第2章第1节 固体和固体材料
题型1 晶体和非晶体 题型2 固体和液体的微观结构与性质
题型3 各向异性和各向同性 题型4 液晶
▉题型1 晶体和非晶体
【知识点的认识】
一、晶体和非晶体
1.晶体与非晶体
(1)物理性质:有些晶体(单晶体)在物理性质上表现为各向异性,非晶体的物理性质表现为各向同性。
(2)熔点:晶体具有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度。
2.单晶体与多晶体
(1)单晶体整个物体就是一个晶体,具有天然的有规则的几何形状,物理性质表现为各向异性;而多晶体是由许许多多的细小的晶体(单晶体)集合而成,没有天然的规则的几何形状,物理性质表现为各向同性。
(2)熔点:单晶体和多晶体都有一定的熔化温度。
3.晶体的微观结构
(1)晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点。
晶体有天然的规则几何形状是由于内部微粒有规则地排列。
晶体表现为各向异性是由于从内部任何一点出发,在不同方向上相等距离内微粒数不同。
晶体的多型性是由于组成晶体的微粒不同的空间排列形成的。
1.下列说法正确的是( )
A.云母片上的石蜡熔化区域的形状呈椭圆形,表明云母片具有各向同性的特点
B.液体与气体接触的表面层中,分子比较稀疏,分子间力表现为斥力,这是表面张力的来源
C.浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降的现象称为毛细现象
D.单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体,粘在一起的糖块也是单晶体
2.下列说法正确的是( )
A.气体绝热膨胀对外做功,内能一定增大
B.单晶体和多晶体都有确定的熔点
C.温度低的物体分子运动的平均速率小
D.液体表面存在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
3.如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性,那么下述结论中正确的是( )
A.它一定不是单晶体 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
4.关于固体、液体、气体和物态变化,下列说法中正确的是( )
A.晶体一定具有各向异性的特征
B.液体表面张力是液体内部分子间的相互作用
C.0℃的铁和0℃的铜,它们的分子平均速率相同
D.一定质量的某种理想气体状态改变时,内能不一定改变
5.下列说法正确的是( )
A.晶体是各向异性的
B.扩散和布朗运动都是分子的运动
C.热量不能从低温物体传到高温物体
D.在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体定是理想气体
6.下列说法正确的是( )
A.一个长方体铜板三个对面间电阻不同,说明铜具有导电性能各向异性
B.半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素
C.当液晶处于电场中时,光学性质不会发生变化
D.生物质能是新能源,沼气作为燃料不会加剧温室效应
7.如图所示,一块密度、厚度均匀的长方体被测样品,长AB为宽CD的2倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻,所得阻值均为R,则这块样品是( )
A.金属 B.多晶体 C.单晶体 D.非晶体
(多选)8.下列说法正确的是( )
A.如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离,液体与固体之间表现为浸润
B.物体中所有分子的热运动动能的总和与分子势能总和叫做物体的内能
C.热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273.15K
D.晶体都具有规则的几何形状、固定的熔点和各向异性
E.给自行车轮胎打气时,越打越费劲,原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故
(多选)9.以下说法正确的是( )
A.玻璃是晶体,它有规则的几何形状
B.单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质
C.荷叶上的小水滴呈球形,这是表面张力使液面收缩的结果
D.形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布比内部稀疏
(多选)10.下列说法正确的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.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
C.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
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
11.唐诗《观荷叶露珠》中“靠微晓露成珠颗”中的荷叶和露水表现为 (填“不浸润”或“浸润”),小草、树叶上的小露珠常呈球形,主要是 的作用。晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵,分子势能 (填“增加”“减少”或“保持不变”),分子平均动能 (“增加”“减少”或“保持不变”),所以晶体有固定的熔点。
12.单晶体的主要特征是:(1)在外形上具有 (2)在导热、导电、机械强度等物理性质上具有 ;(3)熔化时有 ,而多晶体只具有上述的第 条特征.
13.(1)研成粉末后的物体已无法从外形特征和各向异性上加以判断时,可以通过 来判断它是否为晶体。
(2)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时看起来不再蒸发?
