第1节 固体类型及微观结构(强基课——逐点理清物理观念)
课标要求 学习目标
1.了解固体的微观结构。2.知道晶体和非晶体的特点。3.能列举生活中的晶体和非晶体。 1.理解晶体、非晶体、单晶体、多晶体、熔点、各向同性、各向异性。2.会用对比法分析归纳晶体和非晶体的物理性质。3.通过实验探究单晶体和非晶体导热、导电性能的区别。
逐点清(一) 晶体和非晶体
[多维度理解]
内容分类 宏观外形 物理性质
晶体 单晶体 ______规则的几何形状 (1)______固定的熔点和沸点(2)在各个方向上部分物理性质表现为__________
多晶体 ______规则的几何形状 (1)______固定的熔点和沸点(2)在各个方向上物理性质表现为__________
非晶体 ______确定的几何形状 (1)______固定的熔点和沸点
(2)在各个方向上物理性质表现为__________
1．对单晶体各向异性的理解
(1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体及多晶体则具有各向同性。
(2)物理性质通常包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。
(3)单晶体的各向异性是指沿不同方向去测试单晶体的物理性能时测试结果不同，即不同方向上物理性质不同。
2．判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
(1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。
(2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)没有固定熔点的固体一定是非晶体。( )
(2)固态金属没有规则的几何形状，所以是非晶体。( )
(3)玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状。( )
(4)具有各向同性的固体一定是非晶体。( )
2．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )
A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C．一个固体，如果沿其各方向的导电性不同，则该固体一定是晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体
3．(多选)“嫦娥六号”探测器顺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，则石英晶体( )
A．具有各向异性的压电效应
B．没有确定的熔点
C．有规则的几何形状
D．是多晶体
逐点清(二) 固体的微观结构
[多维度理解]
1．固体内微粒排列
(1)单晶体(左图)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不同，所以表现出各向______。
(2)非晶体(右图)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以表现为各向______。
(3)同种物质微粒排列形式不同，物理性质______。
2．晶体熔点的微观解释
晶体熔化过程中，吸收热量，克服分子的引力做功，__________增大，分子平均动能______，温度不变。
1．对物理性质表现各向异性还是各向同性的解释
项目 单晶体 多晶体 非晶体
物理性质 各向异性 各向同性 各向同性
微观解释 (1)内部物质微粒的排列有一定规律(2)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不一样 (1)内部物质微粒的排列没有一定规律(2)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同 (1)内部物质微粒的排列没有一定规律(2)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同
2．对同素异形体的解释
有的物质有多种晶体，是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构。例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大差别；白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构，二者在物理性质上也有很大差别。
[典例] 单晶体不同于非晶体，它具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有确定的熔点，下列哪些说法不可以用来解释单晶体的上述特性( )
A．组成单晶体的物质微粒在空间上按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵
B．单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上微粒数目不同，微粒间距不同
C．单晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D．单晶体在熔化时吸收热量，全部用来瓦解单晶体的空间点阵，转化为分子势能。因此，单晶体在熔化过程中保持一定的温度不变，只有空间点阵完全被瓦解，单晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高
听课记录：
[全方位练明]
1．(多选)非晶体具有各向同性的特点是由于( )
A．非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B．非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C．非晶体内部结构的无规则性
D．非晶体内部结构的有规则性
2．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3×10－9 m
C．石墨是晶体，石墨烯是非晶体
D．石墨烯在熔化过程中，碳原子的平均动能不变
第1节 固体类型及微观结构
逐点清(一)
[多维度理解]
有 有 各向异性 没有 有 各向同性 没有 没有 各向同性
[全方位练明]
1．(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2．选C 多晶体和非晶体都表现出各向同性，只有单晶体表现出各向异性，所以A错误，C正确。单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物理性质表现出各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以B、D错误。
