三、非晶體非晶體又稱無定形體內(nèi)部原子或分子的排列呈現(xiàn)雜亂無章的分布狀態(tài)的固體稱為非晶體。如玻璃、瀝青、松香、塑料、石蠟、橡膠等。非晶態(tài)固體包括非晶態(tài)電介質(zhì)、非晶態(tài)半導(dǎo)體、非晶態(tài)金屬。它們有特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)。例如金屬玻璃(非晶態(tài)金屬)比一般(晶態(tài))金屬的強(qiáng)度高、彈性好、硬度和韌性高、抗腐蝕性好、導(dǎo)磁性強(qiáng)、電阻率高等。這使非晶態(tài)固體有多方面的應(yīng)用。它是一個(gè)正在發(fā)展中的新的研究領(lǐng)域,得到迅速的發(fā)展。晶體與非晶體之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。例如,把石英晶體熔化并迅速冷卻,可以得到石英玻璃。將非晶半導(dǎo)體物質(zhì)在一定溫度下熱處理,可以得到相應(yīng)的晶體。可以說,晶態(tài)和非晶態(tài)是物質(zhì)在不同條件下存在的兩種不同的固體狀態(tài),晶態(tài)是熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)。要點(diǎn)四、晶體和非晶體的區(qū)別 1、本質(zhì)區(qū)別晶體有自范性,非晶體無自范性。物理性質(zhì)晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間成周期性重復(fù)排列的固體,具有長程有序,并成周期性重復(fù)排列。非晶體是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間不成周期性重復(fù)排列的固體,具有近程有序,但不具有長程有序。外形為無規(guī)則形狀的固體。晶體有各向異性,非晶體多數(shù)是各向同性。晶體有固定的熔點(diǎn),非晶體無固定的熔點(diǎn),它的熔化過程中溫度隨加熱不斷升高。2、微觀結(jié)構(gòu)晶體和非晶體所以含有不同的物理性質(zhì),主要是由于它的微觀結(jié)構(gòu)不同。組成晶體的微?!邮菍ΨQ排列的,形成很規(guī)則的幾何空間點(diǎn)陣;空間點(diǎn)陣排列成不同的形狀,就在宏觀上呈現(xiàn)為晶體不同的獨(dú)特幾何形狀;組成點(diǎn)陣的各個(gè)原子之間,都相互作用著,它們的作用主要是靜電力;對每一個(gè)原子來說,其他原子對它作用的總效果,使它們都處在勢能最低的狀態(tài),因此很穩(wěn)定,宏觀上就表現(xiàn)為形狀固定,且不易改變;晶體內(nèi)部原子有規(guī)則的排列,引起了晶體各向不同的物理性質(zhì);如果外力沿平行晶面的方向作用,則晶體就很容易滑動(dòng)(變形),這種變形還不易恢復(fù),稱為晶體的范性;從這里可以看出沿晶面的方向,其彈性限度小,只要稍加力,就超出了其彈性限度,使其不能復(fù)原,而沿其他方向則彈性限度很大,能承受較大的壓力、拉力而仍滿足虎克定律;當(dāng)晶體吸收熱量時(shí),由于不同方向原子排列疏密不同,間距不同,吸收的熱量多少也不同,于是表現(xiàn)為有不同的傳熱系數(shù)和膨脹系數(shù)。而非晶體一般沒有這結(jié)構(gòu)。當(dāng)晶體從外界吸收熱量時(shí),其內(nèi)部分子、原子的平均動(dòng)能增大,溫度也開始升高,但并不破壞其空間點(diǎn)陣,仍保持有規(guī)則排列。繼續(xù)吸熱達(dá)到一定的溫度——熔點(diǎn)時(shí),其分子、原子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度可以破壞其有規(guī)則的排列,空間點(diǎn)陣也開始解體,于是晶體開始變成液體。在晶體從固體向液體的轉(zhuǎn)化過程中,吸收的熱量用來一部分一部分地破壞晶體的空間點(diǎn)陣,所以固液混合物的溫度并不升高。當(dāng)晶體完全熔化后,隨著從外界吸收熱量,溫度又開始升高。而非晶體由于分子、原子的排列不規(guī)則,吸收熱量后不需要破壞其空間點(diǎn)陣,只用來提高平均動(dòng)能,所以當(dāng)從外界吸收熱量時(shí),便由硬變軟,最后變成液體。要點(diǎn)五、金剛石和石墨石墨與金剛石都由碳原子構(gòu)成,但是因?yàn)樵优帕蟹绞讲煌瑢?dǎo)致很多物理性質(zhì)有很大差異。石墨與金剛石有著原子排列方式、色態(tài)、硬度、導(dǎo)電性、密度、熔點(diǎn)的區(qū)別。金剛石簡介,俗稱“金剛鉆”,它是一種由碳元素組成的礦物,是石墨的同素異形體,化學(xué)式為C,也是常見的鉆石的原身。金剛石是自然界中天然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì)。