第2章 固体
第1节 晶体和非晶体
1.区别晶体和非晶体的方法是( )
A.可以只看有无规则外形
B.可以只看有无确定的熔点
C.可以只看物理性质是否各向异性
D.可以只看物理性质是否各向同性
解析:由于多晶体也呈现各向同性 ,故不能从是否各向异性和各向同性来判断是晶体还是非晶体,只能从有无固定熔点上确定。
答案:B
2.如图所示,四块固体中,属于晶体的是( )
解析:石英为晶体,橡胶、魔方、塑料管为非晶体,B正确,A、C、D错误。
答案:B
3.下列说法中正确的是( )
A.常见的金属材料都是多晶体
B.只有非晶体才显示各向同性性
C.凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单晶体
D.多晶体不显示各向异性
解析:常见的金属:金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体,选项A正确。因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性,所以选项B错误,选项D正确。有天然规则的几何形状的物体不一定是单晶体,选项C错误。
答案:AD
4.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,但它是晶体
解析:化学成分相同的物质微粒可能形成不同的空间结构,从而可生成多种晶体,如石墨和金刚石,故A错;石英是晶体而石英制成的玻璃却是非晶体,晶体与非晶体之间是可以互相转化的,故B错,C正确;金属是多晶体,故D正确。
答案:CD
5.一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品,长AB是宽BC的两倍,如图所示。若用多用电表沿两对称轴O1O1'和O2O2'测其电阻阻值均为R,则这块样品可能是( )
A.单晶体 B.多晶体 C.非晶体 D.金属
解析:通过测量知O1O1'与O2O2'长度不同而电阻R相同,说明该样品呈现各向异性,是单晶体。
答案:A
6.用沥青铺成的路面,冬天变硬,夏天变软,沥青是晶体材料还是非晶体材料,列举生活中的晶体和非晶体的例子。
解析:沥青冬天变硬,夏天变软,说明它没有一定的熔点,所以沥青是非晶体。食盐、味精、冰糖是晶体,蜡烛、玻璃是非晶体。
答案:见解析
7.晶体和非晶体在物理性质上有什么异同?
解析:晶体在外观上通常有规则的几何形状,有确定的熔点,有一些物理性质表现为各向异性;非晶体在外观上没有规则的形状,没有确定的熔点,一些物理性质表现为各向同性。
答案:见解析
学业分层测评(四)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．某种物体表现出各向同性的物理性质，则可以判断这种物质( )
A．不一定是多晶体 B．不一定是单晶体
C．一定不是单晶体 D．一定是非晶体
E．不一定是非晶体
【解析】 因为非晶体和多晶体都表现出各向同性，故A、E正确，D错误；单晶体一定表现出各向异性，故B错误，C正确．
【答案】 ACE
2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．晶体可以变为非晶体，但非晶体不可以转变为晶体
B．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
C．同种物质可以生成不同的晶体，它们的物理性质不同，但化学性质相同
D．具有各向同性的物体，可以断定它不是单晶体
E．具有确定熔点的物体，可以断定它一定是单晶体
【解析】 在一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化，A错B对．同种物质可以生成多种晶体．例如，金刚石和石墨，它们的化学性质相同，物理性质相差很大，C对．具有各向同性的物体可能是多晶体或非晶体，D对．单晶体和多晶体都具有确定的熔点，E错．
【答案】 BCD
3．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )
A．具有各向同性的物体一定没有确定的熔点
B．晶体熔化时，温度不变，但内能增加
C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体
D．晶体在物理性质上可能是各向异性
E．橡胶制品有规则的几何形状，但不是晶体
【解析】 多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，A错误；晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能发生变化，故B正确；金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，故C错误；晶体分为单晶体和多晶体，而单晶体在物理性质上表现出各向同性，故D正确；橡胶是非晶体，尽管橡胶制品有规则的几何外形，但它不是天然的，而是人工制成的，故它还是非晶体，故E正确．
【答案】 BDE
4．关于晶体和非晶体的几种说法中，正确的是( )
A．不具有规则几何形状的物体一定不是晶体
B．单晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性
C．若物体表现为各向同性，它就可能是非晶体
D．晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度
E．晶体熔化时，由于吸热，其温度一定升高
【解析】 单晶体物理性质各向异性，多晶体物理性质各向同性；单晶体有天然规则外形，多晶体与非晶体没有规则外形；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定熔点；晶体熔化时，温度不变；综上所述选项B、C、D正确．
【答案】 BCD
5．在图甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图2-1-3甲、乙、丙所示，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丁所示，以下说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
图2-1-3