3．选AC 由题意可知，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，因此石英具有各向异性的压电效应，A正确；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，有规则的几何形状，B、D错误，C正确。
逐点清(二)
[多维度理解]
1．(1)异性 (2)同性 (3)不同 2.分子势能 不变
[典例] 选C 很多单晶体都是由相同的物质微粒组成的，例如金刚石和石墨都是由碳原子组成的，不同方向上物质微粒完全一样，可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同引起的，而是粒子的数目和粒子间距不相同造成的。故C符合题意，A、B、D不符合题意。
[全方位练明]
1．选BC 非晶体具有各向同性的特点是由于非晶体内部结构的无规则性使不同方向上物质微粒的排列情况相同，故B、C正确。
2．选D 石墨中的碳原子在做永不停息的无规则运动，A错误；由题意可知，单碳层的距离为d＝ m≈3×10－10 m，且层与层之间有间距，B错误；石墨、石墨烯都具有规则的分子排列，都是晶体，C错误；石墨烯是晶体，在熔化过程中温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。
4 / 4(共57张PPT)
第2章
固体与液体
固体类型及微观结构
(强基课——逐点理清物理观念)
第1节
课标要求 学习目标
1.了解固体的微观结构。 2.知道晶体和非晶体的特点。 3.能列举生活中的晶体和非晶体。 1.理解晶体、非晶体、单晶体、多晶体、熔点、各向同性、各向异性。
2.会用对比法分析归纳晶体和非晶体的物理性质。
3.通过实验探究单晶体和非晶体导热、导电性能的区别。
1
逐点清(一) 晶体和非晶体
2
逐点清(二) 固体的微观结构
3
课时跟踪检测
CONTENTS
目录
逐点清(一) 晶体和非晶体
内容 分类 宏观外形 物理性质
晶 体 单晶体 ____规则的几何形状 (1)____ 固定的熔点和沸点
(2)在各个方向上部分物理性质表现为_________
多晶体 ______规则的几何形状 (1)____ 固定的熔点和沸点
(2)在各个方向上物理性质表现为___________
多维度理解
有
有
各向异性
没有
有
各向同性
内容 分类 宏观外形 物理性质
非晶体 ______确定的几何形状 (1)______ 固定的熔点和沸点
(2)在各个方向上物理性质表现为___________
没有
没有
各向同性
1.对单晶体各向异性的理解
(1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体及多晶体则具有各向同性。
(2)物理性质通常包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。
(3)单晶体的各向异性是指沿不同方向去测试单晶体的物理性能时测试结果不同，即不同方向上物理性质不同。
2.判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
(1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。
(2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。
1.判断下列说法是否正确。
(1)没有固定熔点的固体一定是非晶体。 ( )
(2)固态金属没有规则的几何形状，所以是非晶体。 ( )
(3)玻璃没有确定的熔点，也没有规则的几何形状。 ( )
(4)具有各向同性的固体一定是非晶体。 ( )
全方位练明
√
×
√
×
2.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是 ( )
A.可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C.一个固体，如果沿其各方向的导电性不同，则该固体一定是晶体
D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体
√
解析：多晶体和非晶体都表现出各向同性，只有单晶体表现出各向异性，所以A错误，C正确。单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物理性质表现出各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以B、D错误。
3.(多选)“嫦娥六号”探测器顺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，则石英晶体 ( )
A.具有各向异性的压电效应 B.没有确定的熔点
C.有规则的几何形状 D.是多晶体
√
√
解析：由题意可知，石英晶体沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著，因此石英具有各向异性的压电效应，A正确;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，有规则的几何形状，B、D错误，C正确。
逐点清(二) 固体的微观结构
1.固体内微粒排列
多维度理解
(1)单晶体(左图)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不同，所以表现出各向______。
(2)非晶体(右图)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以表现为各向______。
(3)同种物质微粒排列形式不同，物理性质______。
异性
同性
不同
2.晶体熔点的微观解释
晶体熔化过程中，吸收热量，克服分子的引力做功，_________增大，分子平均动能______，温度不变。
分子势能
不变
1.对物理性质表现各向异性还是各向同性的解释
项目 单晶体 多晶体 非晶体
物理性质 各向异性 各向同性 各向同性
微观 解释 (1)内部物质微粒的排列有一定规律 (2)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不一样 (1)内部物质微粒的排列没有一定规律 (2)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同 (1)内部物质微粒的排列没有一定规律
