《第1節(jié) 固體的類型及微觀結(jié)構(gòu)》（同步訓練）高中物理選擇性必修 第三冊-2024-2025學年

《第1節(jié)固體的類型及微觀結(jié)構(gòu)》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列關(guān)于固體的說法中，正確的是：A、固體只具有形狀，不具有體積B、固體既具有形狀，又具有體積C、固體不具有形狀，但具有體積D、固體具有流動性，沒有固定形狀2、在下列固體中，屬于晶體的是：A、玻璃B、塑料C、食鹽D、橡膠3、關(guān)于晶體與非晶體的微觀結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）A、晶體在各個方向上的物理性質(zhì)都相同。B、非晶體在某一方向上的物理性質(zhì)優(yōu)于其他方向。C、晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性重復的規(guī)律。D、非晶體的微觀結(jié)構(gòu)也具有規(guī)則的周期性重復。4、下列哪種物質(zhì)屬于非晶體？（）A、金屬銀。B、雪花。C、石墨。D、玻璃。5、下列關(guān)于固體微觀結(jié)構(gòu)的說法正確的是：A.金屬晶體中，原子是緊密排列的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。B.分子晶體中，分子可以通過共價鍵連接在一起。C.原子晶體中，原子間是通過分子間力連接的。D.離子晶體中，離子是通過范德華力相互吸引的。6、關(guān)于晶體的類型及其特點，以下哪個表述是錯誤的？A.金屬晶體具有較高的熔點和硬度，具有良好的導電性和導熱性。B.分子晶體具有較高的熔點和熔解熱，硬度較小，易于切割。C.原子晶體具有高溫穩(wěn)定性，硬度大，但脆性也較大。D.離子晶體具有良好的熔點和硬度，固態(tài)時導電性差，熔融狀態(tài)下導電性良好。7、下列關(guān)于固體的微觀結(jié)構(gòu)的描述，正確的是（）A.金屬晶體中，金屬離子以密堆積方式排列，自由電子分布在金屬離子之間B.氣態(tài)分子晶體中，分子之間通過共價鍵相互連接C.離子晶體中，正負離子通過金屬鍵相互連接D.晶體硅屬于分子晶體，由共價鍵連接二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關(guān)于固體的微觀結(jié)構(gòu)描述正確的有：A.固體中的分子排列有固定的位置，彼此之間存在較強的相互作用力；B.在不同類型的固體中，原子或分子遵循不同的排列規(guī)則；C.分子在固體中可以自由移動；D.分子或原子之間的距離在固體中相對較小，但可隨著溫度的變化而變化。2、在固體中的分子或原子不會表現(xiàn)出的行為是：A.固定在某一位置，不會移動；B.按照固定模式在空間中排列；C.在一定條件下可以相互交換位置；D.與相鄰的分子或原子碰撞并交換能量。3、以下哪些選項符合固體的微觀結(jié)構(gòu)特點？（）A.柵格結(jié)構(gòu)緊密，粒子間作用力大B.粒子排列無序，不規(guī)則C.粒子排列有序，但運動狀態(tài)不斷變化D.粒子間作用力極小，像是沒有相互作用三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題已知某固體在絕對零度時具有超導性質(zhì)，當溫度升高至一定值時，其電阻突然變?yōu)榱?。請分析以下說法的正誤：A.該固體的微觀結(jié)構(gòu)在溫度升高過程中發(fā)生了改變；B.該固體的電阻在溫度升高過程中突然變?yōu)榱?，說明其內(nèi)部存在某種特殊的電流；C.該固體的超導性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，可能與晶格結(jié)構(gòu)、電子相互作用等因素有關(guān)；D.該固體的超導性質(zhì)可以通過改變其晶格結(jié)構(gòu)或電子相互作用來調(diào)控。第二題題目：現(xiàn)代物理研究表明，固體的種類主要可以分為晶體和非晶體兩大類。請分別說明晶體和非晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點，并簡述這兩種結(jié)構(gòu)差異對固體性質(zhì)的影響。第三題題目：某同學用放大倍數(shù)為2000倍的顯微鏡觀察一塊固體材料，觀察到該固體由許多緊密堆積的圓柱狀顆粒組成，顆粒呈五角形截口。