。
14.如图所示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,熔化热为λ,萘熔化过程吸收的热量为 .
▉题型2 固体和液体的微观结构与性质
【知识点的认识】
一、固体的微观结构与性质:
1.密排有序结构:固体内的分子、原子或离子通常以紧密有序的方式排列,形成晶体结构。这种有序结构使得固体在宏观上表现出固定的形状和体积。
2.固定形状:由于有序排列的微观结构,固体具有固定的形状,不易流动。这使得固体适用于建筑材料、工具等领域。
3.固定体积:固体的体积也是固定的,不易改变。这是因为其分子之间的相互作用力较强。
4.有弹性:固体通常具有弹性,即在受力后能够恢复原状。这是因为分子在受力时发生位移,但会在力被解除时回到初始位置。
5.脆性或延展性:固体的脆性或延展性取决于其晶体结构和原子间的相互作用力。一些固体是脆的,如玻璃,而其他固体是延展的,如金属。
6.高密度:固体通常具有高密度,因为其分子或原子紧密堆积在一起。
二、液体的微观结构与性质:
1.不规则有序结构:液体内的分子或原子排列相对不规则,没有像晶体那样的长程有序性。
2.不固定形状:液体没有固定的形状,而是适应其容器的形状。这使得液体适用于容器、管道和润滑等应用。
3.固定体积:与固体不同,液体的体积是固定的,不容易改变。
4.不具备弹性:液体通常不具备固体的弹性,受到外力时不会自行回复原状。
5.流动性:液体具有流动性,因为分子之间的相互作用力相对较弱,允许分子在彼此之间滑动。
6.相对高密度:液体通常具有较高的密度,但密度通常低于相同物质的固态。
7.不可压缩性:液体是不可压缩的,这意味着在受到压力时,它们的体积不会显著减小。
15.关于一定温度下的饱和蒸汽的微观解释,下列说法正确的是( )
A.由于饱和蒸汽分子扩散到液体中,饱和蒸汽的分子数减少
B.由于液体分子扩散到饱和蒸汽中,饱和蒸汽的分子数增加
C.由于饱和蒸汽已经达到饱和状态,因此液体分子不会扩散到饱和蒸汽中
D.分子扩散是永不停止的,饱和蒸汽和液体分子间相互扩散达到了动态平衡
▉题型3 各向异性和各向同性
【知识点的认识】
各向异性和各向同性的定义:
从观察玻璃和云母片上石蜡融化区域的形状实验的结果可以看出,玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形,表明玻璃沿各个方向的导热性能相同;云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形,表明云母沿不同方向的导热性能不同。还有些晶体沿不同方向的导电性能不同;而有些晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象叫作各向异性(anisotropy)。如图
方解石晶体是各向异性的品体,它能把光分解为两束光而沿不同方向折射,形成双折射现象。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作各向同性(isotropy)
16.下列关于各向异性的描述正确的是( )
A.各向异性是指非晶体没有规则的几何形状
B.各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系
C.各向异性是指多晶体的内部结构与方向有关
D.各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系
(多选)17.下列说法正确的是( )
A.一定质量的理想气体先经等容降温,再经等温压缩,压强可以回到初始的数值
B.多晶体表现为各向异性
C.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
D.若把氢气和氧气看作理想气体,则在相同温度下,体积相同、质量相同的氢气和氧气具有相同的内能
E.分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,它们都随分子间距离的减小而增大
(多选)18.关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图中体积为V的油酸酒精溶液滴入水中形成的油膜面积为S,则可估测出油酸分子的直径为
B.图乙中悬浮于液体中粒子不同时刻位置的连线情况反映了液体分子在做无规则运动
C.图丙是用烧热的针尖接触涂有石蜡的云母片时石蜡融化后形成的图样,说明云母为晶体
D.丁图中可以看出分子间斥力随距离变化的比引力快,且分子间距离为r0时,分子间作用力为零,分子势能最小
(多选)19.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,石蜡熔化的范围如图中(1)、(2)、(3)所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(4)所示。下列判断正确的是( )
A.甲、乙为非晶体,丙是晶体
B.甲、丙为晶体,乙是非晶体
C.甲、丙为非晶体,丙是晶体
D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体
20.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,石蜡熔化的范围如图(1)、(2)、(3)所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(4)所示.则由此可判断出甲为 ,乙为 ,丙为 (填“单晶体”、“多晶体”、“非晶体”).
