第二节 晶体的微观结构
作业
1.(双选)下列说法中正确的是( )
A.化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B.因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体
C.普通玻璃是非晶体
D.一块铁虽然是各向同性的,但它们是晶体
解析:一种元素可以生成多种晶体,因为其分子可能排成几种空间点阵结构.玻璃为非晶体,而石英为晶体,所有的金属都为多晶体,故C、D正确.
2.晶体在熔化过程中所吸收的热量,主要用于( )
A.破坏空间点阵结构,增加分子势能
B.破坏空间点阵结构,增加分子动能
C.破坏空间点阵结构,增加分子势能,同时增加分子动能
D.破坏空间点阵结构,但不增加分子势能和分子动能
解析:晶体有固定的熔点,熔化过程中吸收热量用于破坏空间点阵结构,因温度不变,所以分子动能不变,吸收的热量用于增加分子势能,内能增加,A正确.
3.(双选)比较金刚石与石墨的结果是( )
A.它们是同一种物质,只是内部微粒的排列不同
B.它们的物理性质有很大的差异
C.由于它们内部微粒排列规则不同,所以金刚石为晶体,石墨是非晶体
D.金刚石是单晶体,石墨是多晶体
解析:同一种物质微粒可能形成不同的晶体结构,从而生成种类不同的几种晶体,金刚石与石墨是它的一个特例.答案:AB
4.下列叙述中,不能利用晶体的微观结构来解释的是( )
A.晶体有规则的几何外形,非晶体没有规则的几何外形
B.晶体有一定的熔点,非晶体没有熔点
C.晶体的导电性能比非晶体好
D.单晶体的各向异性
解析:由晶体的微观结构特点可知A、B、D正确;晶体的导电性能不一定比非晶体好.答案:C
5.(双选)下列叙述中错误的是( )
A.单晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
B.单晶体具有天然规则的几何外形,是由于它的微粒按一定规则排列
C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点
D.石墨的硬度与金刚石差很多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布
解析:单晶体内部微粒排列的空间结构决定着单晶体的物理性质,也正是由于它的微粒按一定规律排列,使单晶体具有天然规则的几何形状.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:CD
6.(双选)下列关于晶体空间结构的说法,正确的是( )
A.构成晶体空间结构的物质微粒,只能是离子
B.晶体的物质微粒之所以能构成空间结构,是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强,所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间结构的结点上不动
C.所谓空间点阵与空间结构的结点,都是抽象的概念;结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息地微小振动的平衡位置;物质微粒在结点附近的微小振动,就是热运动
D.相同的物质微粒,可以构成不同的空间结构;也就是同一种物质能够生成不同的晶体,从而能够具有不同的物理性质
解析:组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子,这些物质微粒也就是分子动理论所说的分子.显然,组成晶体的物质微粒处在永不停息地无规则的热运动之中,物质微粒之间还存在相互作用,晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵,是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强,物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离,综上所述,选项C、D正确.
7.现代建筑出现一种新设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热,当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变.下列四个图象中,
表示球内材料的熔化图象的是( )
解析:由于该球内充入的是一种非晶体材料,根据非晶体熔化过程中吸热、温度不断升高但没有一定的熔点的特点,可以判断应该选C;而A是晶体熔化的图象;B、D分别是晶体和非晶体的凝固图象.答案:C
8.下图是萘晶体的熔化曲线,由图可知,萘的熔点是________,熔化时间为________.
若已知萘的质量为m,固态时比热为c1,液态时比热为c2,熔化热为λ,试计算在0~t1
、t1
~t2和t2~t3这三个时间间隔中吸收的热量.
答案:θ2 t2-t1
0~t1:Q1=c1m(θ2-θ1)
t1~t2:Q2=λ·m
t2~t3:Q3=c2m(θ3-θ2)
9.家庭、学校等有关的门锁常用“碰锁”,然而,这种锁使用一段时间后,锁舌就会变涩而不易被碰入,造成关门困难.这时,你可以用铅笔在锁舌上摩擦几下,碰锁便开关自如如初,并且可以持续几个月之久.请你动手试一试,并回答其中的道理.
答案:石墨由于具有层状结构,层与层之间结合不是很紧密,层与层之间易脱落,故能起到润滑作用.在锁舌上用铅笔摩擦几下,碰锁便开关自如如初,也是根据这个道理.