4 固体
[教材链接] (1)晶体 非晶体 (2)单晶体 多晶体 单晶体 (3)确定 确定 (4)方向 各个方向上 相同 单晶体
[科学探究] 相同 不相同
例1 C [解析] 多晶体和非晶体都没有规则的几何外形,故A错误;晶体和非晶体都有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,故B错误;食盐和蔗糖是晶体,玻璃是非晶体,D错误;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,故C正确.
变式1 D [解析] 固体甲在ab段表示熔化的过程,温度保持不变,因此一定是晶体,而固体乙在整个升温的过程中,没有固定的熔点,因此一定是非晶体,A错误;如果固体甲是多晶体,也没有确定的几何外形,B错误;如果甲是多晶体,则不表现为各向异性,C错误;同种化学成分,有时可以形成晶体,有时也可以形成非晶体,D正确.
[物理观念] (1)它们的微观结构不同 (2)不停地振动 平衡位置
[教材链接] (1)规则 周期性 (2)不同规则 石墨 金刚石 (3)晶体 非晶体 晶体
例2 A [解析] 根据图示可知,黑磷的微观结构呈现空间上规则排列,具有空间上的周期性,属于晶体材料,因而黑磷具有固定的熔点,熔化过程中温度不变,故A正确,B错误;组成物质的分子总是在做无规则热运动,故C错误;组成白磷和黑磷的分子是同一种分子,所以同质量的白磷和黑磷分子数目相同,故D错误.
变式2 (1)正确,见解析 (2)错误,见解析 (3)正确,见解析
[解析] (1)它们是同素异形体,由于结构不同,彼此间物理性质有很大差异,故正确;
(2)由金刚石和富勒烯的排列规则可知它们都是单晶体,故错误;
(3)金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯它们都是由碳原子形成的,具有不同形态和结构的原因是内部微粒的排列不同,故正确.
随堂巩固
1.AC [解析] 非晶体没有固定的熔点,晶体有固定的熔点,故选项A正确;非晶体没有天然的规则的几何形状,单晶体才有,故选项B错误;非晶体具有各向同性,故选项C正确;非晶体分子在空间上的排列没有规律,故选项D错误.
2.B [解析] 金刚石、食盐和水晶是晶体,玻璃是非晶体,故A错误;单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故B正确;单晶体具有确定的几何形状,多晶体没有确定的几何形状,故C错误;一定条件下,晶体、非晶体可以相互转化,故D错误.
3.D [解析] 石墨是晶体,A错误;单层石墨烯的厚度约为原子尺寸10-10 m,B错误;石墨烯是石墨中提取出来的新材料,C错误;根据分子动理论,固体分子在平衡位置附近不停地振动,D正确.4 固体
学习任务一 晶体和非晶体
[教材链接] 阅读教材“晶体和非晶体”相关内容,完成下列填空:
(1)固体的分类:固体可以分为 和 两类.
(2)晶体的分类:晶体分为 和 .整个物体就是一个晶体粒的叫作单晶体.如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的 组成的,这样的物体就叫作多晶体.
(3)单晶体具有 的几何形状,多晶体和非晶体没有 的几何形状,晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔化温度.
(4)各向异性和各向同性:晶体的物理性质与 有关,这种特性叫作各向异性.非晶体的物理性质在 都是 的,这种特性叫作各向同性;由于多晶体是许多 杂乱无章地组合而成的,多晶体的物理性质也是各向同性.
晶体 非晶体
单晶体 多晶体
外形特征 有天然规则的几何形状 没有规则的几何形状 没有规则的几何形状
物理性质 (1)有确定的熔点 (2)各向异性 (1)有确定的熔点 (2)各向同性 (1)没有确定的熔化温度 (2)各向同性
典型物质 石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶
[科学探究] 在云母片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面,石蜡熔化,如图所示.玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形,说明玻璃片沿各个方向的导热性能 .云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形,说明云母片沿各个方向的导热性能 .
例1 [2024·北京四中月考] 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.单晶体有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点
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.玻璃和食盐都是晶体,蔗糖是非晶体
[反思感悟]
变式1 固体甲和乙在一定压强下的熔化曲线如图,纵轴表示温度,横轴表示时间,下列说法正确的是( )
A.固体甲一定是晶体,固体乙不一定是非晶体
B.甲一定有确定的几何外形,乙一定没有确定的几何外形
C.在热传导方面甲一定表现出各向异性,乙一定表现出各向同性
D.甲和乙的化学成分可能相同
[反思感悟]
【要点总结】
1.区分晶体与非晶体的关键是看有无确定的熔点,区分单晶体与多晶体的关键是看有无规则的几何形状及物理性质是各向异性还是各向同性.