(2)在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同
2.对同素异形体的解释
有的物质有多种晶体，是因为它们的物质微粒能形成不同的晶体结构。例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石，二者在物理性质上有很大差别;白磷和红磷的化学成分相同，但白磷具有立方体结构，而红磷具有与石墨一样的层状结构，二者在物理性质上也有很大差别。
[典例] 单晶体不同于非晶体，它具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有确定的熔点，下列哪些说法不可以用来解释单晶体的上述特性 ( )
A.组成单晶体的物质微粒在空间上按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵
B.单晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上微粒数目不同，微粒间距不同
C.单晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D.单晶体在熔化时吸收热量，全部用来瓦解单晶体的空间点阵，转化为分子势能。因此，单晶体在熔化过程中保持一定的温度不变，只有空间点阵完全被瓦解，单晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高
√
[解析] 很多单晶体都是由相同的物质微粒组成的，例如金刚石和石墨都是由碳原子组成的，不同方向上物质微粒完全一样，可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同引起的，而是粒子的数目和粒子间距不相同造成的。故C符合题意，A、B、D不符合题意。
1.(多选)非晶体具有各向同性的特点是由于 ( )
A.非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同
B.非晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同
C.非晶体内部结构的无规则性
D.非晶体内部结构的有规则性
全方位练明
√
√
解析：非晶体具有各向同性的特点是由于非晶体内部结构的无规则性使不同方向上物质微粒的排列情况相同，故B、C正确。
2.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3×10-9 m
C.石墨是晶体，石墨烯是非晶体
D.石墨烯在熔化过程中，碳原子的平均动能不变
解析：石墨中的碳原子在做永不停息的无规则运动，A错误;由题意可知，单碳层的距离为d= m≈3×10-10 m，且层与层之间有间距，B错误;石墨、石墨烯都具有规则的分子排列，都是晶体，C错误;石墨烯是晶体，在熔化过程中温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。
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A级——基础达标
1.(2024·济南高二质检)有的物质在不同方向上的性能不同，如热传导性、导电性、透光率、弹性强度等，这种特点广泛应用于太阳能电池、半导体元件、电力传输、航空航天等。那么，具有这种在不同方向上性能不同特性的物质( )
A.可能是多晶体 B.一定是多晶体
C.一定是单晶体 D.可能是非晶体
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解析：多晶体和非晶体具有各向同性，单晶体具有各向异性。具有这种在不同方向上性能不同特性的物质一定是单晶体，故选C。
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2.下列说法中正确的是 ( )
A.黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
B.同一种物质只能形成一种晶体
C.单晶体的所有物理性质都是各向异性的
D.玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状
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解析：固态金属都是晶体，因而黄金也是晶体，因为黄金晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，A错误;同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨，B错误;单晶体的各向异性是指某一些物理性质，并非所有物理性质都是各向异性的，C错误;玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和天然规则的几何形状，D正确。
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3.下列关于固体的说法中，正确的是 ( )
A.晶体熔化时，温度不变，但内能变化
B.单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点
C.多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点
D.晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的
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解析：晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，其吸收的热量转化为分子势能，内能增大，故A正确;单晶体不一定是单质，例如食盐晶体，故B错误;多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误;单晶体具有各向异性，但多晶体具有各向同性，故D错误。
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4.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