▉题型4 液晶
【知识点的认识】
一、液晶
1.物理性质
(1)具有液体的流动性;
(2)具有晶体的光学各向异性;
(3)在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的。
2.应用
(1)利用液晶上加电压时,旋光特性消失,实现显示功能,如电子手表、计算器、微电脑等。
(2)利用温度改变时,液晶颜色会发生改变的性质来测温度。
(多选)21.下列说法中正确的是( )
A.布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子永不停息地做无规则运动
B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小
E.大气压强是由于地球的重力产生,在运行的空间站里由于完全失重,所以气压为零。第2章第1节 固体和固体材料
题型1 晶体和非晶体 题型2 固体和液体的微观结构与性质
题型3 各向异性和各向同性 题型4 液晶
▉题型1 晶体和非晶体
【知识点的认识】
一、晶体和非晶体
1.晶体与非晶体
(1)物理性质:有些晶体(单晶体)在物理性质上表现为各向异性,非晶体的物理性质表现为各向同性。
(2)熔点:晶体具有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度。
2.单晶体与多晶体
(1)单晶体整个物体就是一个晶体,具有天然的有规则的几何形状,物理性质表现为各向异性;而多晶体是由许许多多的细小的晶体(单晶体)集合而成,没有天然的规则的几何形状,物理性质表现为各向同性。
(2)熔点:单晶体和多晶体都有一定的熔化温度。
3.晶体的微观结构
(1)晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点。
晶体有天然的规则几何形状是由于内部微粒有规则地排列。
晶体表现为各向异性是由于从内部任何一点出发,在不同方向上相等距离内微粒数不同。
晶体的多型性是由于组成晶体的微粒不同的空间排列形成的。
1.下列说法正确的是( )
A.云母片上的石蜡熔化区域的形状呈椭圆形,表明云母片具有各向同性的特点
B.液体与气体接触的表面层中,分子比较稀疏,分子间力表现为斥力,这是表面张力的来源
C.浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降的现象称为毛细现象
D.单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体,粘在一起的糖块也是单晶体
【答案】C
【解答】解:A.云母是一种单晶体,具有各向异性的性质。当石蜡在云母片上受热熔化时,由于云母在不同方向上的导热能力不同,熔化区域会呈现椭圆形或不规则形状,这正是各向异性的体现,故A错误;
B.在液体与气体接触的表面层中,分子确实比较稀疏,但分子间作用力表现为引力,因为液体内部的分子对表面层的分子有吸引力,使得液体表面有收缩的趋势,从而形成表面张力,故B错误;
C.毛细现象是指液体在细管中由于表面张力和附着作用而上升或下降的现象。如果液体能浸润细管(如水在玻璃管中),则会上升;如果不能浸润(如水银在玻璃管中),则会下降,故C正确;
D.单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体,但多个晶体颗粒粘在一起形成的糖块是多晶体,因为其中包含多个晶粒,每个晶粒的排列方向不同,故D错误。
故选:C。
2.下列说法正确的是( )
A.气体绝热膨胀对外做功,内能一定增大
B.单晶体和多晶体都有确定的熔点
C.温度低的物体分子运动的平均速率小
D.液体表面存在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
【答案】B
【解答】解:A.气体绝热膨胀,说明气体与外界没有热量交换,对外做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,内能一定减小,故A错误;
B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,晶体包括单晶体和多晶体,故B正确;
C.温度是分子平均动能的标志,温度低的物体,分子平均动能一定小,但是分子平均速率不一定小,故C错误;
D.液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子之间表现为引力,故D错误。
故选:B。
3.如果某个固体在某一物理性质上表现出各向同性,那么下述结论中正确的是( )
A.它一定不是单晶体 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
【答案】D
【解答】解:多晶体和非晶体都表现出各向同性,单晶体也只是在某些物理性质上表现出各向异性,故ABC错误,D正确。
故选:D。
4.关于固体、液体、气体和物态变化,下列说法中正确的是( )
A.晶体一定具有各向异性的特征
B.液体表面张力是液体内部分子间的相互作用
C.0℃的铁和0℃的铜,它们的分子平均速率相同
D.一定质量的某种理想气体状态改变时,内能不一定改变
【答案】D
【解答】解:A、单晶体有各向异性的特征,多晶体有各向同性,故A错误;