2.单晶体并不是在各种物理性质上都表现出各向异性,而是单晶体往往只有某种物理性质具有明显的各向异性.
3.由于多晶体和非晶体都具有各向同性及无规则的几何形状的特点,所以仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是多晶体还是非晶体.
学习任务二 晶体的微观结构
[物理观念] (1)单晶体具有规则的几何外形,物理性质方面表现为各向异性,而非晶体却没有规则的几何外形,并且物理性质方面表现为各向同性.产生这些不同的根本原因是 .
(2)如图是食盐晶体中的氯离子和钠离子分布的示意图.氯离子和钠离子在图示位置并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动,它们在 ,结构图中所画的那些点,是它们振动的 .
[教材链接] 阅读教材“晶体的微观结构”相关内容,完成下列填空:
(1)规则性:组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)是依照一定的 在空间中整齐地排列的,具有空间上的 .
(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 在空间分布,例如碳原子按不同的空间分布排列可形成 和 .
(3)同一种物质也可能以 和 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 .
例2 [2024·江苏徐州一中月考] 白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷,图为黑磷的微观结构,其原子以一定的规则有序排列.下列说法正确的是 ( )
A.黑磷是晶体材料
B.黑磷熔化过程中温度升高
C.黑磷中每个分子都是固定不动的
D.同质量的白磷和黑磷分子数目不同
[反思感悟]
变式2 观察对比图中金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯的微观结构,判断下列几种说法的正误,并说明原因.
(1)它们的物理性质有很大的差异.
(2)金刚石是单晶体,富勒烯是多晶体.
(3)它们都是由碳原子形成的同素异形体.
【要点总结】
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.
1.(非晶体)(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,它是一种非晶体.下列关于玻璃的说法正确的有 ( )
A.没有固定的熔点
B.天然具有规则的几何形状
C.沿不同方向的导热性能相同
D.分子在空间上周期性排列
2.(晶体和非晶体)[2024·河北正定中学月考] 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.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
C.单晶体和多晶体都具有确定的几何形状
D.一定条件下,晶体可以转化为非晶体,但非晶体不能转化为晶体
3.(晶体的微观结构)[2024·山东烟台二中月考] 石墨烯是从石墨中分离出的新材料,其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构,如图所示,则正确的是 ( )
A.石墨是非晶体
B.单层石墨烯的厚度约为2 μm
C.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动4 固体
1.D [解析] 单晶体有整齐规则的几何外形,多晶体和非晶体没有规则的外形,所以不能区分,故A错误; 单晶体具有各向异性,多晶体和非晶体具有各向同性,所以不能区分,故B错误;单晶体有的具有导电各向异性,多晶体、非晶体没有导电各向异性,所以不能区分,故C错误;晶体不管是单晶体还是多晶体都有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,所以能区分,故D正确.
2.D [解析] 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,A、B、C错误.
3.A [解析] 单晶体的导热性是各向异性的,薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的,非晶体和多晶体的导热性是各向同性的,则薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是圆形的,即甲一定是单晶体,乙可能是多晶体也可能是非晶体.故选A.
4.ABD [解析] 组成单晶体的物质微粒,在空间按一定的规律排成整齐的行列,构成特定的空间点阵,故A正确;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,可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同,而是因为粒子的数目和粒子间距不相同,故B正确,C错误;单晶体熔点的存在是由于单晶体在熔化时要吸收热量用来瓦解空间点阵,增加分子势能,熔化过程中分子热运动的平均动能不变,即温度不变,只有当单晶体全部转化为液体后温度才会继续升高,分子热运动的平均动能才会增加,故D正确.
5.AD [解析] 食盐熔化过程中,温度保持不变,即有确定熔点,说明食盐是晶体,故A正确;烧热的针尖接触涂有石蜡薄层的云母片背面,熔化的石蜡呈椭圆形,只能说明云母片是晶体,故B错误;天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列规则,故C错误;石墨和金刚石的化学元素是相同的,都是碳原子,它们的物理性质不同,是由于碳原子排列结构不同,故D正确.
