高中物理课件：《研究固体的性质》（沪科版选修3-3）

欢迎进入物理课堂 典例1 关于晶体和非晶体的下列说法中 正确的是A 凡是晶体 都具有天然的几何外形B 金属整体表现为各向同性 故金属是非晶体C 化学成分相同的物质 只能生成同一晶体D 晶体的各向异性是组成晶体的微粒呈现有序排列的结果 标准解答 选D 单晶体有天然的几何形状而多晶体没有 所以选项A不正确 金属是多晶体 多晶体的物理性质也是各向同性 所以选项B不正确 化学成分相同的物质 若能形成多种空间点阵结构 就能生成多种晶体 例如 碳能生成石墨和金刚石 磷能生成白磷和红磷等 所以选项C不正确 晶体分子的有序排列 使得晶体沿不同方向的分子数不同 其物理性质表现出各向异性 所以选项D正确 变式训练 关于晶体和非晶体 下列说法正确的是 A 有规则的几何外形的固体一定是晶体B 晶体在物理性质上一定是各向异性的C 晶体熔化时具有固定的熔点D 晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的 解析 选C D 外形是否规则可以用人工的方法加工处理 故A选项错误 晶体分为单晶体和多晶体 而多晶体在物理性质上表现出各向同性 故B选项错误 晶体具有固定的熔点 这是区分晶体和非晶体的重要依据 故C选项正确 理论和实践证明非晶体和晶体在适当条件下可相互转化 故D选项正确 典例2 关于晶体和非晶体 以下说法中正确的是A 晶体和非晶体在熔化时 都有固 液共存的现象B 晶体和非晶体在熔化时 分子的平均动能均不变化C 晶体在熔化时其内能不变 非晶体熔化时内能增大D 以上说法均不正确 思路点拨 解答本题可按以下思路分析 自主解答 选D 晶体在熔化时存在固液共存的现象 非晶体没有固定的熔点 是一个逐渐变化的过程 不存在固液共存的现象 故A错 晶体在熔化时 温度不变 分子的平均动能不变 但分子势能增大 内能增大 非晶体由固态变为液态的过程中 温度升高 分子的平均动能和分子势能均增大 故B C均错 所以选D 变式训练 某个固体没有明显的熔点 那么它 A 一定是晶体B 一定是非晶体C 一定是多晶体D 不一定是非晶体 解析 选B 晶体 无论是单晶体还是多晶体 都有一定的熔点 只有非晶体没有一定的熔点 故B正确 A C D错误 典例3 下列叙述中错误的是A 晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B 单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C 非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D 石墨的硬度比金刚石的差很多 是由于它的微粒没有按空间点阵分布 思路点拨 解答本题时应把握以下三点 标准解答 选C D 晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质是否相同 也正是由于它的微粒按一定规律排列 使单晶体具有规则的几何形状 石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同 石墨的层状结构决定了它的质地柔软 而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强 所以金刚石有很大的硬度 变式训练 关于晶体和非晶体 正确的说法是 A 它们内部的物质微粒都有规则的空间分布B 单晶体内部的物质微粒是规则排列的 而非晶体内部的物质微粒排列是不规则的C 晶体内部的物质微粒是静止的 而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的D 在物质内部的各个平面上 微粒数相等的是晶体 数量不相等的是非晶体 解析 选B 单晶体内部微粒排列规则 而非晶体内部微粒排列不规则 晶体与非晶体内部的微粒都在不停地运动着 不同的晶体的结构是不同的 并且也是很复杂的 故A C D均不正确 1 下列关于物质的熔化和凝固的说法中正确的是 A 各种固体都有一定的熔点 不同的固体熔点不同B 晶体熔化时的温度叫熔点 不同的晶体熔点不同C 同种晶体的熔点高于它的凝固点D 晶体熔化过程要吸热 且温度不断升高 解析 选B 只有晶体才具有一定的熔点 不同晶体的熔点不同 但都等于其凝固点 熔化过程中吸热 但温度不升高 故B对 2 把某薄片一面涂上一层石蜡 然后用烧热的钢针接触它的反面 熔化了的石蜡呈椭圆形 那么 这薄片是 A 非晶体B 多晶体C 单晶体D 无法判断 解析 选C 只有单晶体具有各向异性 故C选项正确 3 下列说法中正确的是 A 常见的金属材料都是多晶体B 只有非晶体才显示各向同性C 凡是具有规则几何形状的固体一定是晶体D 多晶体一定显示各向异性 解析 选A 常见金属材料都是多晶体 故A项正确 具有规则几何形状的固体不一定是晶体 如有规则形状的蜡烛不是晶体 故C错 多晶体和非晶体均显示各向同性 故B D均错 4 如图是两种不同物质的熔化曲线 根据曲线判断下列说法正确的是 A a是单晶体 b是多晶体或非晶体B a是多晶体 b是单晶体或非晶体C a是非晶体 b是晶体D a是晶体 b是非晶体 解析 选D 晶体在熔化过程中 不断吸热 但温度却保持不变 熔点对应的温度 