2.1固体的类型及微观结构 跟踪训练（word版解析）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第三册
2.1固体的类型及微观结构 跟踪训练（解析版）
1．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
2．如图所示，在A、B两种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图乙中（a）、（b）所示，而A、B两种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图乙中（c）所示，则由此可判断出（　　）
A．A为单晶体 B．A为非晶体 C．B为单晶体 D．B为多晶体
3．固体可以分为晶体和非晶体两类，下列说法正确的是（　　）
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B．窗户上的玻璃有规则的几何外形，因此玻璃是晶体
C．金属没有确定的几何形状，也不显示各向异性，因此金属是非晶体
D．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面，蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
4．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．如果某个固体在某一物理性质上表现出各向异性，那么下述结论中正确的是（　　）
A．它一定是单晶体 B．它一定是多晶体 C．它一定是非晶体 D．它不一定是非晶体
6．2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开，使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法正确的是（　　）
A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B．石墨是单质，石墨烯是化合物
C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D．通过物理变化的方法无法获得石墨烯
7．一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长AB是宽AD的两倍，如图所示。如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量，结果阻值均为R，则这块样品可能是（　　）
A．单晶体 B．多晶体 C．非晶体 D．普通金属
8．下列说法错误的是（　　）
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
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，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
9．随着科技的发展国家对晶体材料的研究越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形
B．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
C．多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性
D．石墨和金刚石都是晶体，但石墨是单晶体，金刚石是多晶体
10．2020年，“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，石英是单晶体，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷。石英晶体（　　）
A．没有确定的熔点
B．具有各向同性的性质
C．没有确定的几何形状
D．能够把力学量转换为电学量
11．晶体在熔化过程中吸收的热量主要用于（　　）
A．增加分子动能 B．增加分子势能
C．增加分子势能和分子动能 D．不增加分子势能和分子动能
12．大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，这些晶体不仅美丽，而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态；高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成的；关于晶体与非晶体，正确的说法是（　 　）
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的
B．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状
C．晶体沿不同的方向的导热或导电性能相同，但沿不同方向的光学性质一定相同
D．单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
13．下列说法正确的是（　　）
A．液晶具有液体的流动性，同时具有单晶体的各向异性特征
B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点
C．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性
D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体
14．大自然中存在许多绚丽夺目的晶体，由于化学成分和结构各不相同，这些晶体呈现出千姿百态；高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成的。关于晶体与非晶体，下列说法正确的是（　　）
A．晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的
C．有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布
D．多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状
15．非晶体
（1） ______ （填“有”或“没有”）规则的外形．
（2）物理性质：a. ______ （填“有”或“没有”）确定的______；
b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向______ （填“异性”或“同性”）。
16．固体可以分为______和______两类．晶体又可以分为______晶体与______晶体．
17．如图为晶体和非晶体吸收热量过程中的温度变化曲线，其中图___________为晶体状态变化过程，而图________________为非晶体状态变化过程。
18．把熔化的蜂蜡薄薄地涂在两种材料所做的薄片上，用一根缝衣针烧热后用针尖接触蜂蜡层的背面，熔化区域的形状如甲、乙两图所示，___________图中（填“甲”或“乙”）的薄片一定是晶体；液晶的分子排布与液体和固体都有区别，这种排布使液晶既像液体一样具有流动性，又具有各向异性，下面___________图（填“丙”或“丁”）是液晶分子示意图。
19．（1）如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题：
①晶体与非晶体在外观上有什么不同？
②没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？
（2）在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？
20．内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐，岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后，小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。如图表示了岩盐晶体的平面结构：粉红点为氯离子，灰点为钠离子，如果把它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形，作分界线，使它平行于正方形的对角线，作分界线，使它平行于正方形的一边。在两线的左侧各取一个钠离子和，为了比较这两个钠离子所受分界线另一侧的离子对它作用力的大小，分别以、为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外远处离子的作用。