B、液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,不是液体内部分子间的相互作用,故B错误;
C、温度是分子热运动平均动能的标志,0℃的铁和0℃的铜,它们的分子平均动能相同,由于分子质量不同,则分子平均速率不同,故C错误;
D、一定质量的理想气体的状态改变时,若温度不变,则其内能不变,故D正确。
故选:D。
5.下列说法正确的是( )
A.晶体是各向异性的
B.扩散和布朗运动都是分子的运动
C.热量不能从低温物体传到高温物体
D.在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体定是理想气体
【答案】D
【解答】解:A、晶体分单晶体和多晶体,都有固定的熔点,单晶体的某些物理性质是各向异性的,多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的,故A错误;
B、扩散现象指不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象;布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,故B错误;
C、根据热力学第二定律可知热量可以自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发的从低温物体传到高温物体,故C错误;
D、只要实际气体的压强不是很高,温度不是很大,都可以近视的当成理想气体来处理,理想气体是物理学上为了简化为题而引入的一个理想化模型,在现实生活中不存在;所以在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体定是理想气体,故D正确。
故选:D。
6.下列说法正确的是( )
A.一个长方体铜板三个对面间电阻不同,说明铜具有导电性能各向异性
B.半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素
C.当液晶处于电场中时,光学性质不会发生变化
D.生物质能是新能源,沼气作为燃料不会加剧温室效应
【答案】B
【解答】解:A、根据电阻定律:R,一个长方体铜板三个对面间电阻不同,是由于长方体的各边的长度以及相应的横截面积不同的原因,铜的电阻率不变。故A错误;
B、半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间,在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素来制作元件。故B正确;
C、液晶像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质。所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,当液晶处于电场中时,光学性质会发生变化。故C错误;
D、沼气作为生物质能是新能源,在燃料时同样放出二氧化碳,会加剧温室效应。故D错误。
故选:B。
7.如图所示,一块密度、厚度均匀的长方体被测样品,长AB为宽CD的2倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻,所得阻值均为R,则这块样品是( )
A.金属 B.多晶体 C.单晶体 D.非晶体
【答案】C
【解答】解:AB和CD方向的电阻相等,由电阻定律可知,AB和CD方向的电阻率就一定不相等,可见,被测样品的导电性能各向异性,该样品必是单晶体,故C正确,ABD错误;
故选:C。
(多选)8.下列说法正确的是( )
A.如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离,液体与固体之间表现为浸润
B.物体中所有分子的热运动动能的总和与分子势能总和叫做物体的内能
C.热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273.15K
D.晶体都具有规则的几何形状、固定的熔点和各向异性
E.给自行车轮胎打气时,越打越费劲,原因是轮胎内气体分子间斥力增大的缘故
【答案】ABC
【解答】解:A、附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离,附着层内分子之间的作用力表现为斥力,即为浸润现象,故A正确;
B、物体中所有分子的热运动动能的总和与分子势能总和叫做物体的内能,故B正确;
C、热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273.15K,故C正确;
D、单晶体才具有规则的几何形状,所有晶体都有固定的熔点,单晶体才具有各向异性,故D错误;
E、给自行车轮胎打气时,越打越费劲,原因是气体压强越来越大,不是气体分子间斥力作用,故E错误。
故选:ABC。
(多选)9.以下说法正确的是( )
A.玻璃是晶体,它有规则的几何形状
B.单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质
C.荷叶上的小水滴呈球形,这是表面张力使液面收缩的结果
D.形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布比内部稀疏