而非晶体没有确定的熔点 不断加热 非晶体先变软 然后熔化 温度却不断上升 因此a对应的是晶体 包括单晶体 多晶体 b对应的是非晶体 A B C错 D对 5 下列有关晶体的结构叙述正确的是 A 在晶体内部 组成晶体的物质微粒是无规则排列的B 单晶体的微观结构具有周期性C 在晶体内部 组成晶体的物质微粒可以自由运动D 晶体内部微粒间存在着很强的作用力 解析 选B D 在晶体内部 组成晶体的物质微粒是规则排列的 A错 单晶体的微观结构具有周期性 且微粒间存在着很强的作用力 B D正确 在晶体内部 组成晶体的物质微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动 而不能自由运动 C错 6 下列关于晶体微观结构的表述正确的是 A 晶体的微观结构具有周期性特点B 晶体的微观结构不具有周期性特点C 晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用力 将微粒约束在一定的平衡位置上D 晶体内部各微粒之间存在着很弱的相互作用力 微粒可以自由移动 解析 选C 单晶体的微观结构具有周期性 而多晶体的微观结构不具有周期性 故A B错误 晶体内部各微粒间存在着很强的相互作用力 故C正确 D错误 一 选择题 本大题共7小题 每小题5分 共35分 每小题至少一个选项符合题意 1 下列关于晶体 非晶体的说法中 正确的是 A 一切固体都具有一定的形状 因此所有固体都是晶体B 一块水晶从高处掉落到坚硬的地面上被摔碎了 碎块没有确定的形状 所以不是单晶体C 用有机玻璃制造的饰品与天然宝石一样有规则的几何形状 所以是单晶体D 经过加工的物体 不能根据几何形状判断其是否为单晶体 解析 选D 非晶体和多晶体没有确定的几何形状 A错 水晶摔碎后的碎块仍为单晶体 B错 根据几何形状判断样品是否为单晶体时 该样品必须是天然形成的 未经人为加工处理的 否则不能作出准确判断 故C错 D对 2 关于晶体和非晶体 下列说法中正确的是 A 晶体和非晶体都有固定的熔点B 晶体有固定的熔点 而非晶体没有固定的熔点C 所有晶体都是各向异性的D 所有晶体都有确定的几何形状 解析 选B 晶体有固定的熔点 而非晶体没有固定的熔点 所以选项A错 B正确 晶体中的单晶体各向异性 多晶体各向同性 所以选项C错 单晶体有确定的几何形状 而多晶体和非晶体均无确定的几何形状 所以选项D不正确 故选B 3 2010 榆林高二检测 在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡 然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面 结果得到如图所示的两种图样 则 A 样本A一定是非晶体B 样本A可能是单晶体C 样本B一定是晶体D 样本B不一定是晶体 解析 选C B体现各向异性 一定是晶体 故C项正确 D项错误 A导热性能各向同性 可能为非晶体 也可能为多晶体 故A B全错 4 晶体具有各向异性是由于 A 晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B 晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C 晶体内部结构的无规则性D 晶体内部结构的有规则性 解析 选A D 晶体内部的微粒是规则排列的 从而使它在不同方向上的物质微粒排列情况不同 引起晶体在不同方向上的物理性质不同 5 关于金刚石与石墨的下列说法 正确的是 A 它们是同一种物质 只是内部微粒的排列不同B 它们的物理性质相同C 由于它们内部微粒排列规则不同 所以金刚石为晶体 石墨是非晶体D 金刚石是单晶体 石墨是多晶体 解析 选A 同一种物质微粒可能形成不同的晶体结构 从而生成种类不同的几种晶体 金刚石与石墨是它的一个特例 故A正确 B C D错误 6 晶体在熔化过程中所吸收的热量 主要用于 A 破坏空间点阵结构 增加分子动能B 破坏空间点阵结构 增加分子势能C 破坏空间点阵结构 增加分子势能 同时增加分子动能D 破坏空间点阵结构 但不增加分子势能和分子动能 解析 选B 晶体有固定的熔点 熔化过程吸收的热量用于破坏空间点阵结构 因温度不变 所以分子动能不变 吸收的热量用于增加分子势能 内能增加 所以选项B正确 7 如图所示 甲 乙 丙三种固体物质 质量相等 从其温度随时间变化的图像可以判断 A 甲 丙是晶体 乙是非晶体B 乙是晶体 甲 丙是非晶体C 乙是非晶体 甲的熔点比丙低D 乙是非晶体 甲的熔点比丙高 解析 选A D 由图像可以看出 甲和丙有固定熔点 分别为t2和t1 熔化时不断吸热但温度保持不变 而乙没有固定熔点 先变软 后熔化 温度不断上升 故甲 丙两固体均为晶体 而固体乙为非晶体 t1 t2 故固体甲的熔点比丙的高 二 非选择题 本大题共2小题 共15分 8 6分 下列物质中具有固定熔点的是 没有固定熔点的是 有一定熔点又具有一定外形的是 有一定熔点但各向同性的是 填物质代号 A 玻璃B 雪花C 橡胶D 铁块E 单晶硅F 沥青 解析 B D E是晶体 都有一定的熔点 A C F为非晶体 没有固定的熔点 B E是单晶体 既有一定的熔点 又有一定的外形 D是多晶体 