根據(jù)這些信息，判斷該固體材料的類型，并說明判斷依據(jù)。第四題一、選擇題1.下列關(guān)于晶體和非晶體的說法中，正確的是（）A.晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點B.晶體的各向異性比非晶體強C.晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比非晶體有序D.晶體和非晶體的密度相同二、解答題2.閱讀下列材料，回答問題。材料一：固態(tài)物質(zhì)可以分為晶體和非晶體兩大類。晶體具有有序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其原子、分子或離子排列成有規(guī)律的三維點陣，具有固定的熔點。非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)無序，沒有固定的熔點。（1）晶體具有有序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其原子、分子或離子排列成有規(guī)律的三維點陣，這種結(jié)構(gòu)稱為_______。（2）晶體具有固定的熔點，而非晶體沒有固定的熔點，這是因為_______。（3）晶體和非晶體在宏觀上有什么區(qū)別？第五題題目：晶體和非晶體在微觀結(jié)構(gòu)上存在明顯的差異，請根據(jù)以下提供的信息，分析晶體與非晶體的區(qū)別，并舉出兩種常見的非晶體材料及其特性。晶體的微觀結(jié)構(gòu)：晶體的微粒按照一定的規(guī)律在三維空間中排列，形成晶格結(jié)構(gòu)。非晶體的微觀結(jié)構(gòu)：非晶體的微粒沒有規(guī)則的排列，是無序的堆積。常見的非晶體材料包括玻璃、石蠟和塑料等?！兜?節(jié)固體的類型及微觀結(jié)構(gòu)》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、下列關(guān)于固體的說法中，正確的是：A、固體只具有形狀，不具有體積B、固體既具有形狀，又具有體積C、固體不具有形狀，但具有體積D、固體具有流動性，沒有固定形狀答案：B解析：固體是具有一定形狀和體積的物質(zhì)，這是因為固體中的分子或原子排列緊密，相互作用力強，使得固體能夠保持固定的形狀和體積。選項A和C的說法是錯誤的，因為固體是具有體積的。選項D的說法是錯誤的，因為固體不具有流動性，它是固定形狀的。因此，正確答案是B。2、在下列固體中，屬于晶體的是：A、玻璃B、塑料C、食鹽D、橡膠答案：C解析：晶體是一種具有長程有序結(jié)構(gòu)的固體，其原子、離子或分子按照一定的規(guī)律排列。在給出的選項中，玻璃、塑料和橡膠都是非晶體，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是無序的。而食鹽是典型的晶體，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是規(guī)則的立方晶格。因此，正確答案是C。3、關(guān)于晶體與非晶體的微觀結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是（）A、晶體在各個方向上的物理性質(zhì)都相同。B、非晶體在某一方向上的物理性質(zhì)優(yōu)于其他方向。C、晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性重復的規(guī)律。D、非晶體的微觀結(jié)構(gòu)也具有規(guī)則的周期性重復。答案：C解析：晶體的顯著特點是其微觀結(jié)構(gòu)在三維空間內(nèi)具有周期性的重復規(guī)律，這導致了晶體在各個方向上表現(xiàn)出相同的物理性質(zhì)。而非晶體（如玻璃和石墨烯）則不具備這種周期性結(jié)構(gòu)，因此它們在各個方向上的物理性質(zhì)通常不相同，不存在一個方向上的物理性質(zhì)明顯優(yōu)于其他方向的情況。4、下列哪種物質(zhì)屬于非晶體？（）A、金屬銀。B、雪花。C、石墨。D、玻璃。答案：D解析：金屬銀、雪花、石墨分別是典型的金屬晶體、冰晶和層狀晶體結(jié)構(gòu)，因此屬于晶體。而玻璃在自然冷卻過程中未能形成有序的晶體結(jié)構(gòu)，因此是非晶體。5、下列關(guān)于固體微觀結(jié)構(gòu)的說法正確的是：A.