人教版高中物理精講精練-選擇性必修32.4 固體 原卷版

2.4固體【考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一：晶體和非晶體 考點(diǎn)二：晶體的微觀結(jié)構(gòu)考點(diǎn)三：各向異性 考點(diǎn)四：固體的綜合問(wèn)題【知識(shí)歸納】知識(shí)點(diǎn)一、晶體和非晶體1．固體可以分為晶體和非晶體兩類．晶體又可以分為單晶體與多晶體．2．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體．3．非晶體(1)沒(méi)有(填“有”或“沒(méi)有”)規(guī)則的外形．(2)物理性質(zhì)：a.沒(méi)有(填“有”或“沒(méi)有”)確定的熔化溫度；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)．4．晶體(1)單晶體：①有(填“有”或“沒(méi)有”)天然的規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒(méi)有”)確定的熔點(diǎn)；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等某些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性(填“異性”或“同性”)．(2)多晶體：①?zèng)]有(填“有”或“沒(méi)有”)規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒(méi)有”)確定的熔點(diǎn)；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)知識(shí)點(diǎn)二、晶體的微觀結(jié)構(gòu)1．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性．2．有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體．那是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布，例如碳原子按不同的空間分布排列可形成石墨和金剛石．3．同一種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)．有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體．技巧歸納一：?jiǎn)尉w、多晶體及非晶體的異同比較分類微觀結(jié)構(gòu)宏觀表現(xiàn)外形物理性質(zhì)晶體單晶體組成晶體的物質(zhì)微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規(guī)則排列——空間點(diǎn)陣有天然、規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點(diǎn)多晶體由無(wú)數(shù)的晶體微粒(小晶粒)無(wú)規(guī)則排列組成沒(méi)有天然、規(guī)則的幾何形狀各向同性非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒是無(wú)規(guī)則排列的沒(méi)有確定的熔化溫度技巧歸納二.對(duì)單晶體的各向異性的理解(1)單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測(cè)試單晶體的物理性能時(shí)，測(cè)試結(jié)果不同．通常所說(shuō)的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等．(2)單晶體具有各向異性，并不是說(shuō)每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母晶體在導(dǎo)熱性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同．②方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同．③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同．④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同．技巧歸納三：對(duì)晶體的微觀解釋(1)對(duì)單晶體各向異性的解釋圖為在一個(gè)平面上單晶體物質(zhì)微粒的排列情況．在沿不同方向所畫(huà)的等長(zhǎng)線段AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同．線段AB上物質(zhì)微粒較多，線段AD上較少，線段AC上更少．因?yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(zhì)微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同．(2)對(duì)晶體具有確定熔點(diǎn)的解釋晶體加熱到一定溫度時(shí)，一部分微粒有足夠的動(dòng)能克服微粒間的作用力，離開(kāi)平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開(kāi)始熔化，熔化時(shí)晶體吸收的熱量全部用來(lái)破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化．【題型歸納】題型一：晶體和非晶體1．（23-24高三上·江蘇南通·期中）2023年10月3日，我國(guó)發(fā)現(xiàn)的“鈮包頭礦”獲得國(guó)際礦物協(xié)會(huì)新礦物命名。鈮包頭礦是一種富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸鹽礦物，微觀結(jié)構(gòu)如圖，則“鈮包頭礦”顆粒（）A．是非晶體 B．有固定的熔點(diǎn)C．