6.B [解析] 由图可知,该颗粒属于晶体,其有规则的外形,且有固定的熔点,表现为各向异性.故选B.
7.B [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中所说的分子.组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动中,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,是因为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,故选项B错误.
8.B [解析] 晶体有固定的熔点,熔化过程吸收的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,B正确.
9.B [解析] 空间点阵是晶体的一个特殊结构,是晶体的一个特性,A错误;晶体内部的物质微粒是有规则地排列的,不管是晶体还是非晶体,组成物质的微粒永远在做热运动,B正确,C错误;非晶体提不到层面的问题,即使是晶体,各个层面的微粒数也不一定相等,D错误.
10.AD [解析] 非晶体没有一定的熔化温度,在物理性质上表现为各向同性,可以人工加工成规则形状的物体.故选A、D.
11.A [解析] 食盐晶体是正六面体,选项A正确;食盐具有各向异性,但并非所有的物理性质都具有各向异性,选项B错误;食盐颗粒受潮粘连成食盐块时,形状不规则,但仍是晶体,选项C错误;食盐在熔化时,要吸收热量,温度保持不变,分子平均动能不变,分子势能增加,所以内能增加,选项D错误.
12.C [解析] 水晶是晶体,具有规则的几何外形,有固定的熔点,A错误;水晶是晶体,微观粒子的空间排列规则,B错误;水晶是晶体,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;水晶是晶体,在光学性质上表现为各向异性,D错误.
13.C [解析] 甲表现为各向同性,且有固定的熔点,则甲一定是多晶体,故A错误;乙表现为各向同性,且导热性良好,但是乙没有固定的熔点,则乙是非晶体,不可能是金属薄片,故B错误;丙表现为各向异性,且有固定的熔点,是单晶体,因晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化,可知丙在一定条件下可能转化成乙,故C正确;丙熔化过程中,温度不变,分子平均动能不变,但是吸收热量,内能增加,故D错误.
14.BC [解析] 两种情况下电流表读数发生变化,说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同,即各向异性,所以圆板是单晶体,选项A、D正确,不符合题意,B、C错误,符合题意.
15.D [解析] 石英晶体有确定的熔点,有确定的几何形状,故A、B错误;沿垂直于x轴晶面上的压电效应最显著,故具有各向异性的压电效应,故C错误,D正确.
16.B [解析] 单晶体具有规则的几何形状、各向异性和固定的熔点等性质;光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现,所以图中方解石的双折射现象说明方解石是单晶体,故A错误;方解石是单晶体,具有固定的熔点,故B正确;多晶体是由许多小的晶体杂乱无章地排列在一起组成的,使得多晶体不再具有规则的几何外形,而且也看不出各向异性的特点,该方解石属于单晶体,具有规则的几何形状,故D错误;单晶体具有各向异性,但不是所有性能都具有各向异性,虽然光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现,但是不能确定导电等性能也有各向异性,C错误.4 固体建议用时:40分钟
◆ 知识点一 晶体和非晶体
1.[2024·广东广雅中学月考] 辨别物质是晶体还是非晶体,比较可靠的方法是 ( )
A.从外形来判断
B.从各向异性或各向同性来判断
C.从导电性能来判断
D.从是否具有确定的熔点来判断
2.[2024·河北石家庄一中月考] 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
3.[2024·浙江学军中学月考] 甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡,然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面,接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状,对这两种薄片,下列说法中正确的是 ( )
A.甲是晶体 B.甲是非晶体
C.乙是晶体 D.乙是非晶体
4.(多选)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,下列可以用来解释单晶体的上述特性的是( )
A.组成单晶体的物质微粒,在空间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
◆ 知识点二 晶体的微观结构
5.(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有( )
A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有石蜡薄层的云母片背面,熔化的石蜡呈椭圆形,说明石蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
6.[2024·广西桂林中学月考] 2023年10月3日,我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名.铌包头矿是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物,
微观结构如图,则“铌包头矿”颗粒 ( )
A.是非晶体
B.有固定的熔点
C.没有规则的外形
D.各向性质均相同
7.下列关于晶体空间点阵的说法错误的是( )
A.构成晶体空间点阵的物质微粒可以是分子,也可以是原子或离子
B.晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵,是因为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点阵的结点上不动
C.所谓空间点阵与空间点阵的结点,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的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点阵,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
8.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,增加分子动能
B.破坏空间点阵结构,增加分子势能
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
9.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 ( )