【答案】CD
【解答】解:A、玻璃是非晶体,它无规则的几何形状,故A错误;
B、单晶体具有各向异性的物理性质,多晶体不具有各向异性的物理性质,故B错误;
C、荷叶上的小水滴呈球形,这是表面张力使液面收缩的结果,故C正确;
D、形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布比内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,故D正确;
故选:CD。
(多选)10.下列说法正确的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.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
C.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
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
【答案】BC
【解答】解:A、将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒还是晶体,选项A错误。
B、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。选项B正确。
C、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,熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化(温度超过300℃)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时间又会转化为晶体硫。所以选项C正确。
D、在熔化过程中,晶体要吸收热量,虽然温度保持不变,但是内能要增加。选项D错误。
故选:BC。
11.唐诗《观荷叶露珠》中“靠微晓露成珠颗”中的荷叶和露水表现为 不浸润 (填“不浸润”或“浸润”),小草、树叶上的小露珠常呈球形,主要是 液体表面张力 的作用。晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵,分子势能 增加 (填“增加”“减少”或“保持不变”),分子平均动能 保持不变 (“增加”“减少”或“保持不变”),所以晶体有固定的熔点。
【答案】不浸润,液体表面张力,增加,保持不变。
【解答】解:一种液体与某种固体表现为不浸润时,附着层内分子之间的作用表现为引力,附着层有收缩的趋势,可知诗中的荷叶和露水表现为不浸润。
由于液体表面张力的作用总是想使露珠的表面积减小,而体积相同的情况下球的表面积最小,所以露珠呈球形。
晶体熔化过程中,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,晶体熔化过程中温度保持不变,则分子平均动能保持不变。
故答案为:不浸润,液体表面张力,增加,保持不变。
12.单晶体的主要特征是:(1)在外形上具有 规则的几何形状 (2)在导热、导电、机械强度等物理性质上具有 各向异性 ;(3)熔化时有 一定的熔点 ,而多晶体只具有上述的第 (3) 条特征.
【答案】规则的几何形状;各向异性;一定的熔点;(3)
【解答】解:单晶体的主要特征是:(1)在外形上具有规则的几何形状(2)在导热、导电、机械强度等物理性质上具有各向异性;(3)熔化时有 一定的熔点,而多晶体只具有上述的第 (3)条特征.
故答案为:规则的几何形状,各向异性,一定的熔点,(3).
13.(1)研成粉末后的物体已无法从外形特征和各向异性上加以判断时,可以通过 加热看是否有固定的熔点 来判断它是否为晶体。
(2)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后,还有没有液体分子从液面飞出?为什么这时看起来不再蒸发?
有液体分子从液面飞出,单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等,从宏观上看好像不蒸发了 。
【答案】加热看是否有固定的熔点;有液体分子从液面飞出,单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等,从宏观上看好像不蒸发了
【解答】解:(1)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,所以可以通过 加热看是否有固定的熔点来判断它是否为晶体;
(2)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后,达到一种动态平衡,即液面上部的蒸汽达到饱和时,液体分子从液面飞出,同时有相等数量的蒸汽分子进入液体中;从宏观上看,液体不再蒸发。
故答案为:(1)加热看是否有固定的熔点
(2)有液体分子从液面飞出,单位时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等,从宏观上看好像不蒸发了。
14.如图所示是萘晶体的熔化曲线,由图可知,萘的熔点是 T2 ,熔化时间为 t2﹣t1 .若已知萘的质量为m,熔化热为λ,萘熔化过程吸收的热量为 λm .
