課時分層作業(yè)(八)晶體新材料◎題組一晶體和非晶體的比較1．下面哪些現(xiàn)象能說明晶體與非晶體的區(qū)別()A．食鹽粒是立方體，蜂蠟無規(guī)則外形B．金剛石的密度大，石墨的密度小C．冰熔化時，溫度保持不變，松香熔化時溫度不斷升高D．石墨可導電，瀝青不導電C[晶體有固定的熔點，而非晶體沒有固定的熔點，故C項正確；在外形上，單晶體有天然規(guī)則的幾何外形，而多晶體、非晶體均沒有確定的形狀．其他物理性質(zhì)，如密度、導電性等，不能區(qū)別晶體與非晶體．故A、B、D項錯誤．]2．(多選)如圖所示，ACBD是一厚度均勻的由同一種材料構(gòu)成的圓板．AB和CD是互相垂直的兩條直徑，把圓板從圖示位置轉(zhuǎn)90°后電流表讀數(shù)發(fā)生了變化(兩種情況下都接觸良好)．關(guān)于圓板，下列說法正確的是()A．圓板是非晶體 B．圓板是多晶體C．圓板是單晶體 D．圓板沿各個方向?qū)щ娦阅懿煌珻D[轉(zhuǎn)過90°后電流表示數(shù)發(fā)生變化，說明圓板電阻的阻值發(fā)生變化，即顯示各向異性，而單晶體并不是所有物理性質(zhì)都顯示各向異性，可對某些物理性質(zhì)顯示各向同性．多晶體和非晶體都顯示各向同性．故C、D正確．]3．(多選)固體甲和固體乙在一定壓強下的熔解曲線如圖所示，橫軸表示時間t，縱軸表示溫度T．下列判斷正確的有()A．固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體B．固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形C．在熱傳導方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性D．固體甲和固體乙的化學成分有可能相同ABD[晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，故A正確；固體甲若是多晶體，則不一定有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，一定沒有確定的幾何外形，故B正確；在熱傳導方面固體甲若是多晶體，則一定不表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故C錯誤；固體甲一定是晶體，有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體，則固體甲和固體乙的化學成分有可能相同，故D正確．故選ABD．]4．石墨和金剛石都是由碳原子構(gòu)成的晶體，它們的空間點陣不同．已知碳的摩爾質(zhì)量M＝12.0g/mol，石墨的密度ρ1＝2.25g/cm3，金剛石的密度ρ2＝3.52g/cm3，試求石墨和金剛石中相鄰原子間的平均距離各是多少．[解析]從晶體的空間結(jié)構(gòu)(立方體)看，兩個相距最近的碳原子中心距離，也就是兩個相鄰碳原子中心間的平均距離，這個距離與碳分子的直徑相等．所以有eq\f(M,ρ)·eq\f(1,NA)×10－6＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))eq\s\up12(3)，代入數(shù)據(jù)可得D1≈2.57×10－10m，D2≈2.21×10－10m．[答案]2.57×10－10m2.21×10－10m◎題組二晶體的微觀結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)5．晶體在熔化過程中所吸收的熱量，主要用于()A．破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子動能B．破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能C．破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，減小分子勢能D．破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，同時增加分子動能B[晶體熔化時溫度保持不變，分子的平均動能不變，晶體熔化過程中吸收的熱量使分子間的距離增大，全部用來增加分子的勢能．因而，只有選項B正確．]6．有一塊長方形的銅條，有關(guān)它的三種說法：①這是一塊單晶體，因為它有規(guī)則的幾何形狀；②這是一塊多晶體，因為它內(nèi)部的分子排列是不規(guī)則的；③這是一塊非晶體，因為它的物理性質(zhì)是各向同性的．這三種說法中()A．①②是錯的 B．②③是錯的C．①③是錯的 D．都是錯的D[銅條雖具有規(guī)則的幾何形狀，但它是多晶體，它是由許多單晶體顆粒組合而成的，每個單晶體顆粒內(nèi)部分子排列是規(guī)則的，但構(gòu)成多晶體的單晶體顆粒的排列是不規(guī)則的，所以D正確．]7．(多選)單晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有一定的熔點，下列哪些說法可以用來解釋晶體的上述特性()A．組成晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點陣B．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上微粒數(shù)目不同，微粒間距離也不相同C．晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同D．晶體在熔化時吸收熱量，全部用來瓦解晶體的空間點陣，轉(zhuǎn)化為分子勢能，因此，晶體在熔化過程中保持一定的溫度不變．只有空間點陣完全被瓦解，晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會升高ABD[晶體微粒構(gòu)成的空間點陣是晶體有規(guī)則幾何外形的原因，晶體在物理性質(zhì)上的各向異性是由于空間點陣中不同方向的微粒數(shù)目不同，微粒間距離也不相同．晶體熔點的存在是由于在熔化時要吸收熱量用來瓦解空間點陣，增加分子勢能．