2018-2019学年高中物理鲁科版选修3-3 第2章 固体 章末分层突破学案

章末分层突破
[自我校对]
①几何外形
②各向异性
③熔点
④几何外形
⑤各向同性
⑥熔点
⑦几何外形
⑧各向同性
⑨熔点
⑩一定规律
?离子
?原子
?金属
?结构
?功能
?信息
?能源
?生物
?金属
?无机非金属


单晶体、多晶体和非晶体的区别及微观解释
单晶体
多晶体
非晶体
外形
有规则的几何形状
没有规则的几何形状
没有规则的几何形状
物理性质
各向异性
各向同性
各向同性
熔点
固定
固定
不固定
典型物质
盐、味精、雪花
金属、岩石
玻璃、橡胶、沥青
微观解释
内部物质微粒的排列有一定规律：在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不一样
内部物质微粒的排列没有一定规律，在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同
内部物质微粒的排列没有一定规律，在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同
　下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是(　　)
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．构成晶体空间点阵的物质微粒只能是离子
C．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力很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动
D．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
E．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所说的分子．显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的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力很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，所以选项B、C的说法错误．
【答案】　ADE
　如何理解晶体有确定的熔点而非晶体没有确定的熔点
1.固体熔化吸热的原因
由于固体分子间的强大作用，使得固体分子只能在各自的平衡位置附近振动，对固体加热，在其开始熔化之前，获得的能量主要转化为分子的动能，使物体温度升高，当温度升高到一定程度时，一部分分子的能量足以克服其他分子的束缚，从而可以在其他分子间移动，固体开始熔化．
2．晶体有确定熔点的原因
晶体熔化过程，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵结构，增加分子势能，而分子的平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点．
3．非晶体没有确定熔点的原因
由于非晶体没有空间点阵结构，熔化时不需要去破坏空间点阵结构，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升，所以非晶体没有固定的熔点．
　如图2-1所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能量的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)．
图2-1
【解析】　(1)熔化前，晶体从外界吸收能量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，只有小部分能量用来增加微粒的势能．
(2)熔化时，当温度升高到熔点时，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化．继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量上，即用来增加势能．
(3)熔化后，液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就会升高．
【答案】　见解析
1．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．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C．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
D．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
E．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
【解析】　A．将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误．
B．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B正确．
C．例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C正确．
D．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确．
E．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E错误．
【答案】　BCD
2．下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是(　　)
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
【解析】　A．当分子间距r＜r0时，分子间距r减小，分子势能增大，选项A错误．
B．分子热运动的剧烈程度只与温度有关，温度越高，运动越剧烈，选项B正确．
C．温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，选项C错误．
D．多晶体的物理性质为各向同性，选项D错误．
【答案】　B
3．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蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
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】　晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确．
【答案】　AD
4．如图2-2所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是(　　)
图2-2
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B．曲线M的bc段表示固液共存状态
C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
【解析】　由图象可知曲线M表示晶体，bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B对；N表示非晶体，没有固定的熔点，A错；由于非晶体没有一定的熔点，是逐步熔化的，因此C、D错．
【答案】　B