A.它们由不同的空间点阵构成
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的,非晶体内部的物质微粒在不停地运动着
C.晶体内部的物质微粒是静止的,而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的
D.在物质内部的各个平面上,微粒数相等的是晶体,微粒数不等的是非晶体
10.(多选)国家游泳中心——水立方建筑外墙采用了一种叫ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)的膜材料,这种膜材料属于非晶体,那么它具有的特性是( )
A.在物理性质上具有各向同性
B.在物理性质上具有各向异性
C.具有一定的熔点
D.可以做成规则形状的物体
11.[2024·山西平遥中学月考] 食盐是我们生活中不可缺少的调味品,中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐.通过研究,我们知道了食盐的微观结构如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.食盐晶体是正六面体
B.食盐所有的物理性质都具有各向异性
C.食盐颗粒受潮粘连成食盐块时,形状不规则,是非晶体
D.食盐在熔化时,要吸收热量,温度保持不变,所以内能也不变
12.[2024·山东日照一中月考] 江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地,有着“中国水晶之都”的美誉.天然的水晶具有规则的几何外形,如图甲、乙、丙所示.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
13.[2024·重庆巴蜀中学月考] 在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡,用烧热的针尖接触其背面一点,蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示.而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.甲一定是非晶体
B.乙可能是金属薄片
C.丙在一定条件下可能转化成乙
D.丙熔化过程中,温度不变,则内能不变
14.(多选)如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板,AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好),关于圆板,下列说法不正确的是( )
A.圆板的导电性能具有各向异性
B.圆板是非晶体
C.圆板是多晶体
D.圆板是单晶体
15.[2024·广西南宁二中月考] 2020年,“嫦娥五号”探测器成功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、电性相反的电荷,称为“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.没有确定的熔点
B.没有确定的几何形状
C.具有各向同性的压电效应
D.具有各向异性的压电效应
16.[2024·江苏扬州中学月考] 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(共60张PPT)
4 固体
学习任务一 晶体和非晶体
学习任务二 晶体的微观结构
备用习题
◆
练习册
随堂巩固
学习任务一 晶体和非晶体
［教材链接］ 阅读教材“晶体和非晶体”相关内容，完成下列填空：
(1) 固体的分类：固体可以分为______和________两类.
晶体
非晶体
(2) 晶体的分类：晶体分为________和________.整个物体就是一个晶体粒的叫作单晶体.如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的________组成的,这样的物体就叫作多晶体.
单晶体
多晶体
单晶体
(3) 单晶体具有______的几何形状，多晶体和非晶体没有______的几何形状，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度.
确定
确定
(4) 各向异性和各向同性：晶体的物理性质与______有关,这种特性叫作各向异性.非晶体的物理性质在____________都是______的,这种特性叫作各向同性;由于多晶体是许多________杂乱无章地组合而成的，多晶体的物理性质也是各向同性.
方向
各个方向上
相同
单晶体
晶体 非晶体
单晶体 多晶体
外形特征 有天然规则的几何形状 没有规则的几何形状 没有规则的几何形状
物理性质 (1)有确定的熔点 (2)各向异性 (1)有确定的熔点 (2)各向同性 (1)没有确定的熔化温度
(2)各向同性
典型物质 石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶
［科学探究］ 在云母片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面,石蜡熔化,如图所示.玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形,说明玻璃片沿各个方向的导热性能______.云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形,说明云母片沿各个方向的导热性能
________.
相同
不相同
例1 [2024·北京四中月考] 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.单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点
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.玻璃和食盐都是晶体，蔗糖是非晶体
√
[解析] 多晶体和非晶体都没有规则的几何外形，故A错误；
晶体和非晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故B错误；
食盐和蔗糖是晶体，玻璃是非晶体，D错误；
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，故C正确.
变式1 固体甲和乙在一定压强下的熔化曲线如图，纵轴表示温度，横轴表示时间，下列说法正确的是( )
A.固体甲一定是晶体，固体乙不一定是非晶体
B.甲一定有确定的几何外形，乙一定没有确定的几何外形
C.在热传导方面甲一定表现出各向异性，乙一定表现出各向同性
D.甲和乙的化学成分可能相同
√
[解析] 固体甲在段表示熔化的过程，温度保持不变，因此一定是晶体，而固体乙在整个升温的过程中，没有固定的熔点，因此一定是非晶体，A错误；
如果固体甲是多晶体，也没有确定的几何外形，B错误；
如果甲是多晶体，则不表现为各向异性，C错误；
同种化学成分，有时可以形成晶体，有时也可以形成非晶体，D正确.