【答案】T2;t2﹣t1;λm
【解答】解:从熔化曲线中得到萘的熔点为T2,熔化时间为t2~t1;
熔化的过程中萘的温度不变,吸收热量为:Q2=λm;
故答案为:T2;t2﹣t1;λm
▉题型2 固体和液体的微观结构与性质
【知识点的认识】
一、固体的微观结构与性质:
1.密排有序结构:固体内的分子、原子或离子通常以紧密有序的方式排列,形成晶体结构。这种有序结构使得固体在宏观上表现出固定的形状和体积。
2.固定形状:由于有序排列的微观结构,固体具有固定的形状,不易流动。这使得固体适用于建筑材料、工具等领域。
3.固定体积:固体的体积也是固定的,不易改变。这是因为其分子之间的相互作用力较强。
4.有弹性:固体通常具有弹性,即在受力后能够恢复原状。这是因为分子在受力时发生位移,但会在力被解除时回到初始位置。
5.脆性或延展性:固体的脆性或延展性取决于其晶体结构和原子间的相互作用力。一些固体是脆的,如玻璃,而其他固体是延展的,如金属。
6.高密度:固体通常具有高密度,因为其分子或原子紧密堆积在一起。
二、液体的微观结构与性质:
1.不规则有序结构:液体内的分子或原子排列相对不规则,没有像晶体那样的长程有序性。
2.不固定形状:液体没有固定的形状,而是适应其容器的形状。这使得液体适用于容器、管道和润滑等应用。
3.固定体积:与固体不同,液体的体积是固定的,不容易改变。
4.不具备弹性:液体通常不具备固体的弹性,受到外力时不会自行回复原状。
5.流动性:液体具有流动性,因为分子之间的相互作用力相对较弱,允许分子在彼此之间滑动。
6.相对高密度:液体通常具有较高的密度,但密度通常低于相同物质的固态。
7.不可压缩性:液体是不可压缩的,这意味着在受到压力时,它们的体积不会显著减小。
15.关于一定温度下的饱和蒸汽的微观解释,下列说法正确的是( )
A.由于饱和蒸汽分子扩散到液体中,饱和蒸汽的分子数减少
B.由于液体分子扩散到饱和蒸汽中,饱和蒸汽的分子数增加
C.由于饱和蒸汽已经达到饱和状态,因此液体分子不会扩散到饱和蒸汽中
D.分子扩散是永不停止的,饱和蒸汽和液体分子间相互扩散达到了动态平衡
【答案】D
【解答】解:饱和汽是指与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽,此时相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数;与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽,在动态平衡时,液面上的蒸汽分子的密度不变。故ABC错误,D正确;
故选:D。
▉题型3 各向异性和各向同性
【知识点的认识】
各向异性和各向同性的定义:
从观察玻璃和云母片上石蜡融化区域的形状实验的结果可以看出,玻璃片上石蜡熔化区域的形状近似于圆形,表明玻璃沿各个方向的导热性能相同;云母片上石蜡熔化区域的形状呈椭圆形,表明云母沿不同方向的导热性能不同。还有些晶体沿不同方向的导电性能不同;而有些晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象叫作各向异性(anisotropy)。如图
方解石晶体是各向异性的品体,它能把光分解为两束光而沿不同方向折射,形成双折射现象。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作各向同性(isotropy)
16.下列关于各向异性的描述正确的是( )
A.各向异性是指非晶体没有规则的几何形状
B.各向异性是指非晶体的物理性质与方向的关系
C.各向异性是指多晶体的内部结构与方向有关
D.各向异性是指晶体的物理性质与方向的关系
【答案】D
【解答】解:各向异性是指物质的全部或部分化学、物理等性质随着方向的改变而有所变化,在不同的方向上呈现出差异的性质,故ABC错误,D正确。
故选:D。
(多选)17.下列说法正确的是( )
A.一定质量的理想气体先经等容降温,再经等温压缩,压强可以回到初始的数值
B.多晶体表现为各向异性
C.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
D.若把氢气和氧气看作理想气体,则在相同温度下,体积相同、质量相同的氢气和氧气具有相同的内能
E.分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,它们都随分子间距离的减小而增大
【答案】ACE
【解答】解:A.根据理想气体方程
可知一定质量的理想气体先经等容降温,压强减小,再经等温压缩,压强增大,则压强可以回到初始的数值,故A正确;
B.多晶体表现为各向同性,故B错误;
C.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,故C正确;
D.在相同温度下,体积相同、质量相同的氢气和氧气平均分子动能相等,体积相同、质量相同的氢气和氧气,氢气分子数较多,则氢气内能较大,故D错误;
E.分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,它们都随分子间距离的减小而增大,故E正确。
