2.5晶体 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修三 2.5 晶体
一、单选题
1．2010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
2．下列有关物质结构和分子动理论的说法，正确的是（　　）
A．多晶体的物理性质表现为各向异性
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．晶体熔化时吸收的热量转化为分子势能
D．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离较小而引起的
3．下列说法正确的是（　　）
A．在一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大
B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从可以被水浸润变为不被水浸润，以便吸取药液
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用
4．在云母片a、薄玻璃片b、薄铁片c上各涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针去接触它们的反面，则熔化了的石蜡分别成圆形或椭圆形，其中（　　）
A．呈圆形的有a、b，是晶体的有a、b
B．呈圆形的有b、c，是晶体的有a
C．呈圆形的有b、c，是晶体的有a、c
D．呈圆形的有b，是晶体的有a
5．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状；②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的；③这是一块非晶体，因为它的物理性质表现为各向同性。这三种说法中（　　）
A．①②是错的 B．②③是错的
C．①③是错的 D．都是错的
6．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
7．下列说法正确的是（　　）
A．单晶体和多晶体都有固定的熔点和规则的几何外形
B．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离
C．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
D．密闭在汽缸里的一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞单位面积的器壁的气体分子数一定减少
8．下列说法不正确的是（　　）
A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关
B．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形，是由于液体表面张力的作用
9．下列说法正确的是（ ）
A．将细玻璃管竖直插入它的不浸润液体中，静止时，管内液面为凹面且低于管外液面
B．冬季室内的人向窗户玻璃哈气，玻璃内外表面均会出现雾状小水珠
C．非晶体其实是粘稠度极高的液体
D．若规定两分子相距（为平衡距离）时分子势能为零，则当时，分子势能为负
10．一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
11．北京冬奥会的雪花形主火炬由96块小雪花和6个橄榄枝组成。关于雪花的下列说法正确的是（ ）
A．一片雪花大约由1000个水分子组成
B．雪花融化成的水是液态的晶体
C．雪花是水蒸气凝华时形成的晶体
D．没有两片雪花是相同的，因此雪花不属于晶体
12．2020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，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷“压电效应”。如图所示，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著。石英晶体（　　）
A．没有确定的熔点 B．具有各向同性的压电效应
C．没有确定的几何形状 D．是单晶体
13．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
14．下列说法正确的是（　　）
A．所有的晶体都表现为各向异性
B．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
C．晶体在合适的条件下可以转变为非晶体，但非晶体不可以转变为晶体
D．布雨伞能够遮雨，其原因之一是液体表面存在表面张力
15．大烧杯中装有冰水混合物，在冰水混合物中悬挂一个小试管，试管中装有冰，给大烧杯加热时，以下现象正确的是（ ）
A．烧杯中的冰和试管内的冰同时熔化
B．试管内的冰先熔化
C．在烧杯内的冰熔化完以前，试管内的冰不会熔化
D．试管内的冰始终不熔化
二、填空题
16．如图所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目均_____（填“相同”取“不同”），由此得出晶体具有______的性质（填“各向同性”或各向异性”）．
17．利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的结构。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料表面的原子排列有着共同的特点，这些共同的特点是：
(1)______________；
(2)_____________。