A．甲、乙为非晶体
B．甲、乙为多晶体
C．甲、丙为晶体
D．乙是非晶体，甲是多晶体
E．丙为单晶体
【解析】 由图甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲为多晶体，丙为单晶体，故C、D、E正确．
【答案】 CDE
6．下列物质中属于晶体的是__________；属于非晶体的是________；属于单晶体的是________；属于多晶体的是________．(填物质代号)
A．玻璃 B．雪花 C．橡胶
D．铁块 E．单晶硅 F．沥青
【解析】 通过晶体与非晶体以及单晶体与多晶体的区别可判断，A、C、F为非晶体，B、D、E为晶体，且B、E为单晶体，D为多晶体．
【答案】 B、D、E A、C、F B、E D
7．用沥青铺成的路面，冬天变硬，夏天变软，请问沥青是晶体材料还是非晶体材料？列举生活中的晶体和非晶体例子．并比较晶体和非晶体在物理性质上有什么异同？
【解析】 沥青冬天变硬，夏天变软，说明它没有固定的熔点，所以沥青是非晶体．食盐、味精、冰糖为晶体，蜡烛、玻璃为非晶体．晶体在外观上通常有规则的几何形状，有确定的熔点，有一些物理性质表现为各向异性；非晶体在外观上没有规则的形状，没有确定的熔点，一些物理性质表现为各向同性．
【答案】 见解析
[能力提升]
8．如图2-1-4 a、b是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线，你认为在下列说法中，正确的是( )
图2-1-4
A．a是一种晶体的熔化曲线
B．b是一种晶体的熔化曲线
C．a是一种非晶体的熔化曲线
D．b是一种非晶体的熔化曲线
E．a中有一段吸热但温度不变的过程
【解析】 晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度(熔点对应的温度)却保持不变，而非晶体没有确定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此a对应的是晶体，b对应的是非晶体，故A、D、E正确．
【答案】 ADE
9．一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2-1-5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，则这块样品不可能是( )
图2-1-5
A．单晶体 B．多晶体
C．非晶体 D．金属
E．方铅矿石
【解析】 用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′，O2O2′方向测量结果均相同，说明该物体沿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，所以可能是单晶体，方铅矿石是单晶体．如果是普通金属，可以分析出沿O1O1′方向电阻比较大．故不可能的是B、C、D三种物品．
【答案】 BCD
10．有一块物质薄片，某人为了检验它是不是晶体，做了一个实验．他以薄片的正中央O为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点x1和y1，使x1和y1到O点的距离相等．在x1和y1上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在O点，发现x1和y1点的温度都在缓慢升高．
甲同学说：若两点温度的高低没有差异，则该物质薄片一定是非晶体．
乙同学说：若两点温度的高低有差异，则该物质薄片一定是晶体．
请对两位同学的说法作出评价．
(1)甲同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________________________________________________________________________.
(2)乙同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________．
【解析】 单晶体中，物质微粒的排列顺序及物质结构在不同方向上是不一样的，因此单晶体表现出各向异性．而非晶体中，物质微粒排列顺序及物质结构在不同方向是一样的，因此非晶体表现出各向同性．对于多晶体，由于其中小晶粒是杂乱无章地排列的，因此也表现出各向同性．由此可知，表现出各向同性的不一定是非晶体，而表现出各向异性的一定是晶体．
【答案】 (1)错 因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的(或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性)
(2)对 因为只有晶体才具有各向异性
11．一电炉的功率P＝200 W，将质量m＝240 g的固体样品放在炉内，通电后电炉内的温度变化如图2-1-6所示．设全部电能转化为热能并全部被样品吸收，试问：该固体样品的熔点和熔化热为多大？(熔化热指单位质量的某种物质在熔化过程中吸收的热量)
图2-1-6
【解析】 由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点为60 ℃，根据熔化时间和电炉功率可计算电流做功的多少，这些电能全部转化为内能并全部用于样品的熔化．熔化时间t＝2 min，电流做功W＝Pt.
设样品的熔化热为λ，
样品熔化过程中共吸收热量Q＝λm.
由W＝Q，即Pt＝λm，得
λ＝＝ J/kg＝1×105 J/kg.
【答案】 60 ℃ 1×105 J/kg
12．如图2-1-7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：
图2-1-7
(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)熔化过程用了多少时间？
(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态？
【解析】 (1)图中BC阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，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