金屬晶體中，原子是緊密排列的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。B.分子晶體中，分子可以通過共價鍵連接在一起。C.原子晶體中，原子間是通過分子間力連接的。D.離子晶體中，離子是通過范德華力相互吸引的。答案：A解析：A項正確，因為在金屬晶體中，金屬原子形成的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)是由金屬鍵連接的，金屬原子排列緊密。B項和C項錯誤，分子晶體中，分子間的連接是通過分子間力（如范德華力、氫鍵等）的，而不是共價鍵；原子晶體中，原子間是通過共價鍵連接的，而不是分子間力。D項錯誤，離子晶體中，離子間是通過離子鍵相互吸引的。因此，正確答案是A。6、關(guān)于晶體的類型及其特點，以下哪個表述是錯誤的？A.金屬晶體具有較高的熔點和硬度，具有良好的導電性和導熱性。B.分子晶體具有較高的熔點和熔解熱，硬度較小，易于切割。C.原子晶體具有高溫穩(wěn)定性，硬度大，但脆性也較大。D.離子晶體具有良好的熔點和硬度，固態(tài)時導電性差，熔融狀態(tài)下導電性良好。答案：B解析：A項正確，金屬晶體具有金屬的特性，如高熔點、高硬度和良好的導電、導熱性。C項也正確，原子晶體通常具有較高的熔點和硬度，但因其結(jié)構(gòu)的特殊性，脆性較大。D項也正確，離子晶體在固態(tài)時由于離子無法自由移動，幾乎不導電，但在熔融狀態(tài)下，離子可以自由移動，因此具有良好的導電性。B項表述錯誤，分子晶體通常具有較高的熔解熱和硬度較小，不易切割，熔點相對較低。因此，B項是錯誤的表述。7、下列關(guān)于固體的微觀結(jié)構(gòu)的描述，正確的是（）A.金屬晶體中，金屬離子以密堆積方式排列，自由電子分布在金屬離子之間B.氣態(tài)分子晶體中，分子之間通過共價鍵相互連接C.離子晶體中，正負離子通過金屬鍵相互連接D.晶體硅屬于分子晶體，由共價鍵連接答案：A解析：A選項正確，因為金屬晶體中，金屬離子以密堆積方式排列，自由電子分布在金屬離子之間，使金屬晶體具有導電性。B選項錯誤，因為氣態(tài)分子晶體中，分子之間通過范德華力相互連接，而不是共價鍵。C選項錯誤，因為離子晶體中，正負離子通過離子鍵相互連接。D選項錯誤，因為晶體硅屬于共價晶體，由共價鍵連接。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關(guān)于固體的微觀結(jié)構(gòu)描述正確的有：A.固體中的分子排列有固定的位置，彼此之間存在較強的相互作用力；B.在不同類型的固體中，原子或分子遵循不同的排列規(guī)則；C.分子在固體中可以自由移動；D.分子或原子之間的距離在固體中相對較小，但可隨著溫度的變化而變化。答案：ABD解析：固體中的分子或原子確實具有固定的位置，并且彼此間存在較強的相互作用力，因此A正確。不同類型的固體（如晶體、非晶體等）有不同的原子排列規(guī)則，B正確。分子或原子在固體中是不能自由移動的，而只能在其固定位置附近振動，故C錯誤。分子或原子間的距離雖然在固體中較小，但確實會隨著溫度的變化而改變，D正確。2、在固體中的分子或原子不會表現(xiàn)出的行為是：A.固定在某一位置，不會移動；B.按照固定模式在空間中排列；C.在一定條件下可以相互交換位置；D.與相鄰的分子或原子碰撞并交換能量。答案：C解析：在固體中，分子或原子固定在一定位置上，雖然會輕微振動，但不會完全移動到其他位置（A正確）。它們按照固定模式排列（B正確）。同時，分子或原子確實可以在熱運動下與相鄰的分子或原子碰撞并交換能量（D正確）。因此，C選項描述的行為在通常情況下不會在固體中出現(xiàn)，因為固體中的粒子雖然會發(fā)生微小振動，但不會像液體那樣可以在空間中移動并交換位置。3、以下哪些選項符合固體的微觀結(jié)構(gòu)特點？（）A.柵格結(jié)構(gòu)緊密，粒子間作用力大B.粒子排列無序，不規(guī)則C.粒子排列有序，但運動狀態(tài)不斷變化D.粒子間作用力極小，像是沒有相互作用答案：A、C解析：固體的微觀結(jié)構(gòu)特點表現(xiàn)為粒子排列有序，形成類似晶格的結(jié)構(gòu)，粒子間的作用力較大，使得固體具有一定的形狀和體積。根據(jù)這個特點，選項A和C是正確的。選項B描述的是液體的微觀結(jié)構(gòu)特點，而選項D描述的是氣體的微觀結(jié)構(gòu)特點，所以都是錯誤的。