【要点总结】
1.区分晶体与非晶体的关键是看有无确定的熔点，区分单晶体与多晶体的关键是看有无规则的几何形状及物理性质是各向异性还是各向同性.
2.单晶体并不是在各种物理性质上都表现出各向异性，而是单晶体往往只有某种物理性质具有明显的各向异性.
3.由于多晶体和非晶体都具有各向同性及无规则的几何形状的特点，所以仅从各向同性或几何形状不能断定某一固体是多晶体还是非晶体.
学习任务二 晶体的微观结构
［物理观念］
(1) 单晶体具有规则的几何外形,物理性质方面表现为各向异性,而非晶体却没有规则的几何外形,并且物理性质方面表现为各向同性.产生这些不同的根本原因是____________________.
它们的微观结构不同
(2) 如图是食盐晶体中的氯离子和钠离子分布的示意图.氯离子和钠离子在图示位置并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动,它们在____________,结构图中所画的那些点,是它们振动的__________.
不停地振动
平衡位置
［教材链接］ 阅读教材“晶体的微观结构”相关内容，完成下列填空：
(1) 规则性：组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)是依照一定的______在空间中整齐地排列的,具有空间上的________.
规则
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__________在空间分布，例如碳原子按不同的空间分布排列可形成______和________.
不同规则
石墨
金刚石
(3) 同一种物质也可能以______和________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
非晶体
晶体
例2 [2024·江苏徐州一中月考] 白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料—黑磷，图为黑磷的微观结构，其原子以一定的规则有序排列.下列说法正确的是( )
A.黑磷是晶体材料
B.黑磷熔化过程中温度升高
C.黑磷中每个分子都是固定不动的
D.同质量的白磷和黑磷分子数目不同
√
[解析] 根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，熔化过程中温度不变，故A正确，B错误；
组成物质的分子总是在做无规则热运动，故C错误；
组成白磷和黑磷的分子是同一种分子，所以同质量的白磷和黑磷分子数目相同，故D错误.
变式2 观察对比图中金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯的微观结构，判断下列几种说法的正误，并说明原因.
(1) 它们的物理性质有很大的差异.
[答案] 正确，见解析
[解析] 它们是同素异形体，由于结构不同，彼此间物理性质有很大差异，故正确；
变式2 观察对比图中金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯的微观结构，判断下列几种说法的正误，并说明原因.
(2) 金刚石是单晶体，富勒烯是多晶体.
[答案] 错误，见解析
[解析] 由金刚石和富勒烯的排列规则可知它们都是单晶体，故错误；
变式2 观察对比图中金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯的微观结构，判断下列几种说法的正误，并说明原因.
(3) 它们都是由碳原子形成的同素异形体.
[答案] 正确，见解析
[解析] 金刚石、石墨、富勒烯和石墨烯它们都是由碳原子形成的，具有不同形态和结构的原因是内部微粒的排列不同,故正确.
【要点总结】
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、、上
物质微粒的数目不同.线段上物质微粒较多，线段上较少，线段上更少.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.
1.(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
[答案] 单晶体有规则的几何外形,非晶体无规则的几何外形.
甲
乙
[答案] 不是.由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而形成的,所以多晶体也没有规则的几何外形.
(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,如图丙所示,那么你看到的现象及得出的结论是什么
[答案]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.
丙
2.如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中,温度随时间变化的曲线,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
[答案] 210 ℃
[解析] 熔点为210 ℃.
[答案] 是
[解析]图像中BC段表示该合金的熔化过程,说明有
确定的熔点,所以这种合金在固态时是晶体.
2.如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中,温度随时间变化的曲线,据图回答:
(3)熔化过程用了多少时间
(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段就表示这种合金的熔化过程,合金处于固、液共存状态.
[答案] 8 min
[解析]熔化过程所用时间Δt=(14-6) min=8 min.
1.(非晶体)(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体.下列关于玻璃的说法正确的有( )
A.没有固定的熔点 B.天然具有规则的几何形状
C.沿不同方向的导热性能相同 D.分子在空间上周期性排列
[解析] 非晶体没有固定的熔点，晶体有固定的熔点，故选项A正确；
非晶体没有天然的规则的几何形状，单晶体才有，故选项B错误；
非晶体具有各向同性，故选项C正确；
非晶体分子在空间上的排列没有规律，故选项D错误.