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業(yè)中的切割工具,也是一種貴重寶石。石墨簡介:石墨是碳的一種同素異形體,為灰黑色、不透明固體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕,同酸、堿等藥劑不易發(fā)生反應(yīng)。在氧氣中燃燒生成二氧化碳,可被強(qiáng)氧化劑如濃硝酸、高錳酸鉀等氧化。可用作抗磨劑、潤滑劑,高純度石墨用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑,還可用于制造坩堝、電極、電刷、干電池、石墨纖維、換熱器、冷卻器、電弧爐、弧光燈、鉛筆的筆芯等。原子排列方式不同:(1)石墨:石墨是層狀的結(jié)構(gòu),就一個(gè)片層而言,每1個(gè)碳原子會(huì)與其周圍的3個(gè)碳原子通過強(qiáng)烈的相互作用緊密結(jié)合,“緊密結(jié)合”的兩個(gè)碳原子之間的距離約為0.142nm。在石墨中層與層之間相距為0.335nm,由于距離比較大,碳原子的相互作用較弱,因此很容易沿著與層面平行的方向滑動(dòng)、裂解,所以石墨很軟、有滑膩感。金剛石:金剛石的結(jié)構(gòu)模型是每個(gè)碳原子都與周圍的4個(gè)碳原子通過強(qiáng)烈的相互作用緊密結(jié)合。“緊密結(jié)合”的兩個(gè)碳原子之間的距離約為0.155nm,從而形成致密的三維結(jié)構(gòu),正是這種致密的結(jié)構(gòu),使得金剛石成為天然存在的最堅(jiān)硬的物質(zhì)。
課后練習(xí)一、單選題1.如圖甲所示,將質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)分別裝在兩個(gè)相同的試管中,放入裝有水的燒杯中加熱。繪制出溫度隨時(shí)間變化的圖象,如圖乙所示,下列說法正確的是(
)A.
甲物質(zhì)是晶體,乙物質(zhì)是非晶體
B.
0~2min內(nèi)乙物質(zhì)比甲物質(zhì)吸收的熱量多
C.
乙物質(zhì)在BC段不斷吸熱,溫度不變
D.
乙物質(zhì)在AB段的比熱容比CD段的比熱容大2.如圖是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,某種物質(zhì)的溫度隨時(shí)間變化的圖象。下列說法中錯(cuò)誤的是(
)
該物質(zhì)是晶體
B.
整個(gè)過程中,該物質(zhì)出現(xiàn)兩次狀態(tài)變化
C.
該物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別是0℃和100℃
D.
在BC段和DE段,該物質(zhì)溫度保持不變,沒有吸熱3.“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),物質(zhì)的性質(zhì)決定用途”是自然科學(xué)的重要思想。過氧化氫是一種常用的殺菌消毒劑,其原因是過氧化氫分子中含有一種叫“過氧基”的結(jié)構(gòu)(如圖方框部分)。據(jù)此推測下列物質(zhì)中,可作殺菌消毒劑的是()A.
B.
C.
D.
4.根據(jù)表中幾種物質(zhì)的熔點(diǎn),同學(xué)們提出了幾種看法,其中正確的是(
)物質(zhì)固態(tài)水銀金固體酒精鋼鎢甲苯熔點(diǎn)(°C)-391064-11715153410-95A.
固態(tài)酒精與甲苯不是晶體
B.
水銀溫度計(jì)能測低于-40°C的氣溫
C.
純金掉在鋼水中不會(huì)熔化
D.
鎢在3410°C可以是液體5.下列各組物質(zhì)中,都是晶體的是(
)A.
冰和塑料
B.
銅和固態(tài)水銀
C.
玻璃和石蠟
D.
海波和松香6.性質(zhì)決定用途,下列物質(zhì)用途的說法錯(cuò)誤的是(
)A.
記憶合金可用于制作眼鏡架
B.
石灰石可用于生產(chǎn)水泥
C.
氯化鈉可用于配制生理鹽水
D.
氫氧化鈣可用于治療胃酸過多7.下列有關(guān)碳單質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu),說法正確的是(
)A.
金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異是因?yàn)闃?gòu)成它們的原子大小不同
B.
金剛石是最硬的物質(zhì)
C.
C60可以表示一個(gè)C60分子
D.
所有碳單質(zhì)都是由碳元素組成的,所以屬于同種物質(zhì)8.如圖中X、Y、Z、W分別表示金剛石、石墨、C60、石墨烯的結(jié)構(gòu)模型。下列對它們的說法正確的是(
)A.