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題已知某固體在絕對零度時具有超導性質(zhì)，當溫度升高至一定值時，其電阻突然變?yōu)榱?。請分析以下說法的正誤：A.該固體的微觀結(jié)構(gòu)在溫度升高過程中發(fā)生了改變；B.該固體的電阻在溫度升高過程中突然變?yōu)榱?，說明其內(nèi)部存在某種特殊的電流；C.該固體的超導性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，可能與晶格結(jié)構(gòu)、電子相互作用等因素有關(guān)；D.該固體的超導性質(zhì)可以通過改變其晶格結(jié)構(gòu)或電子相互作用來調(diào)控。答案：A.正確。超導現(xiàn)象的出現(xiàn)與固體的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，當溫度升高時，固體的微觀結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生改變，導致超導現(xiàn)象消失。B.錯誤。雖然該固體的電阻在溫度升高時突然變?yōu)榱悖@并不意味著其內(nèi)部存在特殊的電流。超導現(xiàn)象的本質(zhì)是電子對的凝聚，而不是電流的存在。C.正確。超導現(xiàn)象的出現(xiàn)與固體的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，包括晶格結(jié)構(gòu)、電子相互作用等因素。這些因素的變化可能導致超導現(xiàn)象的出現(xiàn)或消失。D.正確。通過改變固體的晶格結(jié)構(gòu)或電子相互作用，可以調(diào)控其超導性質(zhì)。例如，通過摻雜、應變等方法可以改變固體的電子結(jié)構(gòu)和晶格結(jié)構(gòu)，從而影響其超導性質(zhì)。解析：本題主要考察對超導現(xiàn)象的理解。超導現(xiàn)象是指某些材料在低溫下電阻突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。在絕對零度時，某些固體具有超導性質(zhì)。當溫度升高時，固體的微觀結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生改變，導致超導現(xiàn)象消失。因此，選項A正確。選項B錯誤，因為超導現(xiàn)象的本質(zhì)是電子對的凝聚，而不是電流的存在。選項C正確，因為超導現(xiàn)象的出現(xiàn)與固體的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，包括晶格結(jié)構(gòu)、電子相互作用等因素。選項D正確，因為可以通過改變固體的晶格結(jié)構(gòu)或電子相互作用來調(diào)控其超導性質(zhì)。第二題題目：現(xiàn)代物理研究表明，固體的種類主要可以分為晶體和非晶體兩大類。請分別說明晶體和非晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點，并簡述這兩種結(jié)構(gòu)差異對固體性質(zhì)的影響。答案：1.晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點及其對性質(zhì)的影響：微觀結(jié)構(gòu)特點：晶體具有固定的熔點、各向異性、規(guī)則的幾何外形（多面體）。對性質(zhì)的影響：晶體內(nèi)部的原子、分子或離子按照一定的空間周期性規(guī)則排列，這種有序結(jié)構(gòu)決定了晶體內(nèi)部有清晰的界面和完整的對稱性。晶體的這種有序結(jié)構(gòu)使得它們表現(xiàn)出各向異性的性質(zhì)，即在不同方向上的物理、化學性質(zhì)不同。例如，晶體具有特定的解理面，可以沿這些面容易地被分割；另外，晶體中的聲波傳播速度也隨著波傳播方向的不同而不同。2.非晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點及其對性質(zhì)的影響：微觀結(jié)構(gòu)特點：非晶體沒有固定的熔點、各向同性、形狀不規(guī)則。對性質(zhì)的影響：非晶體的微觀結(jié)構(gòu)是短程有序但缺乏長程有序的，它們沒有固定的幾何外形，而是表現(xiàn)出類似液體的各向同性性質(zhì)。