√
√
2.(晶体和非晶体)[2024·河北正定中学月考] 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.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C.单晶体和多晶体都具有确定的几何形状
D.一定条件下，晶体可以转化为非晶体，但非晶体不能转化为晶体
[解析] 金刚石、食盐和水晶是晶体，玻璃是非晶体，故A错误；
单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B正确；
单晶体具有确定的几何形状，多晶体没有确定的几何形状，故C错误；
一定条件下，晶体、非晶体可以相互转化，故D错误.
√
3.(晶体的微观结构)[2024·山东烟台二中月考] 石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则正确的是( )
A.石墨是非晶体
B.单层石墨烯的厚度约为
C.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动
√
[解析] 石墨是晶体，A错误；
单层石墨烯的厚度约为原子尺寸，B错误；
石墨烯是石墨中提取出来的新材料，C错误；
根据分子动理论，固体分子在平衡位置附近不停地振动，D正确.
练 习 册
知识点一 晶体和非晶体
1.[2024·广东广雅中学月考] 辨别物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是( )
A.从外形来判断 B.从各向异性或各向同性来判断
C.从导电性能来判断 D.从是否具有确定的熔点来判断
√
[解析] 单晶体有整齐规则的几何外形,多晶体和非晶体没有规则的外形,所以不能区分,故A错误；
单晶体具有各向异性,多晶体和非晶体具有各向同性,所以不能区分,故B错误；
单晶体有的具有导电各向异性，多晶体、非晶体没有导电各向异性,所以不能区分,故C错误；
晶体不管是单晶体还是多晶体都有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点，所以能区分，故D正确.
2.[2024·河北石家庄一中月考] 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
[解析] 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，A、B、C错误.
√
3.[2024·浙江学军中学月考] 甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状，对这两种薄片，下列说法中正确的是( )
A.甲是晶体 B.甲是非晶体 C.乙是晶体 D.乙是非晶体
√
[解析] 单晶体的导热性是各向异性的，薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的，非晶体和多晶体的导热性是各向同性的，则薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是圆形的，即甲一定是单晶体，乙可能是多晶体也可能是非晶体.故选A.
4.(多选)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，下列可以用来解释单晶体的上述特性的是( )
A.组成单晶体的物质微粒，在空间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] 组成单晶体的物质微粒，在空间按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵，故A正确；
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，可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同，而是因为粒子的数目和粒子间距不相同，故B正确，C错误；
单晶体熔点的存在是由于单晶体在熔化时要吸收热量用来瓦解空间点阵，增加分子势能，熔化过程中分子热运动的平均动能不变，即温度不变，只有当单晶体全部转化为液体后温度才会继续升高，分子热运动的平均动能才会增加，故D正确.
知识点二 晶体的微观结构
5.(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有( )
A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有石蜡薄层的云母片背面，熔化的石蜡呈椭圆形，说明石蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
√
√
[解析] 食盐熔化过程中，温度保持不变，即有确定熔点，说明食盐是晶体，故A正确；
烧热的针尖接触涂有石蜡薄层的云母片背面，熔化的石蜡呈椭圆形，只能说明云母片是晶体，故B错误；
天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，故C错误；
石墨和金刚石的化学元素是相同的，都是碳原子，它们的物理性质不同，是由于碳原子排列结构不同，故D正确.
6.[2024·广西桂林中学月考] 2023年10月3日，我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名.铌包头矿是一种富含、、、、的硅酸盐矿物，微观结构如图，则“铌包头矿”颗粒( )
A.是非晶体 B.有固定的熔点
C.没有规则的外形 D.各向性质均相同
[解析] 由图可知，该颗粒属于晶体，其有规则的外形，且有固定的熔点，表现为各向异性.故选B.
√
7.下列关于晶体空间点阵的说法错误的是( )
A.构成晶体空间点阵的物质微粒可以是分子，也可以是原子或离子
B.晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是因为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点阵的结点上不动
C.所谓空间点阵与空间点阵的结点，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的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点阵，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中所说的分子.组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动中，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，是因为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，故选项B错误.
8.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，增加分子动能
B.破坏空间点阵结构，增加分子势能
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，熔化过程吸收的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，B正确.