它們是由一種元素組成的多種單質(zhì)
B.
它們是由一種元素組成的一種單質(zhì)
C.
它們都是由碳元素組成的新型化合物
D.
它們的性質(zhì)和用途都相同9.石墨烯是“新材料之王”,它是由碳原子構(gòu)成,且只有一層原子厚度的晶體。它是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最好的材料。關(guān)于石墨烯的認(rèn)識錯(cuò)誤的是(
)A.
構(gòu)成:碳原子
B.
結(jié)構(gòu):微粒排列方式不同于石墨
C.
性質(zhì):可燃性
D.
用途:用作超輕隔熱材料10.下列有關(guān)金剛石、石墨、C60、木炭的說法錯(cuò)誤的是(
)A.
金剛石可用于制作切割工具
B.
C60是一種新型的化合物
C.
石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,可用作電極材料
D.
木炭疏松多孔,具有吸附能力11.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了純碳新材料“碳納米泡沫”,每個(gè)泡沫由許多團(tuán)簇組成,每個(gè)團(tuán)簇含有約4000個(gè)碳原子?!疤技{米泡沫”是目前世上最輕的物質(zhì)之一,密度為2mg/cm3,有鐵磁性,是熱電的不良導(dǎo)體。下列說法不正確的是(
)A.
“碳納米泡沫”由碳元素組成
B.
“碳納米泡沫”和金剛石的性質(zhì)相同
C.
“碳納米泡沫”能被磁鐵吸引,常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
D.
“碳納米泡沫”能浮在水面上12.下圖是金剛石、石墨、C60、碳納米管的結(jié)構(gòu)示意圖,下列說法正確的是(
)A.
金剛石和石墨的質(zhì)地較軟,常用來做潤滑劑
B.
這四種物質(zhì)都是由碳元素組成的單質(zhì),化學(xué)式都是C
C.
這四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2
D.
金剛石和石墨的碳原子排列方式不同,因此化學(xué)性質(zhì)完全不同13.下列說法中錯(cuò)誤的是(
)A.
所有的固體都有一定的熔點(diǎn)
B.
同一種晶體物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同
C.
晶體在熔化時(shí),吸熱但溫度不變
D.
溫度達(dá)到熔點(diǎn)的晶體,可能處于固態(tài)、固液共存狀態(tài)或液態(tài)14.2015年5月26日印度出現(xiàn)高溫天氣,首都新德里的一條道路上的瀝青被烤化,斑馬線變得扭曲模糊。如圖所示,關(guān)于這個(gè)情景的說法正確的是(
)A.
瀝青被烤化屬于熔化現(xiàn)象
B.
瀝青屬于晶體
C.
瀝青被烤化過程放熱
D.
瀝青被烤化后其溫度保持不變15.下列說法中正確的是(
)A.
晶體熔化時(shí)吸熱,非晶體熔化時(shí)不吸熱
B.
海波、冰、各種金屬都是晶體
C.
晶體吸收熱量,溫度一定升高
D.
同一晶體的熔化溫度比它的凝固溫度要高16.質(zhì)量相同的甲、乙兩種物質(zhì)從固態(tài)開始加熱,它們在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等,加熱時(shí)間都為6min,它們的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是(
)A.
甲在3~6min內(nèi)是液態(tài)
B.
甲是晶體,乙是非晶體
C.
在4~6min內(nèi),甲不吸收熱量,所以溫度不變
D.
在固態(tài)時(shí),甲的吸熱本領(lǐng)小于乙17.當(dāng)晶體的溫度正好是熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)時(shí),它的狀態(tài)為(
)A.
一定是固體
B.
一定是液體
C.
可能是固體
D.
一定是固液共存18.如圖所示為甲、乙兩種物質(zhì)溫度T隨加熱時(shí)間t變化的熔化曲線圖,下列說法正確的是(
)A.
甲物質(zhì)是晶體,乙物質(zhì)是非晶體
B.
甲物質(zhì)的熔點(diǎn)為210℃
C.
乙物質(zhì)在BC段時(shí)處于固液共存狀態(tài)
D.
乙物質(zhì)在BC段溫度不變,不吸熱19.用兩套完全相同(如圖甲所示)的裝置,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下分別對試管中裝有少量質(zhì)量相等的固體M和N進(jìn)行加熱。M和N的溫度一時(shí)間圖像如圖乙所示,在35分鐘內(nèi)N物質(zhì)始終是固體。則下列說法正確的是(
)A.
M、N肯定都是晶體
B.
M肯定是晶體,N肯定是非晶體
C.
M肯定是晶體,熔化過程用了35分鐘
D.