非晶體中的原子、分子或離子雖然在局部呈現(xiàn)一定的有序性，但這種有序性不能延伸到整個結(jié)構(gòu)中，因此非晶體既沒有固定的熔點也沒有固定的形狀。同時，非晶體的熱、電等性質(zhì)表現(xiàn)得比較均勻，沒有明顯的各向異性。解析：此題目旨在考察學生對晶體和非晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點及這些特點如何決定固體的宏觀性質(zhì)的理解。晶體和非晶體的主要區(qū)別在于其微觀結(jié)構(gòu)的有序程度，以及這種有序程度對固體宏觀性質(zhì)的影響。通過理解這一部分內(nèi)容，學生可以更好地掌握無機非金屬材料等物質(zhì)的基本性質(zhì)，為后續(xù)學習打下堅實的基礎(chǔ)。具體內(nèi)容包括：晶體的結(jié)構(gòu)特點：能夠體現(xiàn)出長程有序性，這是一種決定性優(yōu)勢，使得晶體內(nèi)部的性質(zhì)呈現(xiàn)出各向異性。非晶體的結(jié)構(gòu)特點：表現(xiàn)為短程有序性，這種局部的有序?qū)е路蔷w具有流動性，不局限于固定的幾何形狀，且呈現(xiàn)出各向同性。對性質(zhì)的影響：晶體和非晶體之間的物理、化學性質(zhì)差異其根本在于這兩種物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)差異。理解這些差異有助于學生建立起物質(zhì)結(jié)構(gòu)和其宏觀性質(zhì)之間的聯(lián)系。第三題題目：某同學用放大倍數(shù)為2000倍的顯微鏡觀察一塊固體材料，觀察到該固體由許多緊密堆積的圓柱狀顆粒組成，顆粒呈五角形截口。根據(jù)這些信息，判斷該固體材料的類型，并說明判斷依據(jù)。答案：該固體材料為多晶金屬。解析：1.放大倍數(shù)與微觀結(jié)構(gòu)觀察：放大倍數(shù)為2000倍時，已達到較細的微觀尺度，足以觀察材料的組成顆粒。2.圓柱狀顆粒與截面形狀：觀察到的圓柱狀顆粒表明這些顆粒具有較規(guī)則的幾何形狀，而五角形截口進一步說明這些顆粒在三維空間中為多面體結(jié)構(gòu)。3.材料類型判斷：結(jié)合以上信息，緊密堆積的圓柱狀顆粒和多面體結(jié)構(gòu)，符合多晶金屬的特性。多晶金屬由許多微小的單晶組成，這些單晶具有特定取向的晶粒和棱角分明的界面。五角形截口可能是晶粒棱角的投影，體現(xiàn)晶粒間的排列。因此，根據(jù)觀察到的圓柱狀顆粒和多面體結(jié)構(gòu)，可以判斷該固體材料為多晶金屬。第四題一、選擇題1.下列關(guān)于晶體和非晶體的說法中，正確的是（）A.晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點B.晶體的各向異性比非晶體強C.晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比非晶體有序D.晶體和非晶體的密度相同二、解答題2.閱讀下列材料，回答問題。材料一：固態(tài)物質(zhì)可以分為晶體和非晶體兩大類。晶體具有有序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其原子、分子或離子排列成有規(guī)律的三維點陣，具有固定的熔點。非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)無序，沒有固定的熔點。（1）晶體具有有序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其原子、分子或離子排列成有規(guī)律的三維點陣，這種結(jié)構(gòu)稱為_______。（2）晶體具有固定的熔點，而非晶體沒有固定的熔點，這是因為_______。（3）晶體和非晶體在宏觀上有什么區(qū)別？答案：一、選擇題1.C二、解答題2.（1）晶格（2）晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序，非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)無序（3）晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點。第五題題目：晶體和非晶體在微觀結(jié)構(gòu)上存在明顯的差異，請根據(jù)以下提供的信息，分析晶體與非晶體的區(qū)別，并舉出兩種常見的非晶體材料及其特性。晶體的微觀