(1)如果表示两个相邻离子之间引力的大小，问：、所受扇形范围内的正负离子对它作用力的合力是的多少倍？为使问题简化，设所有离子都是质点，而且它们之间的相互作用遵从“平方反比”规律；
(2)根据计算结果解释：为什么敲碎的岩盐总是呈立方形状，而不会沿图中分界线断开？
提示：实际晶体中的作用力要复杂得多，但这里的分析对理解自然现象还是有用的。
参考答案
1．C
【详解】
A．金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；
BC．晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B错误，C正确；
D．多晶体和非晶体一样具有各向同性，D错误。
故选C。
2．C
【详解】
晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，由熔化曲线可知，A与B均为晶体，单晶体是各向异性的，表面的石蜡熔化时是椭圆形，多晶体是各向同性的，表面的石蜡熔化时是圆形，因此A为多晶体，B为单晶体；
故选择：C。
3．A
【详解】
A．物质在一定条件下可以在晶体和非晶体相互转化，所以同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。故A正确；
B．窗户上的玻璃虽然有规则的几何外形，但玻璃没有固定的熔点，因此玻璃是非晶体。故B错误；
C．金属虽然没有确定的几何形状，也不显示各向异性，但其具有固定的熔点，因此金属是晶体。故C错误；
D．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面，蜂蜡呈椭圆形，说明云母各向异性，是晶体。故D错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．石墨中的碳原子是运动的，A错误；
B．由意义可知单层的距离为
且层与层之间有间距，B错误；
C．石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C错误；
D．石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。
故选D。
5．A
【详解】
单晶体内部的结构具有规则，因单而晶体具有各向异性，所以显示各向同性的是多晶体或者非晶体，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．C
【详解】
AC.石墨、石墨烯与金刚石都是晶体，故A错误，C正确；
B.石墨、金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯等都是由碳元素构成的单质，它们互为同素异形体，故B错误。
D.科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
沿O1O1′和O2O2′两对称轴测长方体电阻，所得阻值相等，正说明该物质沿O1O1′和O2O2′方向电阻率（即导电性能）不同，即表现出各向异性的物理性质，即这块样品可能是单晶体。
故选A。
8．A
【详解】
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒还是晶体，A错误，符合题意；
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上各向异性，具有不同的光学性质，B正确，不符合题意；
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，例如石墨和金刚石，C正确，不符合题意；
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，D正确，不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】
A．多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，故A错误；
B．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，故B错误；
CD．单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，石墨和金刚石都是单晶体，故C正确D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．晶体有确定的熔点，所以A错误；
B．单晶体具有各向异性，所以B错误；
C．单晶体有确定的几何形状，所以C错误；
D．单晶体能够把力学量转换为电学量，所以D正确；
故选D。
11．B
【详解】
晶体在熔解的过程中就是吸收的热量，破坏点阵结构的过程，分子活动加剧，吸收的热量，增加分子势能。
故选B。
12．BD
【详解】
A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，例如天然石英是晶体，熔化以后再凝固的水晶却是非晶体，A错误；
B．多晶体是由许许多多的单晶体集合而成，所以多晶体没有确定的几何形状，B正确；
C．单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性质不一定相同，C错误；
D．单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，D正确。
故选BD 。
13．AC
【详解】
A．液晶具有液体的流动性，同时具有单晶体的各向异性特征，A正确；
B．晶体分为单晶体和多晶体，都有固定的熔点，B错误；
C．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，C正确；
D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，但具有固定的熔点，为晶体，D错误。
故选AC。
14．CD
【详解】
A．单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同，沿不同方向的光学性质不一定相同，故A错误。
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，例如天然石英是晶体，熔化以后再凝固的水晶却是非晶体，故B错误。
C．有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成晶体的微粒能够按照不同规则在空间分布，故C正确；
D．多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，故D正确。
故选CD。
15．没有 没有 熔化温度 同性
【详解】
略
16．晶体 非晶体 单 多
【详解】
略
17．A B
【详解】
[1]晶体具有固定的熔点，晶体熔化过程中温度保持不变，图A是晶体状态变化过程；
[2]非晶体没有固定的熔点，熔化过程中温度持续上升，图B是非晶体状态变化过程。
18．乙 丙
【详解】
[1]甲图传热各项同性，乙图传热各项异性，故乙图一定是单晶体，甲图可能是非晶体；
[2]丁图分子排列杂乱无章，不是液晶，而丙图分子排列有规则，是液晶。
19．（1）①见解析；②见解析；（2）见解析
【详解】
（1）①单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体无规则的几何外形．
②不是．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有规则的几何外形．
（2）玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃沿各个方向的导热性能相同．云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能不相同．
20．(1)0.91，0.29；(2)见解析
【详解】
设每个正方形的边长为a，相距为r的两个离子作用力为，则相邻离子之间引力为
M受力为
N受力为
(2) 由于，所以在岩盐受到敲击时，在平行于正方形的方向上容易断裂，而不会沿图中分界线断开。