故选:ACE。
(多选)18.关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图中体积为V的油酸酒精溶液滴入水中形成的油膜面积为S,则可估测出油酸分子的直径为
B.图乙中悬浮于液体中粒子不同时刻位置的连线情况反映了液体分子在做无规则运动
C.图丙是用烧热的针尖接触涂有石蜡的云母片时石蜡融化后形成的图样,说明云母为晶体
D.丁图中可以看出分子间斥力随距离变化的比引力快,且分子间距离为r0时,分子间作用力为零,分子势能最小
【答案】BCD
【解答】解:A.甲图中体积为V的油酸酒精溶液滴入水中形成的油膜面积为S,V0不是纯油酸体积,则不是油酸分子的直径,故A错误;
B.图乙中悬浮于液体中粒子不同时刻位置的连线情况,说明固体颗粒做无规则运动,其根源是液体分子做无规则运动对固体颗粒的无规则碰撞造成的,反映了液体分子在做无规则运动,故B正确;
C.图丙是用烧热的针尖接触涂有石蜡的云母片时石蜡融化后形成的图样,说明的云母片在导热性上具有各向异性,云母为晶体,故C正确;
D.丁图中可以看出分子间斥力随距离变化的比引力快,且分子间距离为r0时,分子间作用力为零,分子势能最小,故D正确。
故选:BCD。
(多选)19.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,石蜡熔化的范围如图中(1)、(2)、(3)所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(4)所示。下列判断正确的是( )
A.甲、乙为非晶体,丙是晶体
B.甲、丙为晶体,乙是非晶体
C.甲、丙为非晶体,丙是晶体
D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体
【答案】BD
【解答】解:单晶体是各向异性的,熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。非晶体和多晶体是各向同性,则熔化在表面的石蜡是圆形,因此非丙为单晶体,甲、乙可能是多晶体与非晶体,
根据温度随加热时间变化的关系,可知,甲、丙为晶体,乙是非晶体。故BD正确,AC错误;
故选:BD。
20.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,石蜡熔化的范围如图(1)、(2)、(3)所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(4)所示.则由此可判断出甲为 多晶体 ,乙为 非晶体 ,丙为 单晶体 (填“单晶体”、“多晶体”、“非晶体”).
【答案】见试题解答内容
【解答】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,甲与丙是晶体,乙是非晶体;
单晶体是各向异性的,熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形.非晶体和多晶体是各向同性,则熔化在表面的石蜡是圆形,因此丙为单晶体,甲是多晶体.
故答案为:多晶体 非晶体 单晶体
▉题型4 液晶
【知识点的认识】
一、液晶
1.物理性质
(1)具有液体的流动性;
(2)具有晶体的光学各向异性;
(3)在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的。
2.应用
(1)利用液晶上加电压时,旋光特性消失,实现显示功能,如电子手表、计算器、微电脑等。
(2)利用温度改变时,液晶颜色会发生改变的性质来测温度。
(多选)21.下列说法中正确的是( )
A.布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子永不停息地做无规则运动
B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小
E.大气压强是由于地球的重力产生,在运行的空间站里由于完全失重,所以气压为零。
【答案】ABC
【解答】解:
A、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,它说明液体分子永不停息地做无规则运动。故A正确;
B、液体表面张力产生的原因是:液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。露珠的形成就是由于液体表面张力的作用,故B正确;
C、液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,故C正确;
D、当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子力表现为引力,故随分子间的距离增大,分子力做负功,分子势能增大,故D错误;
E、气体的压强是由于气体分子频繁撞击器壁产生的,在运行的空间站里虽然完全失重,但气压不为零。故E错误。
故选:ABC。