熔化過程中分子的熱運動的平均動能不變，即溫度不變，只有當晶體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w后溫度才會繼續(xù)升高，分子熱運動的平均動能才會增加．]8．(多選)關(guān)于石墨和金剛石的區(qū)別，下面說法正確的是()A．石墨和金剛石都是由同種物質(zhì)微粒組成但空間結(jié)構(gòu)不同的晶體B．金剛石晶體結(jié)構(gòu)緊密，所以質(zhì)地堅硬，石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)地松軟C．石墨和金剛石是不同物質(zhì)的微粒組成的不同的晶體D．石墨導電，金剛石不導電是由于組成它們的化學元素不同AB[石墨和金剛石都是由碳原子按照不同的排列規(guī)律構(gòu)成的不同晶體，A正確，C錯誤；金剛石中的碳原子距離相等，有很強的相互作用，因此它結(jié)構(gòu)緊密、質(zhì)地堅硬，而石墨中的碳原子間距離不相等，形成層狀結(jié)構(gòu)，其原子間距離很大，作用力較弱，因此質(zhì)地松軟，B正確；石墨和金剛石都是由碳原子組成的，故它們的化學性質(zhì)相同，D錯誤．]◎題組三液晶9．(多選)關(guān)于液晶的以下說法正確的是()A．液晶態(tài)只是物質(zhì)在一定條件下才具有的存在狀態(tài)B．因為液晶在一定條件下發(fā)光，所以可以用來做顯示屏C．人體的某些組織中存在液晶結(jié)構(gòu)D．筆記本電腦的彩色顯示器，是因為在液晶中摻入了少量多色性染料，液晶中電場強度不同時，它對不同色光的吸收強度不一樣，所以顯示各種顏色ACD[液晶本身不能發(fā)光，液晶態(tài)可在一定溫度范圍或某一濃度范圍存在，人體的某些組織中存在液晶結(jié)構(gòu)，液晶本身不發(fā)光，在外加電壓下，對不同色光的吸收強度不同．]10．下列關(guān)于實驗及現(xiàn)象的說法正確的是()甲乙丙丁A．圖甲說明薄板是非晶體B．圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化且T1>T2C．圖丙說明氣體壓強的大小既與分子動能有關(guān)，也與分子的密集程度有關(guān)D．圖丁說明水黽受到了浮力作用C[題圖甲說明薄板具有各向同性，多晶體和非晶體都具有各向同性，說明薄板可能是多晶體，也可能是非晶體，故A錯誤；題圖乙可看出溫度越高，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的最大值向速度大的方向遷移，可知T2>T1，故B錯誤；題圖丙可以說明，氣體壓強的大小既與分子動能有關(guān)，也與分子的密集程度有關(guān)，故C正確；水黽停在水面上的原因是水黽受到了水的表面張力的作用，故D錯誤．故選C．]11．人們對物質(zhì)的研究不斷深入，對物質(zhì)的了解也越來越全面，以下認知正確的是()A．因為用高倍光學顯微鏡我們可以看見分子，所以說物質(zhì)是由分子組成的B．物質(zhì)的分子半徑的數(shù)量級都是10－10mC．同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)D．晶體都有規(guī)則的幾何形狀和熔點，這是我們分辨晶體和非晶體的依據(jù)C[有些物質(zhì)是由分子直接構(gòu)成的，如水、氧氣等，有些物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的，如鐵、銅，有些是由離子構(gòu)成的，如食鹽、硫酸銅．故A錯誤；物質(zhì)的分子半徑的數(shù)量級一般是10－10m，有些大分子半徑比這個值要大，故B錯誤；同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，如水晶和玻璃．故C正確；晶體有固定的熔點，而非晶體沒有固定焀點，這是我們分辨晶體和非晶體的主要依據(jù)，而不能看有無規(guī)則的幾何形狀．故D錯誤．]12．關(guān)于下列四幅圖中所涉及晶體微觀結(jié)構(gòu)及其解釋的論述中，不正確的是()甲乙丙丁A．甲圖中，晶體中沿不同的方向上微粒排列的情況不同，故晶體在不同的方向上會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)B．乙圖為金剛石中碳原子形成一種緊密結(jié)構(gòu)，相互之間作用力很強，所以金剛石十分堅硬，可制造玻璃刀和鉆頭C．丙圖為食鹽晶體的點陣結(jié)構(gòu)，晶體的許多特性都與點陣結(jié)構(gòu)有關(guān)D．丁圖為液晶分子的排列示意圖，液晶分子的排列會因溫度、壓強、摩擦等外界條件的微小變動而發(fā)生變化，由此引起液晶光學性質(zhì)的改變B[晶體中沿不同的方向上微粒排列的情況不同，故晶體在不同的方向上會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)，A正確；乙圖是石墨的結(jié)構(gòu)，而非金剛石，B錯誤；晶體的許多特性都與點陣結(jié)構(gòu)有關(guān)，C正確；溫度、壓力、電磁作用等可以改變液晶的光學性質(zhì)，D正確．]13．如圖所示為食鹽晶體結(jié)構(gòu)示意圖，食鹽晶體是由鈉離子(圖中○)和氯離子(圖中●)組成的，這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上，都是等距離地交錯排列的．已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5g/mol，食鹽的密度是2.2g/cm3，阿伏伽德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1，試估算食鹽晶體中兩個最近的鈉離子中心間的距離．[解析]1mol食鹽中有NA個氯離子和NA個鈉離子，離子總數(shù)為2NA，因為摩爾體積V與摩爾質(zhì)量M和物質(zhì)密度ρ的關(guān)系為V＝eq\f(M,ρ)，所以一個離子所占的體積為V0＝eq\f(V,2NA)＝eq\f(