18．2017年5月，中国首次海域天然气水合物可燃冰试采成功．可燃冰是一种晶体，它是天然气的固体状态因海底高压，学名天然气水化合物，其化学式为。研究表明可燃冰可转化为的天然气和的水已转化为标准状态。
下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是______。
A．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
B．晶体都有确定的几何形状，非晶体没有确定的几何形状
C．制作晶体管、集成电路多用多晶体
D．云母片导热性能各向异性，说明云母片是晶体
体积的气体可视为理想气体处于状态A时温度，压强，现保持其质量不变让它经过状态B到达状态C，已知状态B时的温度，到达状态C时体积。则此时该气体的压强______。如果该气体从状态A到状态B的过程中吸收热量为，从状态B到状态C的过程中放出热量为，则从状态A到状态C气体内能增加量______填“”、“”或“”。
已知阿伏加德罗常数个，试估算出可燃冰中所含分子的个数。结果保留一位有效数字 ____________．
19．石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是______，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是______．
三、解答题
20．地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石，该矿石具有某种规则的外形，当沿某一方向敲击时，比较容易将其一层层剥离，而沿其他方向敲击则不然，你对该矿石可做出怎样的判断？
21．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。
22．食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子空间分布的示意图表示（如图），图中相邻离子的中心用线连起来了，组成了一个个大小相等的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中心的距离，除了知道食盐的密度为外，还要知道哪些数据？请用字母表示这些已知数据，推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。
提示：图中最小立方体的个数与离子数目相等。
23．下列物质中，哪些是单晶体？哪些是多晶体？哪些是非晶体？
石英、雪花、铁、沥青、食盐、橡胶、硅、单晶锗、玻璃、明矾、松香、石墨、硫酸铜、金刚石
24．说说石墨与金刚石的相同点和不同点．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
A．多晶体的物理性质表现为各向同性，故A错误；
B．布朗运动是悬浮小颗粒在液体分子的撞击下的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动。故B错误；
C．晶体具有固定的熔点，熔化时其温度保持不变，即分子的平均动能不变，吸收的热量转化为分子势能。故C正确；
D．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离。故D错误；
故选C。
3．D
【详解】
A．在一定温度下，空气的相对湿度越大，水蒸发越慢，人们会感到潮湿，但此时空气的绝对湿度不一定较大，选项A错误；
B．未脱脂的棉花对水不浸润因而不吸水，脱脂后可以被水浸润，方便吸取药液，选项B错误；
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，选项C错误；
D．在完全失重的环境下，由于表面张力的作用水滴会收缩成标准的球形，选项D正确。
故选D。
4．C
【详解】
云母片和薄铁片是晶体，但薄铁片为多晶体，而薄玻璃片为非晶体，故b、c表现为各向同性，云母片各向异性。
故选C。
5．D
【详解】
铜条虽具有规则的几何形状，但它是多晶体，它的内部分子排列是规则的，但构成多晶体的单晶体颗粒的排列是不规则的，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．多晶体无规则的几何外形，故A错误；
B．液体的表面张力是由于表层分子间距大于内层分子间距产生的，B错误；
C．布朗运动反映了液体分子的无规则运动，C错误；
D．气体的压强取决于分子的平均动能和分子密集程度，在等压膨胀过程中，气体压强不变，体积增大，温度升高，分子的平均动能增大，但分子密集程度减小，则单位时间内碰撞单位面积器壁的气体分子数一定减少，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．因为不同物质间的分子间作用力的性质不同，可能表现为引力也可能表现为斥力，所以毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，A不符合题意；
B．针浮在水面，是水表面存在表面张力的缘故，B不符合题意；
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，C符合题意；
D．在完全失重的环境下，由于表面张力的作用，水滴会收缩成标准的球形，D不符合题意。
故选C。
9．C
【详解】
A．不浸润液体呈凸液面，故A错误；
B．冬季室内的人向窗户玻璃哈气，玻璃内表面会出现雾状小水珠，外表面不会出现水珠，故B错误；
C．非晶体的结构与液体类似，可以看作是粘稠度极高的液体，故C正确；
D．当分子间距离等于平衡距离r0时，分子间作用力为零，分子势能最小，故当r>r0时，分子势能为正，故D错误。
故选Ｃ。
10．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。