若N是晶體,其熔點(diǎn)不低于100℃20.某家庭式空氣凈化器在工作時(shí)會(huì)釋放出臭氧(O3),利用其強(qiáng)氧化性殺菌消毒并轉(zhuǎn)化為無污染的氧氣。下列分析合理的是(
)A.
O3的強(qiáng)氧化性是由O3結(jié)構(gòu)決定的
B.
等質(zhì)量的O3與O2所含的原子個(gè)數(shù)不同
C.
O3轉(zhuǎn)化為O2是分解反應(yīng)
D.
O3與O2的化學(xué)性質(zhì)完全相同二、填空題21.小明在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究某種物質(zhì)在熔化前后其溫度隨加熱時(shí)間變化的規(guī)律,得到下表的實(shí)驗(yàn)記錄:時(shí)間/min012345678910溫度/℃3034384348484848485055(1)該物質(zhì)是________(選填“晶體”或“非晶體”)。(2)已知標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,煤油的沸點(diǎn)為120℃,水的沸點(diǎn)為100℃。如果在燒杯中倒入水,而在試管中倒入煤油(試管與燒杯不接觸),煤油________沸騰;如果試管中倒入的是水,水________沸騰。(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)22.如圖,是某種物質(zhì)熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化圖。根據(jù)圖像的特征和信息,可以判定該物質(zhì)是________(選填“晶體”或“非晶體”);它的熔點(diǎn)是________℃,在熔化過程中________(選填“吸熱”“放熱”或“不吸熱也不放熱”);這種物質(zhì)液體的比熱________(選填“大于”“小于”或“等于”)固體的比熱。23.2019年第二屆上海進(jìn)博會(huì)期間,在“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)暨中華老字號”展區(qū)里放置了一雙白面紅標(biāo)的經(jīng)典回力運(yùn)動(dòng)鞋,如圖所示。(1)白面紅標(biāo)的經(jīng)典回力運(yùn)動(dòng)鞋的鞋底是橡膠底,橡膠屬于
(選填“晶體”或“非晶體”)。(2)下表是小力從說明書上抄下的上?;亓π映叽a對照表。鞋碼353637383940414243腳長2222.523.524.524.525.5262728①表格中“腳長”的單位是
。②他采用的是
(選填“表格”“文字”或“圖形”)記錄法。24.科學(xué)上,把有確定熔點(diǎn)的一類固體稱為________,如________等;把沒有確定熔點(diǎn)的一類固體稱為________,如________等。25.一種新型材料在15℃~40℃的溫度間熔化,可知這種材料屬于________(選填“晶體”或“非晶體”)。把它摻在水泥里,制作儲(chǔ)熱地板和墻壁,能起到調(diào)節(jié)室溫的作用,當(dāng)氣溫下降時(shí),這種建筑的室內(nèi)比一般建筑的降溫要________(選填“快”或“慢”)26.C60的發(fā)現(xiàn)使人類了解到一個(gè)全新的碳世界,據(jù)圖回答下列問題:(1)C60屬于________(選填“單質(zhì)”或“化合物”)。(2)C60這種物質(zhì)是由________(選填“分子”或“原子”)構(gòu)成。(3)C60與金剛石、石墨具有相似的________(選填“化學(xué)”或“物理”)性質(zhì)。27.如圖所示為某同學(xué)完成探究冰的熔化特點(diǎn)時(shí)描繪出的圖像,由圖可知,冰是
(選填“晶體”或“非晶體“),AB段物質(zhì)的比熱
CD段物質(zhì)的比熱(選填“大于”“等于”或“小于”)。28.根據(jù)固體熔化時(shí)的不同特點(diǎn),可將固體分為________和________兩類。晶體具有________的熔化溫度,熔化時(shí)溫度________。非晶體________的熔化溫度,熔化時(shí)溫度________。無論晶體還是非晶體,熔化時(shí)都要從外界________熱量。29.用下列所給物質(zhì)的序號填空:①二氧化碳②石墨③金剛石④活性炭⑤氫氣⑥氖氣(1)可用于霓虹燈的是________。(2)可用于切割玻璃的是________。(3)可制碳酸飲料的是________。(4)可作燃料的氣體單質(zhì)是________。(5)可用于制鉛筆芯的是________。(6)可用于冰箱除味的是________。30.由于構(gòu)成晶體內(nèi)部的微粒________,猶如一支正待檢閱的隊(duì)伍,因此晶體在生長過程中自然形成________的多面體外形;由于構(gòu)成非晶體內(nèi)部的微粒________,好像一群正在草坪上玩耍的孩子,因而沒有規(guī)則的外形,故又稱為________。