沒(méi)有規(guī)則的外形 D．各向性質(zhì)均相同2．（23-24高三上·寧夏中衛(wèi)）關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．可以根據(jù)各向同性或各向異性來(lái)鑒別晶體和非晶體B．一塊均勻薄片，沿各個(gè)方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度一樣，則此薄片一定是非晶體C．一個(gè)固體球，如果沿其各條直徑方向的導(dǎo)電性不同，則該球一定是單晶體D．一塊固體，若其各個(gè)方向的導(dǎo)熱性相同，則這塊固體一定是多晶體3．（22-23高二下·江蘇徐州·期中）關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是（）A．天上飄下的雪花是晶體B．晶體和非晶體都有固定的熔點(diǎn)C．金屬?zèng)]有規(guī)則外形，所以是非晶體D．普通的玻璃可以劃成正方形，所以玻璃是晶體題型二：晶體的微觀結(jié)構(gòu)4．（20-21高二下·山東棗莊·期末）隨著科技的發(fā)展，國(guó)家對(duì)晶體材料的研究也越來(lái)越深入，尤其是對(duì)稀土晶體的研究，已經(jīng)走在世界的前列。關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是（）A．晶體都有規(guī)則的幾何外形，非晶體則沒(méi)有規(guī)則的幾何外形B．同種物質(zhì)不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)C．單晶體具有固定的熔點(diǎn)，多晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)D．多晶體是由單晶體組合而成的，但單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體表現(xiàn)為各向同性5．（20-21高三下·江蘇徐州·階段練習(xí)）石墨是碳原子按圖甲排列形成的，其微觀結(jié)構(gòu)為層狀結(jié)構(gòu)。圖乙為石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，單碳層石墨烯是單層的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大約三百萬(wàn)層石墨烯。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)熱性最好的新型材料。則（）A．石墨中的碳原子靜止不動(dòng)B．碳原子的直徑大約為3×10-9mC．石墨烯碳原子間只存在分子引力D．石墨烯的熔解過(guò)程中，碳原子的平均動(dòng)能不變6．（19-20高二·全國(guó)·課時(shí)練習(xí)）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?cè)谑┎牧戏矫娴淖吭窖芯俊Ｋ麄兺ㄟ^(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開(kāi)，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(shuō)法正確的是（）A．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．通過(guò)物理變化的方法無(wú)法獲得石墨烯題型三：各向異性 7．（22-23高二下·上海徐匯·期中）以下哪種現(xiàn)象不能判斷該材料為晶體（）A．這種材料沿不同方向的熱脹冷縮的性質(zhì)不同B．這種材料沿不同方向的熱傳導(dǎo)快慢不同C．這種材料沿不同方向的導(dǎo)電性能不同D．這種材料沿不同方向的長(zhǎng)度不同8．（21-22高二下·江蘇徐州·期中）江蘇省東?？h是世界天然水晶原料集散地，有著“世界水晶之都”的美譽(yù)。天然的水晶具有規(guī)則的幾何外形，如圖所示。關(guān)于天然水晶，下列說(shuō)法正確的是（）A．具有規(guī)則的幾何外形，但是沒(méi)有固定的熔點(diǎn) B．微觀粒子的空間排列不規(guī)則C．在熔化過(guò)程中分子平均動(dòng)能不變 D．在光學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性9．（2021高三·全國(guó)·）甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片石蠟涂層的背面，接觸點(diǎn)周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀，對(duì)這兩種薄片，下列說(shuō)法中正確的是（）A．甲的熔點(diǎn)一定高于乙的熔點(diǎn) B．甲一定是晶體C．乙一定是晶體 D．乙一定是非晶體題型四：固體的綜合問(wèn)題10．（22-23高二下·重慶渝中·期末）在甲、乙、丙三塊固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針尖接觸其背面一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示。而三塊固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，則下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．甲一定是非晶體 B．乙可能是金屬薄片C．丙在一定條件下可能轉(zhuǎn)化成乙 D．丙熔化過(guò)程中，溫度不變，則內(nèi)能不變11．（22-23高二下·江蘇南通·期末）小華為了檢驗(yàn)一塊薄片是否為晶體，他以薄片中央O點(diǎn)為圓心，畫(huà)出一個(gè)圓，A、B為圓上兩點(diǎn)，將一個(gè)針狀熱源放在O點(diǎn)，如圖所示（）