11．C
【详解】
A．一片雪花大约由大量的水分子组成，远大于1000个，故A错误；
B．雪花融化成的水是晶体，不能说液态的晶体，故B错误；
C．根据物态变化可知，雪花是水蒸气凝华时形成的晶体，故C正确；
D．雪花是晶体，故D错误；
故选C。
12．D
【详解】
ACD．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状，AC错误，D正确；
B．沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，其他方向不明显，故具有各向异性的压电效应，B错误。
故选D。
13．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。
14．D
【详解】
A．只有单晶体才表现为各向异性，选项A错误；
B．液体表面张力的方向与液面平行，选项B错误；
C．晶体在合适的条件下可以转变为非晶体，非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，选项C错误；
D．布雨伞能够遮雨，其原因之一是液体表面存在表面张力，选项D正确。
故选D。
15．C
【详解】
物体间要发生热传递的条件是两者问存在温度差。冰水混合物中的冰熔化完以前，温度仍保持在0℃。试管中的冰为0℃，两者间不传递热量，故开始时试管内的冰不熔化，只有当烧杯中的冰熔化完毕，温度开始上升时，试管中的冰才开始熔化。
故选C。
16． 不同 各向异性
【详解】
三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，则晶体沿各个方向的导热、导电性能等等都不同，表现为各向异性．
17． 在确定的方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同； 原子排列具有一定的对称性
【详解】
(1)[1]在确定的方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。
(2)[2]原子排列具有一定的对称性。
18． AD 4 >
(1)单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶态没有规则的几何形状；单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性；无论是单晶体还是多晶体都具有固定的熔点；无论是单晶体还是多晶体晶体内部的分子按一定的规律排布即具有一定的规律性；
(2)由题根据理想气体的状态方程即可求出；
(3)摩尔质量和阿伏伽德罗常数的比值等于每个分子的质量；摩尔体积与阿伏伽德罗常数的比值为每个分子所占的体积；根据质量和摩尔质量的比值求出物质的量，结合阿伏伽德罗常数求出分子个数。
【详解】
(1)[1]A．晶体有确定的熔点、非晶体没有确定的熔点，故A正确；
B．单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶态没有规则的几何形状，故B错误；
C．制作晶体管、集成电路多用半导体．故C错误；
D．多晶体与非晶体具有各向同性，单晶体具有各向异性，云母片导热性能各向异性，说明云母片是晶体．故D正确；
故选AD。
(2)[2][3]已知：
理想气体的状态方程可得：
代入数据可得：
A→B过程为等容变化．B→C过程为等温压缩过程，根据热力学第一定律可知，整个的过程中内能的增加量大于吸收的热量；
(3)[4]由题意可知，1m3可燃冰可转化为164m3的标准状态下的天然气（CH4），标准状态下气体的摩尔体积为22.4L=0.0224m3，所以1m3可燃冰含有的气体的物质的量：
所含CH4分子的个数：
代入数据可得：
个。
【点睛】
由图线判断出三点各物理量间的关系，A→B过程为等容变化．B→C过程为等温变化，熟练应用理想气体状态方程即可正确解题。
19． 晶体 非晶体
【详解】
略
20．由于该矿石具有规则外形，且不同方向具有不同的力学性质，可知该矿石为单晶体．
【详解】
由于该矿石具有规则外形，且不同方向具有不同的力学性质，可知该矿石为单晶体．
21．(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。
22．还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA，
【详解】
在一个小立方体（固体的立方体分子模型）内有4个，而每个又为8个小立方体共有，所以每个小立方体对应0.5个。设每个小立方体的变长为a，有
解得
则相邻两个钠离子中心距离的表达式为
由上可知，还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA。
23．属于单晶体的是：石英、雪花、食盐、硅、单晶锗、明矾、硫酸铜、金刚石；属于多晶体的是：铁、石墨；属于非晶体的是：沥青、橡胶、玻璃、松香
【详解】
属于单晶体的是：石英、雪花、食盐、硅、单晶锗、明矾、硫酸铜、金刚石
属于多晶体的是：铁、石墨
属于非晶体的是：沥青、橡胶、玻璃、松香
24．石墨与金刚石都是由碳原子构成的晶体，但它们的物理性质有很大差异，石墨有良好的导电性，金刚石几乎不导电．金刚石硬度高，而石墨是松软的．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．
【详解】
石墨与金刚石都是由碳原子构成的晶体，但它们的物理性质有很大差异，石墨有良好的导电性，金刚石几乎不导电．金刚石硬度高，而石墨是松软的．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．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页