虽有一定的熔点 但各向同性 没有一定的外形 答案 B D EA C FB ED 9 9分 有一块物质薄片 某人为了检验它是不是晶体 做了一个实验 他以薄片的正中央O为坐标原点 建立xOy平面直角坐标系 在两个坐标轴上分别取两点x1和y1 使x1和y1到O点的距离相等 在x1和y1上分别固定一个测温元件 再把一个针状热源放在O点 发现x1和y1点的温度在缓慢升高 甲同学说 若两点温度的高低没有差异 则该物质薄片一定是非晶体 乙同学说 若两点温度的高低有差异 则该物质薄片一定是晶体 请对两位同学的说法作出评价 1 甲同学的说法是 选填 对 或 错 的 理由是 2 乙同学的说法是 选填 对 或 错 的 理由是 解析 单晶体中 物质微粒的排列顺序及物质结构在不同方向上是不一样的 因此单晶体表现出各向异性 而非晶体中 物质微粒排列顺序及物质结构在不同方向是一样的 因此非晶体表现出各向同性 对于多晶体 由于其中小晶粒是杂乱无章地排列的 因此也表现出各向同性 由此可知 表现出各向同性的不一定是非晶体 而表现出各向异性的一定是晶体 答案 1 错因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的 或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性 2 对因为只有晶体才具有各向异性 1 下面现象能说明晶体与非晶体的最本质区别的是 A 食盐粒是立方体 蜂蜡无规则外形B 云母各向异性 而玻璃各向同性C 冰熔化时 温度保持不变 松香熔化时 温度不断升高D 石墨可以导电 沥青不导电 解析 选C 晶体与非晶体的最本质区别不是有无规则外形 也不是各向异性还是各向同性 最本质区别是有无确定的熔点 A B D错 C对 2 关于晶体和非晶体的下列说法中 错误的是 A 石英晶体打碎后 仍然是晶体B 石英晶体熔化后再凝结起来 仍然是晶体C 晶体熔化时 温度不变 内能也不变D 晶体和非晶体在适当条件下可以互相转化 解析 选B C 石英晶体熔化后再凝固 得到石英玻璃 为非晶体 而石英晶体打碎后 仍然是晶体 故A对 B错 晶体熔化时 温度不变 分子平均动能不变 分子势能增大 内能增大 故C错 在一定条件下 晶体和非晶体可以相互转化 故D对 故选B C 3 在晶体中 原子 或分子 离子 都是按照各自的规律排列的 具有空间上的周期性 晶体的这种微观结构可用来解释 A 单晶体具有规则的几何形状 非晶体没有B 晶体能溶于水 非晶体不能C 晶体的导电性比非晶体的强D 晶体的机械强度不如非晶体 解析 选A 单晶体内的原子按一定规律排列 因此具有规则的几何外形 在物理性质上有各向异性 A正确 这种微观结构不能解释晶体能溶于水 晶体的导电性 机械强度 也不能解释非晶体的各向同性 4 下列关于晶体空间点阵的说法 正确的是 A 构成晶体空间点阵的物质微粒 可以是分子 也可以是原子或离子B 晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵 是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强 所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动 C 所谓空间点阵与空间点阵的结点 都是抽象的概念 结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息地微小振动的平衡位置 物质微粒在结点附近的微小振动 就是热运动D 相同的物质微粒 可以构成不同的空间点阵 也就是同一种物质能够生成不同的晶体 从而能够具有不同的物理性质 解析 选A C D 组成晶体的物质微粒可以是分子 原子或离子 这些物质微粒也就是分子动理论所说的分子 显然 组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中 物质微粒之间还存在相互作用 晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵 是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强 物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离 所以选项B的说法错误 A C D正确 5 谈一下实验得到的图像的含义 如图所示 解析 从图像上看 纵轴表示温度T 横轴表示时间t 曲线A表示某种晶体的熔化过程 曲线B表示某种非晶体的熔化过程 在一定的压强下对晶体加热 晶体未熔化时 它的温度逐渐升高 曲线A的ab段 到达温度T0时 晶体开始熔化 直到晶体全部熔化为液体 在这段时间里 固态与液态共存 虽然继续加热 但温度保持为T0不变 曲线A的bc段 温度T0就是晶体的熔点 待晶体全部熔化后 再继续加热 温度才会再度升高 曲线A的cd段 非晶体在熔化过程中随着温度的升高 它先是变软 然后逐渐由稠变稀 最终完全变为液体 曲线B表示非晶体在熔化过程中温度逐渐升高 整个过程不存在固定的熔点 本部分内容讲解结束 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全