答案解析部分一、單選題1.C【考點(diǎn)】晶體與非晶體,比熱容【解析】一類像海波那樣,在熔化時(shí)具有一定的熔化溫度,這類固體叫做晶體;另一類像松香那樣在熔化時(shí)沒有一定的熔化溫度,這類固體叫做非晶體。但無論是晶體還是非晶體,熔化時(shí)都要從外界吸收熱量;比熱容是物質(zhì)的一種特性,質(zhì)量相同的不同物質(zhì)升高(或降低)相同的溫度,吸收(或放出)熱量較多的,比熱較大;吸收(或放出)熱量較少的,比熱較小。
【解答】A如圖可知:乙圖中甲物質(zhì)的溫度隨著時(shí)間變化一直增高,屬于非晶體,乙物質(zhì)隨著時(shí)間變化B~C過程溫度保持不變,故乙是晶體,A說法錯(cuò)誤;
B、乙圖中0-2min內(nèi)乙物質(zhì)溫度上升的比甲物質(zhì)高些,由于甲、乙放在同一個(gè)熱源加熱,故吸收根據(jù)的熱量相同;
C、乙物質(zhì)是晶體,熔化的過程溫度保持不變,C說法正確;
D、根據(jù)Q=cm(t1-t0),m相同,相同的熱源加熱,Q相同,在AB段乙溫度升高的比甲快,故甲物質(zhì)的比熱容大于乙物質(zhì)。
故答案為:C。2.D【考點(diǎn)】熔化和凝固的溫度—時(shí)間圖象,晶體與非晶體【解析】從晶體和非晶體相同點(diǎn)和不同點(diǎn)等特征切入解答即可。
【解答】A、該物質(zhì)由固定的熔化溫度,因此屬于晶體,A不符合題意;
B、由圖可知,整個(gè)過程中物質(zhì)出現(xiàn)兩次狀態(tài)變化,B不符合題意;
C、該物質(zhì)在0℃時(shí)熔化,在100℃沸騰,因此說明該物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別是0℃和100℃,C不符合題意;
D、該物質(zhì)屬于晶體,而晶體熔化過程中的特點(diǎn)是吸熱溫度不變,D符合題意。
故答案為:D3.D【考點(diǎn)】物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系【解析】過氧化氫中具有殺菌消毒作用的就是“過氧基”,分析哪種物質(zhì)具有過氧基即可。
【解答】根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知,
中含有“過氧基”,具有殺菌消毒作用,故D正確,而A、B、C錯(cuò)誤。
故選D。4.D【考點(diǎn)】熔點(diǎn)和凝固點(diǎn),晶體與非晶體【解析】(1)晶體和非晶體的區(qū)別:有無熔點(diǎn);
(2)液體溫度計(jì)的測溫范圍:熔點(diǎn)和沸點(diǎn)之間;
(3)比較兩種金屬的熔點(diǎn)即可;
(4)晶體的溫度為熔點(diǎn)時(shí),可能是固態(tài)、液體或固液混合態(tài),據(jù)此分析判斷。
【解答】A.根據(jù)表格可知,固態(tài)酒精的熔點(diǎn)為-117℃,固態(tài)甲苯的熔點(diǎn)為-95℃,二者都有熔點(diǎn),都是晶體,故A錯(cuò)誤;
B.水銀的熔點(diǎn)為-39℃,而-40℃低于39℃,此時(shí)水銀為固態(tài),不能測量溫度,故B錯(cuò)誤;
C.金的熔點(diǎn)為1064℃,而鋼的熔點(diǎn)為1515℃,因?yàn)?064℃<1515℃,所以純金在鋼水中肯定會(huì)熔化,故C錯(cuò)誤;
D.3410℃為鎢的熔點(diǎn),當(dāng)鎢剛剛完全熔化時(shí),此時(shí)它為液體,溫度仍然為3410℃,故D正確。
故選D。5.B【考點(diǎn)】晶體與非晶體【解析】晶體和非晶體的區(qū)別:有無熔點(diǎn),據(jù)此分析判斷。
【解答】冰是晶體,塑料是非晶體,故A錯(cuò)誤;
銅和固態(tài)水銀都有熔點(diǎn),都是晶體,故B正確;
玻璃和石蠟都沒有熔點(diǎn),都是非晶體,故C錯(cuò)誤;
海波為晶體,松香為非晶體,故D錯(cuò)誤。
故選B。6.D【考點(diǎn)】物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系【解析】本題主要考查物質(zhì)用途相關(guān)知識。
【解答】A、記憶合金的確可用于制作眼鏡架,A不符合題意;