A．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化不同，則薄片一定為晶體B．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化不同，則薄片一定為非晶體C．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化相同，則薄片一定為晶體D．若A、B兩點(diǎn)的溫度變化相同，則薄片一定為非晶體12．（22-23高二下·貴州黔東南·階段練習(xí)）固體是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)，與液體和氣體相比固體有比較固定的體積和形狀，質(zhì)地比較堅(jiān)硬。關(guān)于固體，下列說(shuō)法正確的是（）A．食鹽、玻璃和水晶都是晶體，非晶體和單晶體都沒(méi)有確定的幾何形狀B．固體可以分為單晶體和多晶體，多晶體沒(méi)有確定的幾何形狀C．布朗運(yùn)動(dòng)是固體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映D．晶體具有各向異性，組成晶體的物質(zhì)微粒在空間整齊排列成“空間點(diǎn)陣”【課堂過(guò)關(guān)精練】單選題13．（22-23高二下·山東聊城）如圖所示，折線abcd是某種固體物質(zhì)在一定壓強(qiáng)下的熔化過(guò)程特征圖，其中縱坐標(biāo)表示熱力學(xué)溫度T，橫坐標(biāo)表示時(shí)間t，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．a(chǎn)b段表示液態(tài)，bc段表示固液共存狀態(tài)，cd段表示固態(tài)B．該固體物質(zhì)一定是單晶體C．a(chǎn)到b過(guò)程中，物質(zhì)中每個(gè)分子的速率都增大D．b到c過(guò)程中，物質(zhì)分子的平均動(dòng)能不變，分子勢(shì)能增大14．（22-23高二下·山東菏澤·階段練習(xí)）關(guān)于晶體和非晶體的說(shuō)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．晶體和非晶體在任何條件下都不可以相互轉(zhuǎn)化D．所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)15．（22-23高二下·湖北·階段練習(xí)）關(guān)于下列各圖，說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中，布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．圖乙中，當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能最小C．圖丙中，T1對(duì)應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時(shí)的速率分布圖D．圖丁中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明薄板材料一定是非晶體16．（22-23高二下·河南洛陽(yáng)·階段練習(xí)）關(guān)于晶體，下列說(shuō)法正確的是（）A．晶體熔化過(guò)程中，分子平均動(dòng)能不變B．大顆粒的鹽是單晶體，磨成了細(xì)鹽后是多晶體C．所有晶體都有固定的熔點(diǎn)，其光學(xué)性質(zhì)具有各向同性D．因?yàn)槭⑹蔷w，所以用石英制成的玻璃也一定是晶體17．（22-23高二下·遼寧·期中）如圖所示為鋁－鋰－錳合金的顯微圖樣，從圖中可以看到，金屬是有很多細(xì)小的晶粒組成。下列關(guān)于金屬的說(shuō)法正確的有（）A．沒(méi)有固定的熔點(diǎn) B．天然具有規(guī)則的幾何形狀C．小晶粒的取向雜亂無(wú)章 D．沿不同方向的導(dǎo)熱性能不同18．（22-23高二下·陜西咸陽(yáng)·期中）在圖甲、乙、丙三種固體薄片上涂蠟，用燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，以下說(shuō)法正確的是（）A．甲為單晶體 B．乙為非晶體C．丙為多晶體 D．甲、丙為非晶體，乙為晶體19．（22-23高二下·上海寶山·期中）下列關(guān)于晶體和非晶體的說(shuō)法正確的是（）A．晶體一定表現(xiàn)出各向異性，非晶體一定表現(xiàn)出各向同性B．液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向同性C．非晶體內(nèi)部的原子排列具有規(guī)律性D．非晶體無(wú)固定的熔點(diǎn)20．（22-23高三上·江蘇·期末）如圖所示，方解石形成的雙折射現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的照片，下列關(guān)于方解石的說(shuō)法正確的是（）A．是非晶體 B．具有固定的熔點(diǎn)C．所有的物理性質(zhì)都是各向異性 D．是由許多單晶體雜亂無(wú)章排列組成的【高分突破精練】一、單選題21．（21-22高二下·全國(guó)·課時(shí)練習(xí)）對(duì)下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，不正確的有（）A．食鹽熔化過(guò)程中，溫度保持不變，說(shuō)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(shuō)明云母片是晶體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)不相同22．（20-21高二下·廣東深圳·期中）下列說(shuō)法正確的是（）A．單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)B．一切晶體的光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)都是各向異性的C．單晶體中原子（或分子、離子）的排列具有空間周期性D．通常金屬在各個(gè)方向的物理性質(zhì)都相同，所以金屬是非晶體二、多選題23．（22-23高二下·全國(guó)·課時(shí)練習(xí)）固體甲和固體乙在一定壓強(qiáng)下的熔化曲線如圖所示，橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度T。下列判斷正確的有（）