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解析：多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，故A错误;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;多晶体是由单晶体组合而成的，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。
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5.(2024·连云港高二检测)江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是 ( )
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A.具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点
B.微观粒子的空间排列不规则
C.在熔化过程中分子平均动能不变
D.在光学性质上表现为各向同性
解析：水晶是单晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误;水晶是单晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误;水晶是单晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确;水晶是单晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。
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6.(多选)岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立
方体形状。将大颗粒的岩盐敲碎后，小的岩盐仍然呈立
方体形。如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，
空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形。则 ( )
A.岩盐是晶体 B.岩盐是非晶体
C.固体岩盐中氯离子是静止的 D.固体岩盐中钠离子是运动的
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解析：岩盐分子按一定规律排列，则岩盐是晶体，故A正确，B错误;根据分子永不停息地做无规则运动，可知固体岩盐中氯离子和钠离子都是运动的，故C错误，D正确。
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7.(2024·南通高二期末)小华为了检验一块薄片是否
为晶体，他以薄片中央O点为圆心画出一个圆，A、B为
圆上两点，将一个针状热源放在O点，如图所示。下列
说法正确的是 ( )
A.若A、B两点的温度变化不同，则薄片一定为晶体
B.若A、B两点的温度变化不同，则薄片一定为非晶体
C.若A、B两点的温度变化相同，则薄片一定为晶体
D.若A、B两点的温度变化相同，则薄片一定为非晶体
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解析：若A、B两点的温度变化不同，说明薄片具有各向异性，则薄片一定为晶体，故A正确，B错误;若A、B两点的温度变化相同，说明薄片具有各向同性，而根据晶体与非晶体的特性，单晶体具有各向异性，非晶体与多晶体具有各向同性，因此，薄片既有可能为非晶体，也有可能为多晶体，故C、D错误。
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8.(2024·宁德高二质检)碳纳米管是管状的纳米级石
墨。关于碳纳米管，下列说法正确的是 ( )
A.碳纳米管是非晶体
B.碳纳米管具有固定的熔点
C.碳纳米管的所有物理性质都是各向异性
D.碳纳米管上所有的碳原子都是静止不动的
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解析：碳纳米管是管状的纳米级石墨，是晶体，有固定的熔点，故A错误，B正确;碳纳米管不是所有物理性质都是各向异性，故C错误;碳纳米管上所有的碳原子并不是静止不动的，它们在平衡位置附近不停地振动，故D错误。
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9.(2024·福州高二阶段练习)石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则 ( )
A.新材料在物理性质方面表现为各向同性
B.超低温下新材料中碳原子停止运动
C.单层石墨烯的厚度数量级为10-10 m
D.碳原子的运动为布朗运动
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解析：新材料由多层石墨烯叠加而成，可知结构规则的新材料为晶体，新材料在物理性质方面表现为各向异性，故A错误;由分子动理论可知，一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动，故B错误;石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新型纳米材料，厚度等于碳原子的直径，其数量级为10-10 m，故C正确;碳原子的运动为无规则的热运动，故D错误。
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10.如图所示是对某种合金连续不断地加热的过程中，温度随时间变化的曲线，根据图回答：
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(1)这种合金在固态时是不是晶体
答案：是
解析：题图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明该合金有一定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体。
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(2)这种合金的熔点是多少
答案：210 ℃
解析：熔点为210 ℃。
(3)熔化过程用了多长时间
答案：8 min
解析：熔化过程用了Δt=(14-6)min=8 min。
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(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态