B、石灰石是一種常見的礦物,可用作建筑材料,生產(chǎn)水泥和石灰,B不符合題意;
C、NaCl易溶于水,食鹽水可使細(xì)菌中細(xì)胞脫水,則氯化鈉可用于配制生理鹽水,C不符合題意;
D、氫氧化鈣具有腐蝕性,不能用于治療胃酸過多癥,D符合題意。
故答案為:D7.C【解析】根據(jù)有關(guān)碳單質(zhì)的知識分析判斷。
【解答】A.金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異是因?yàn)闃?gòu)成它們的原子的排列方式不同,故A錯(cuò)誤;
B.金剛石是自然界中最硬的物質(zhì),不包括人工制造的物質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C.C60可以表示一個(gè)C60分子,故C正確;
D.所有碳單質(zhì)都是由碳元素組成的,但是由于它們的分子構(gòu)成不同,所以不一定屬于同一種物質(zhì),故D錯(cuò)誤。
故選C。8.A【解析】(1)只由一種元素組成的純凈物叫單質(zhì),由多種元素組成的純凈物叫化合物;
(2)分子是決定物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)鍵,如果分子相同,那么就是同一種物質(zhì);否則,就是不同種物質(zhì)。
【解答】根據(jù)圖片可知,四種物質(zhì)都只由一種碳元素組成,因此它們都是單質(zhì)。因?yàn)樗鼈兊姆肿咏M成不同,所以它們屬于不同的單質(zhì),性質(zhì)和用途肯定不同,故A正確,而B、C、D錯(cuò)誤。
故選A。9.D【考點(diǎn)】分子、原子、離子、元素與物質(zhì)之間的關(guān)系,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)的差別及應(yīng)用【解析】根據(jù)對石墨烯的組成和性質(zhì)的認(rèn)識分析判斷即可。
【解答】石墨烯由碳原子構(gòu)成,石墨也是由碳原子構(gòu)成,但是二者原子的排列方式不同,所以性質(zhì)不同,故A、B正確不合題意;
石墨烯和木炭一樣,與氧氣發(fā)生反應(yīng)會(huì)燃燒生成二氧化碳?xì)怏w,具有可燃性,故C正確不合題意;
石墨烯的導(dǎo)熱性很強(qiáng),那么隔熱能力就非常弱,不能用作隔熱材料,故D錯(cuò)誤符合題意。
故選D。10.B【解析】(1)金剛石是自然界硬度最大的物質(zhì);
(2)只由一種元素組成的純凈物叫單質(zhì),有多種元素組成的叫化合物;
(3)根據(jù)石墨的特點(diǎn)分析;
(4)根據(jù)木碳的特點(diǎn)分析。
【解答】A.金剛石的硬度大,可用于制作切割工具,故A正確不合題意;
B.C60只由一種碳元素組成,是單質(zhì),而不是化合物,故B錯(cuò)誤符合題意;
C.石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,可用作電極材料,故C正確不合題意;
D.木炭疏松多孔,具有吸附能力,故D正確不合題意。
故選B。11.B【考點(diǎn)】知道外界條件能影響物質(zhì)的性質(zhì),分子、原子、離子、元素與物質(zhì)之間的關(guān)系,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系【解析】根據(jù)題目的描述,對碳納米泡沫的組成和性質(zhì)進(jìn)行分析即可。
【解答】A.根據(jù)“每個(gè)泡沫由許多團(tuán)簇組成,每個(gè)團(tuán)簇含有約4000個(gè)碳原子”可知,“碳納米泡沫”由碳元素組成,故A正確不合題意;
B.“碳納米泡沫”具有鐵磁性,而金剛石則沒有,故B錯(cuò)誤符合題意;
C.根據(jù)“有鐵磁性,是熱電的不良導(dǎo)體”可知,“碳納米泡沫”能被磁鐵吸引,常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,故C正確不合題意;
D.根據(jù)“碳納米泡沫”是目前世上最輕的物質(zhì)之一,密度為2mg/cm3”可知,“碳納米泡沫”的密度小于水,所以能浮在水面上,故D正確不合題意。
故選B。12.C【考點(diǎn)】分子、原子、離子、元素與物質(zhì)之間的關(guān)系,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)的差別及應(yīng)用【解析】(1)根據(jù)金剛石和石墨的性質(zhì)判斷;
(2)注意C60的化學(xué)式不同;
(3)根據(jù)同種元素的燃燒產(chǎn)物分析;
(4)根據(jù)它們的化學(xué)性質(zhì)分析。