A．固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體B．固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒(méi)有確定的幾何外形C．在熱傳導(dǎo)方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性D．固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同24．（22-23高二下·全國(guó)·課時(shí)練習(xí)）2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們?cè)谑┎牧戏矫娴淖吭窖芯?。他們通過(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)地粘貼與撕開(kāi)使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、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(shuō)法中正確的是（）

A．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(guò)物理變化的方法獲得石墨烯的25．（22-23高二下·新疆·期末）“千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)”，晶瑩剔透的雪花是種晶體，下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是（）A．多晶體都有天然的、規(guī)則的幾何形狀B．晶體都有確定的熔點(diǎn)C．單晶體都顯示各向異性D．非晶體都可以轉(zhuǎn)化為晶體26．（22-23高二下·湖北·階段練習(xí)）在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針尖接觸其背面一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示。而三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A．甲是非晶體B．乙不可能是金屬薄片C．丙在一定條件下可能轉(zhuǎn)化成乙D．丙熔化過(guò)程中，溫度不變，則內(nèi)能不變27．（22-23高二下·重慶渝中·期中）關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是（）A．物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體可能是晶體也有可能是非晶體B．晶體一般都具有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的固體一定是非晶體C．液晶材料會(huì)呈現(xiàn)光學(xué)各向異性，因此液晶也是一種晶體D．晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化28．（21-22高二下·全國(guó)·課時(shí)練習(xí)）大自然之中存在許多絢麗奪目的晶體，這些晶體不僅美麗，而且由于化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)各不相同而呈現(xiàn)出千姿百態(tài)；高貴如鉆石，平凡如雪花，都是由無(wú)數(shù)原子嚴(yán)謹(jǐn)而有序地組成的；關(guān)于晶體與非晶體，正確的說(shuō)法是（）A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體、非晶體是絕對(duì)的，是不可以相互轉(zhuǎn)化的B．多晶體是許多單晶體雜亂無(wú)章地組合而成的，所以多晶體沒(méi)有確定的幾何形狀C．晶體沿不同的方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅芟嗤?，沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)也一定相同D．單晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)29．（21-22高二下·內(nèi)蒙古通遼·期末）關(guān)于晶體和非晶體的說(shuō)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．晶體和非晶體在適當(dāng)條件下可相互轉(zhuǎn)化D．所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)三、填空題30．（2021·河北·一模）將蜂蠟分別薄薄地涂在薄玻璃片和單層云母片上，用加熱到相同溫度的相同縫衣針針尖分別接觸未涂抹面，不移動(dòng)，玻璃片和云母片上的蜂蠟熔化區(qū)的形狀（填“相同”或“不相同”），將云母片碾成粉末，則云母片與云母粉末的晶體結(jié)構(gòu)（填“相同”或“不相同”）。31．（2021高三·江蘇·專題練習(xí)）根據(jù)固體不同的性質(zhì)將它們分為晶體與非晶體，如果某固體對(duì)某個(gè)物理量呈現(xiàn)各向異性，則它一定是；諺語(yǔ)“水缸穿裙子，老天要下雨”指的是盛水的水缸外表面，水面所在的位置往下出現(xiàn)了一層小水珠。形成小水珠時(shí)，水液化的速度（選填“大于”“等于”或“小于”水蒸發(fā)的速度。32．（19-20高二下·山東棗莊·期中）在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖（a）所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，則乙是