答案：固液共存状态
解析：BC段为固液共存状态。
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B级——综合应用
11.(2024·扬州高二质检)如图所示为方解石的双
折射现象的照片，关于方解石的说法正确的是( )
A.是多晶体
B.具有固定的熔点
C.导电等性能也是各向异性
D.没有规则的几何形状
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解析：单晶体具有规则的几何形状、各向异性和一定的熔点等性质，光在方解石中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以方解石的双折射现象说明方解石是单晶体，具有固定的熔点和规则的几何形状，故A、D错误，B正确;单晶体具有各向异性，但不是所有性能都具有各向异性，不能确定方解石的导电等性能是否也有各向异性，C错误。
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12.某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示。经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻。关于这两种材料，下列说法中正确的是 ( )
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A.材料甲一定是晶体 B.材料甲一定是非晶体
C.材料乙一定是单晶体 D.材料乙一定是多晶体
解析：测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，说明了甲具有各向同性，而乙具有各向异性，而单晶体的物理性质是各向异性，所以乙一定是单晶体，而多晶体显示各向同性，材料甲可能是多晶体，也可能是非晶体，故只有选项C正确。
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13.如图所示为食盐晶体结构示意图，食盐晶体是由钠离子(图中○)和氯离子(图中●)组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3，阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol-1，试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离(结果保留两位有效数字)。
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答案：4.0×10-10 m
解析：1 mol食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子，离子总数为2NA，因为摩尔体积V与摩尔质量M、物质密度ρ的关系为V=，所以一个离子所占的体积为V0==。
由题图可知V0就是题图中八个离子所夹的立方体的体积，此立方体的边长d==，
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而最近的两个钠离子中心的距离
r=d=×
≈1.41× m
≈4.0×10-10 m。
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4课时跟踪检测(六) 固体类型及微观结构
A级——基础达标
1．(2024·济南高二质检)有的物质在不同方向上的性能不同，如热传导性、导电性、透光率、弹性强度等，这种特点广泛应用于太阳能电池、半导体元件、电力传输、航空航天等。那么，具有这种在不同方向上性能不同特性的物质( )
A．可能是多晶体 B．一定是多晶体
C．一定是单晶体 D．可能是非晶体
2．下列说法中正确的是( )
A．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
B．同一种物质只能形成一种晶体
C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的
D．玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状
3．下列关于固体的说法中，正确的是( )
A．晶体熔化时，温度不变，但内能变化
B．单晶体一定是单质，有确定的几何形状，有确定的熔点
C．多晶体没有确定的几何形状，也没有确定的熔点
D．晶体都是各向异性的，而非晶体都是各向同性的
4．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
5．(2024·连云港高二检测)江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是( )
A．具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点
B．微观粒子的空间排列不规则
C．在熔化过程中分子平均动能不变
D．在光学性质上表现为各向同性
6.(多选)岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状。将大颗粒的岩盐敲碎后，小的岩盐仍然呈立方体形。如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形。则( )
A．岩盐是晶体
B．岩盐是非晶体
C．固体岩盐中氯离子是静止的
D．固体岩盐中钠离子是运动的
7．(2024·南通高二期末)小华为了检验一块薄片是否为晶体，他以薄片中央O点为圆心画出一个圆，A、B为圆上两点，将一个针状热源放在O点，如图所示。下列说法正确的是( )
A．若A、B两点的温度变化不同，则薄片一定为晶体
B．若A、B两点的温度变化不同，则薄片一定为非晶体
C．若A、B两点的温度变化相同，则薄片一定为晶体
D．若A、B两点的温度变化相同，则薄片一定为非晶体
8．(2024·宁德高二质检)碳纳米管是管状的纳米级石墨。关于碳纳米管，下列说法正确的是( )
A．碳纳米管是非晶体
B．碳纳米管具有固定的熔点
C．碳纳米管的所有物理性质都是各向异性
D．碳纳米管上所有的碳原子都是静止不动的
9．(2024·福州高二阶段练习)石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则( )
A．新材料在物理性质方面表现为各向同性
B．超低温下新材料中碳原子停止运动
C．单层石墨烯的厚度数量级为10－10 m
D．碳原子的运动为布朗运动