【解答】A.金剛石最硬,不能作潤滑劑,而石墨最軟,可以作潤滑劑,故A錯(cuò)誤;
B.四種物質(zhì)都是由碳元素組成的單質(zhì),其中C60化學(xué)式不是C,而是C60,故B錯(cuò)誤;
C.它們都是由碳元素組成的物質(zhì),其化學(xué)性質(zhì)是相似的,完全燃燒生成CO2,故C正確;
D.這四種物質(zhì)的碳原子的排列方式不同,所以它們是不同的物質(zhì),因此它們的物理性質(zhì)也不同,故D錯(cuò)誤。
故選C。13.A【考點(diǎn)】晶體與非晶體【解析】根據(jù)晶體和非晶體的不同分析判斷。
【解答】A.所有的晶體都有一定的熔點(diǎn),而非晶體沒有熔點(diǎn),故A錯(cuò)誤符合題意;
B.同一種晶體物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同,故B正確不合題意;
C.晶體在熔化時(shí),吸熱但溫度不變,故C正確不合題意;
D.溫度達(dá)到熔點(diǎn)的晶體,開始時(shí)處于固態(tài),中間處于固液共存狀態(tài),結(jié)束時(shí)為液態(tài),故D正確不合題意。
故選A。14.A【考點(diǎn)】熔化與熔化現(xiàn)象,晶體與非晶體【解析】晶體和非晶體的區(qū)別是有無熔點(diǎn),據(jù)此分析判斷。
【解答】瀝青在受熱過程中,溫度不斷升高,然后不斷變軟,變稀,直至最后變成液態(tài),它的溫度始終在上升,因此是非晶體,而被烤化的過程就是熔化現(xiàn)象,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
故選A。15.B【考點(diǎn)】熔化與熔化現(xiàn)象,晶體與非晶體【解析】根據(jù)有關(guān)晶體的知識分析判斷。
【解答】A.晶體和非晶體熔化時(shí)都要吸熱,故A錯(cuò)誤;
B.海波、冰、各種金屬都是晶體,故B正確;
C.晶體吸收熱量,溫度可能升高;如果溫度等于熔點(diǎn),那么溫度就不變,故C錯(cuò)誤;
D.同一晶體的熔化溫度和它的凝固溫度相同,故D錯(cuò)誤。
故選B。16.D【考點(diǎn)】熔化和凝固的溫度—時(shí)間圖象,晶體與非晶體【解析】(1)晶體的溫度在熔點(diǎn)時(shí),可能是固態(tài),可能是液體,也可能是固液混合態(tài);
(2)有熔點(diǎn)的為晶體,沒有熔點(diǎn)的為非晶體;
(3)根據(jù)晶體熔化的特點(diǎn)判斷;
(4)根據(jù)公式Q=cm△t可知,質(zhì)量相同的物質(zhì)吸收相同的熱量時(shí),吸熱能力與升高的溫度成反比。
【解答】A.根據(jù)圖片可知,甲有熔點(diǎn)為晶體,3~6min內(nèi)溫度等于熔點(diǎn),處于熔化狀態(tài),那么它應(yīng)該是固液混合態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.甲有熔點(diǎn),為晶體;乙沒有熔點(diǎn),為非晶體,故B錯(cuò)誤;
C.在4~6min內(nèi),甲不斷吸收熱量,但溫度不變,故C錯(cuò)誤;
D.固態(tài)時(shí),加熱2min,甲升高的溫度大于乙升高的溫度,根據(jù)公式Q=cm△t可知,甲的比熱容小于乙,即甲的吸熱本領(lǐng)小于乙,故D正確。
故選D。17.C【考點(diǎn)】熔化與熔化現(xiàn)象,晶體與非晶體【解析】根據(jù)晶體熔化或凝固的特點(diǎn)分析。
【解答】在晶體熔化時(shí),溫度保持不變,開始時(shí)是固態(tài)、結(jié)束時(shí)是液態(tài),中間為固液混合態(tài);
在晶體凝固時(shí),溫度保持不變,開始時(shí)是液態(tài)、結(jié)束時(shí)是固態(tài),中間為固液混合態(tài);
故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。
故選C。18.C【考點(diǎn)】熔點(diǎn)和凝固點(diǎn),熔化和凝固的溫度—時(shí)間圖象,晶體與非晶體【解析】(1)晶體和非晶體的區(qū)別:有無熔點(diǎn);
(2)物質(zhì)熔化時(shí)保持不變的溫度,叫熔點(diǎn);
(3)晶體在熔點(diǎn)時(shí),可能完全是固態(tài),可能完全是液態(tài),也可能是固液混合態(tài)。
(4)如果在加熱,那么物質(zhì)肯定吸熱。【解答】A.根據(jù)圖像可知,甲沒有熔點(diǎn),而乙有熔點(diǎn),因此甲是非晶體,而乙是晶體,故A錯(cuò)誤;
B.乙物質(zhì)的熔點(diǎn)是210℃,故B錯(cuò)誤;
