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2.4 固体
一:知识精讲归纳
考点一、晶体和非晶体
1.固体可以分为晶体和非晶体两类.晶体又可以分为单晶体与多晶体.
2.石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是晶体,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体.
3.非晶体
(1)没有(填“有”或“没有”)规则的外形.
(2)物理性质:a.没有(填“有”或“没有”)确定的熔化温度;
b.导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”).
4.晶体
(1)单晶体:①有(填“有”或“没有”)天然的规则的几何形状
②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点;
b.导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性(填“异性”或“同性”).
(2)多晶体:①没有(填“有”或“没有”)规则的几何形状
②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点;
b.导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)
考点二、晶体的微观结构
1.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性.
2.有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体.那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布,例如碳原子按不同的空间分布排列可形成石墨和金刚石.
3.同一种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现.有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体.
技巧归纳一:单晶体、多晶体及非晶体的异同比较
分类
微观结构
宏观表现
外形
物理性质
晶体
单晶体
组成晶体的物质微粒(原子、分子、离子)在空间按一定规则排列——空间点阵
有天然、规则的几何形状
各向异性
有确定的熔点
多晶体
由无数的晶体微粒(小晶粒)无规则排列组成
没有天然、规则的几何形状
各向同性
非晶体
内部物质微粒是无规则排列的
没有确定的熔化温度
技巧归纳二.对单晶体的各向异性的理解
(1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同,也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性能时,测试结果不同.
通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等.
(2)单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性,举例如下:
①云母晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同.
②方铅矿石晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同.
③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同.
④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同.
技巧归纳三:对晶体的微观解释
(1)对单晶体各向异性的解释
图为在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况.在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同.线段AB上物质微粒较多,线段AD上较少,线段AC上更少.因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同,才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同.
(2)对晶体具有确定熔点的解释
晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力,离开平衡位置,使规则的排列被破坏,晶体开始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化.
二:考点题型归纳
题型一:晶体和非晶体
1.(2022·江苏·如东县教育体育局高二期末)关于晶体和非晶体,下列说法错误的是( )
A.有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
B.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体
2.(2021·黑龙江·铁人中学高二期中)关于晶体和非晶体,下列说法中错误的是( )
A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B.晶体有天然规则的几何形状,也有确定的熔点
C.不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
D.晶体在熔化过程中,分子平均动能不变,内能增加
3.(2021·甘肃武威·高二期末)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子(或原子、离子)排列是无规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
题型二:晶体的微观结构
4.(2021·山东济宁·高二期末)石墨是碳原子按图甲排列形成的,其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构,单碳层石墨烯是单层的石墨,厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则( )
A.石墨中的碳原子静止不动 B.碳原子的直径大约为3×10-9m
C.石墨烯碳原子间只存在分子引力 D.石墨烯的熔解过程中,碳原子的平均动能不变
5.(2021·湖北·石首市第一中学高二阶段练
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