√
9.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A.它们由不同的空间点阵构成
B.晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，非晶体内部的物质微粒在不停地运动着
C.晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的
D.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体
√
[解析] 空间点阵是晶体的一个特殊结构，是晶体的一个特性，A错误；
晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，不管是晶体还是非晶体，组成物质的微粒永远在做热运动，B正确，C错误；
非晶体提不到层面的问题，即使是晶体，各个层面的微粒数也不一定相等，D错误.
10.(多选)国家游泳中心——水立方建筑外墙采用了一种叫(四氟乙烯和乙烯的共聚体)的膜材料，这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( )
A.在物理性质上具有各向同性 B.在物理性质上具有各向异性
C.具有一定的熔点 D.可以做成规则形状的物体
[解析] 非晶体没有一定的熔化温度，在物理性质上表现为各向同性，可以人工加工成规则形状的物体.故选A、D.
√
√
11.[2024·山西平遥中学月考] 食盐是我们生活中不可缺少的调味品,中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐.通过研究,我们知道了食盐的微观结构如图所示,则下列说法正确的是( )
A.食盐晶体是正六面体
B.食盐所有的物理性质都具有各向异性
C.食盐颗粒受潮粘连成食盐块时,形状不规则,是非晶体
D.食盐在熔化时,要吸收热量,温度保持不变,所以内能也不变
√
[解析] 食盐晶体是正六面体,选项A正确;
食盐具有各向异性,但并非所有的物理性质都具有各向异性,选项B错误;
食盐颗粒受潮粘连成食盐块时,形状不规则,但仍是晶体,选项C错误;
食盐在熔化时,要吸收热量,温度保持不变,分子平均动能不变,分子势能增加,所以内能增加,选项D错误.
12.[2024·山东日照一中月考] 江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“中国水晶之都”的美誉.天然的水晶具有规则的几何外形，如图甲、乙、丙所示.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
[解析] 水晶是晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；
水晶是晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；
水晶是晶体，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；
水晶是晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误.
√
13.[2024·重庆巴蜀中学月考] 在甲、乙、丙三块固体薄片上涂上蜡，用烧热的针尖接触其背面一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示.而三块固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是( )
A.甲一定是非晶体
B.乙可能是金属薄片
C.丙在一定条件下可能转化成乙
D.丙熔化过程中，温度不变，则内能不变
√
[解析] 甲表现为各向同性，且有固定的熔点，则甲一定是多晶体，故A错误；
乙表现为各向同性，且导热性良好，但是乙没有固定的熔点，则乙是非晶体，不可能是金属薄片，故B错误；
丙表现为各向异性，且有固定的熔点，是单晶体，因晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，可知丙在一定条件下可能转化成乙，故C正确；
丙熔化过程中，温度不变，分子平均动能不变，但是吸收热量，内能增加，故D错误.
14.(多选)如图所示，是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，和是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转 后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)，关于圆板，下列说法不正确的是( )
A.圆板的导电性能具有各向异性 B.圆板是非晶体
C.圆板是多晶体 D.圆板是单晶体
√
√
[解析] 两种情况下电流表读数发生变化，说明圆板沿和两个方向的导电性能不同，即各向异性，所以圆板是单晶体，选项A、D正确，不符合题意，B、C错误，符合题意.
15.[2024·广西南宁二中月考] 2020年，“嫦娥五号”探测器成功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、电性相反的电荷，称为“压电效应”.如图所示，
A.没有确定的熔点 B.没有确定的几何形状
C.具有各向同性的压电效应 D.具有各向异性的压电效应
石英晶体沿垂直于轴晶面上的压电效应最显著.则石英晶体( )
√
[解析] 石英晶体有确定的熔点，有确定的几何形状，故A、B错误；
沿垂直于轴晶面上的压电效应最显著，故具有各向异性的压电效应，故C错误，D正确.
16.[2024·江苏扬州中学月考] 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
√
[解析] 单晶体具有规则的几何形状、各向异性和固定的熔点等
性质；光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所
以图中方解石的双折射现象说明方解石是单晶体，故A错误；
方解石是单晶体，具有固定的熔点，故B正确；
多晶体是由许多小的晶体杂乱无章地排列在一起组成的，使得多晶体不再具有规则的几何外形，而且也看不出各向异性的特点，该方解石属于单晶体，具有规则的几何形状，故D错误；
单晶体具有各向异性，但不是所有性能都具有各向异性，虽然光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现，但是不能确定导电等性能也有各向异性，C错误.