C.BC段,乙物質(zhì)雖然不但吸熱,但是溫度保持不變,因此它正在熔化,處于固液混合狀態(tài),故C正確;
D.乙物質(zhì)在BC段溫度不變,繼續(xù)吸熱,故D錯(cuò)誤。
故選C。19.D【考點(diǎn)】熔點(diǎn)和凝固點(diǎn),晶體與非晶體【解析】(1)晶體和非晶體的區(qū)別:有無熔點(diǎn);
(2)根據(jù)乙圖確定二者熔化時(shí)是否溫度保持不變即可;
(3)在熔化圖像中,橫線部分對應(yīng)的時(shí)間才是熔化時(shí)間;
(4)根據(jù)乙圖確定N物質(zhì)的熔點(diǎn)高低即可。【解答】根據(jù)乙圖可知,物質(zhì)M在熔化時(shí)溫度保持不變,有熔點(diǎn),肯定是晶體。用水浴法加熱,物質(zhì)的溫度只能到達(dá)100℃,這時(shí)物質(zhì)N還是固體,尚未開始熔化,無法確定它在熔化時(shí)是否溫度保持不變,因此N是否為晶體無法確定,故A、B錯(cuò)誤;
M肯定是晶體,熔化時(shí)間為:25min-10min=15min,故C錯(cuò)誤;
D.100℃時(shí)N尚未熔化,因此如果N是晶體,那么它的熔點(diǎn)肯定不低于100℃,故D正確。
故選D。20.A【解析】根據(jù)O3與O2都有分子構(gòu)成,其分子構(gòu)成不同,化學(xué)性質(zhì)不同以及分解反應(yīng)定義分析?!窘獯稹緼、分子保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),O3的強(qiáng)氧化性是由O3結(jié)構(gòu)決定的,符合題意;
B、O3與O2都由氧元素組成,等質(zhì)量的O3與O2中所含的原子個(gè)數(shù)相同,不符合題意;
C、O3轉(zhuǎn)化為O2不符合“一變多”,不是分解反應(yīng),不符合題意;
D、O3與O2分子構(gòu)成不同,化學(xué)性質(zhì)不同,不符合題意;
故答案為:A。二、填空題21.(1)晶體
(2)不會(huì);不會(huì)【考點(diǎn)】晶體與非晶體,沸騰及沸騰條件【解析】(1)液體沸騰的條件:①溫度達(dá)到沸點(diǎn);②繼續(xù)吸熱;
(2)如果固體熔化時(shí)溫度不變,即有熔點(diǎn),那么它就是晶體。
【解答】(1)如果在燒杯中倒入水,而在試管中倒入煤油(試管與燒杯不接觸),那么煤油的溫度只能達(dá)到100℃。由于沒有達(dá)到它的沸點(diǎn),因此煤油不會(huì)沸騰。
如果試管中倒入的是水,那么水只能達(dá)到沸點(diǎn)100℃,而不能繼續(xù)從燒杯中吸熱,因此水不會(huì)沸騰。
(2)根據(jù)表格可知,該固體在熔化時(shí)保持48℃不變,有熔點(diǎn),應(yīng)該為晶體。
22.晶體;80;吸熱;大于【考點(diǎn)】熔化與熔化現(xiàn)象,晶體與非晶體,比熱容【解析】(1)晶體和非晶體的區(qū)別:有無熔點(diǎn)。熔點(diǎn)就是晶體熔化時(shí)保持不變的溫度。根據(jù)晶體的熔化條件分析熔化是否吸熱;
(2)根據(jù)公式Q=cm△t可知,質(zhì)量相同的不同物質(zhì)吸收相同的熱量時(shí),升高的溫度與比熱容成反比,據(jù)此分析判斷。【解答】(1)根據(jù)圖像可知,在吸熱的過程中,該固體溫度達(dá)到80℃后就保持不變了,那么這就是它的熔點(diǎn),則該物質(zhì)為晶體。該晶體熔化過程中要不斷的加熱,因此熔化過程吸熱。
(2)根據(jù)圖像可知,當(dāng)物質(zhì)為固態(tài)時(shí),加熱10min時(shí),溫度從30℃升高到80℃,即升高了50℃。當(dāng)物質(zhì)為液態(tài)時(shí),加熱10min,溫度從90℃升高到100℃,即升高了10℃,那么△t固>△t液;
根據(jù)根據(jù)公式Q=cm△t可知,加熱相同的時(shí)間吸收相同的熱量,那么比熱容c固<c液。
即這中物質(zhì)液體的比熱大于固體的比熱。23.(1)非晶體
(2)厘米(cm);表格【考點(diǎn)】長度的測量,觀察結(jié)果的記錄與分析,晶體與非晶體【解析】(1)晶體和非晶體的重要區(qū)別是晶體有確定的熔點(diǎn),非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。
(2)在科學(xué)研究中,對觀察結(jié)果的記錄有許多方法,如文字描述、表格記錄、圖形記錄等?!窘獯稹浚?)橡膠沒有確定的熔點(diǎn),它屬于非晶體。
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