10．如图所示是对某种合金连续不断地加热的过程中，温度随时间变化的曲线，根据图回答：
(1)这种合金在固态时是不是晶体？
(2)这种合金的熔点是多少？
(3)熔化过程用了多长时间？
(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态？
B级——综合应用
11．(2024·扬州高二质检)如图所示为方解石的双折射现象的照片，关于方解石的说
法正确的是( )
A．是多晶体
B．具有固定的熔点
C．导电等性能也是各向异性
D．没有规则的几何形状
12．某实验小组想测试两种材料的导电性能，他们将这两种材料加工成厚度均匀、横截面为正方形的几何体，分别如图甲、乙所示。经测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻。关于这两种材料，下列说法中正确的是( )
A．材料甲一定是晶体
B．材料甲一定是非晶体
C．材料乙一定是单晶体
D．材料乙一定是多晶体
13.如图所示为食盐晶体结构示意图，食盐晶体是由钠离子(图中○)和氯离子(图中●)组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3，阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol－1，试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离(结果保留两位有效数字)。
课时跟踪检测(六)
1．选C 多晶体和非晶体具有各向同性，单晶体具有各向异性。具有这种在不同方向上性能不同特性的物质一定是单晶体，故选C。
2．选D 固态金属都是晶体，因而黄金也是晶体，因为黄金晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，A错误；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨，B错误；单晶体的各向异性是指某一些物理性质，并非所有物理性质都是各向异性的，C错误；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和天然规则的几何形状，D正确。
3．选A 晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，其吸收的热量转化为分子势能，内能增大，故A正确；单晶体不一定是单质，例如食盐晶体，故B错误；多晶体没有确定的几何形状，但有确定的熔点，故C错误；单晶体具有各向异性，但多晶体具有各向同性，故D错误。
4．选C 多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，故A错误；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；多晶体是由单晶体组合而成的，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。
5．选C 水晶是单晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；水晶是单晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；水晶是单晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确；水晶是单晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。
6．选AD 岩盐分子按一定规律排列，则岩盐是晶体，故A正确，B错误；根据分子永不停息地做无规则运动，可知固体岩盐中氯离子和钠离子都是运动的，故C错误，D正确。
7．选A 若A、B两点的温度变化不同，说明薄片具有各向异性，则薄片一定为晶体，故A正确，B错误；若A、B两点的温度变化相同，说明薄片具有各向同性，而根据晶体与非晶体的特性，单晶体具有各向异性，非晶体与多晶体具有各向同性，因此，薄片既有可能为非晶体，也有可能为多晶体，故C、D错误。
8．选B 碳纳米管是管状的纳米级石墨，是晶体，有固定的熔点，故A错误，B正确；碳纳米管不是所有物理性质都是各向异性，故C错误；碳纳米管上所有的碳原子并不是静止不动的，它们在平衡位置附近不停地振动，故D错误。
9．选C 新材料由多层石墨烯叠加而成，可知结构规则的新材料为晶体，新材料在物理性质方面表现为各向异性，故A错误；由分子动理论可知，一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动，故B错误；石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新型纳米材料，厚度等于碳原子的直径，其数量级为10－10 m，故C正确；碳原子的运动为无规则的热运动，故D错误。
10．解析：(1)题图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明该合金有一定的熔点，所以这种合金在固态时是晶体。
(2)熔点为210 ℃。
(3)熔化过程用了Δt＝(14－6)min＝8 min。
(4)BC段为固液共存状态。
答案：(1)是 (2)210 ℃ (3)8 min (4)固液共存状态
11．选B 单晶体具有规则的几何形状、各向异性和一定的熔点等性质，光在方解石中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以方解石的双折射现象说明方解石是单晶体，具有固定的熔点和规则的几何形状，故A、D错误，B正确；单晶体具有各向异性，但不是所有性能都具有各向异性，不能确定方解石的导电等性能是否也有各向异性，C错误。
12．选C 测试发现，材料甲沿ab、cd两个方向的电阻相等，材料乙沿ef方向的电阻大于沿gh方向的电阻，说明了甲具有各向同性，而乙具有各向异性，而单晶体的物理性质是各向异性，所以乙一定是单晶体，而多晶体显示各向同性，材料甲可能是多晶体，也可能是非晶体，故只有选项C正确。
13．解析：1 mol食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子，离子总数为2NA，因为摩尔体积V与摩尔质量M、物质密度ρ的关系为V＝，所以一个离子所占的体积为V0＝＝。
由题图可知V0就是题图中八个离子所夹的立方体的体积，此立方体的边长d＝＝，
而最近的两个钠离子中心的距离r＝d＝×
≈1.41× m≈4.0×10－10 m。
答案：4.0×10－10 m
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