學而優(yōu)教有方第4節(jié)固體【知識梳理與方法突破】一、晶體和非晶體1．單晶體的特征(1)具有天然的規(guī)則外形，這種規(guī)則的外形不是人工造成的。(2)物理性質各向異性，這是單晶體區(qū)別于非晶體和多晶體最重要的特性，是判斷單晶體最主要的依據(jù)。(3)具有確定的熔點，單晶體在這一點上和多晶體沒有區(qū)別。從宏觀上區(qū)分晶體和非晶體的重要依據(jù)是看有無確定的熔點。2．多晶體和非晶體(1)多晶體雖無天然規(guī)則的幾何形狀，物理性質各向同性，但組成多晶體的晶粒都有規(guī)則的幾何形狀，每一個晶粒都具有單晶體的特征和物理性質，這是多晶體和非晶體在內部結構上的區(qū)別。(2)多晶體與非晶體在宏觀上的區(qū)別在于多晶體具有確定的熔點，非晶體則沒有，例如很多同學認為玻璃應是多晶體，但實驗證明玻璃沒有確定的熔點，故應是非晶體。3．正確理解單晶體的各向異性(1)在物理性質上，單晶體具有各向異性，而非晶體則是各向同性的。①單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質不同，也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性質時，測試結果不同。②通常所說的物理性質包括彈性、硬度、導熱性能、導電性能、磁性等。單晶體具有各向異性，并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質上表現(xiàn)出各向異性?！纠?】隨著科技的發(fā)展，國家對晶體材料的研究也越來越深入，尤其是對稀士晶體的研究，已經(jīng)走在世界的前列。關于晶體和非晶體，下列說法正確的是（）A．晶體都有規(guī)則的幾何外形，非晶體則沒有規(guī)則的幾何外形B．同種物質不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)C．單晶體具有固定的熔點，多晶體沒有固定的熔點D．多晶體是由單晶體組合而成的，但單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體表現(xiàn)為各向同性【答案】D【詳解】A．單晶體有規(guī)則的幾何外形，多晶體和非晶體則沒有規(guī)則的幾何外形，故A錯誤；B．同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，如煤炭與金剛石，故B錯誤；C．單晶體和多晶體都具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，選項C錯誤；D．多晶體是由單晶體組合而成的，但單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體表現(xiàn)為各向同性，選項D正確。故選D?！踞槍τ柧?】2020年，“嫦娥五號”探測器勝利完成月球采樣任務并返回地球。探測器上裝有用石英制成的傳感器，其受壓時表面會產(chǎn)生大小相等、符號相反的電荷“壓電效應”。如圖所示，石英晶體沿垂直于x軸晶面上的壓電效應最顯著。石英晶體（）A．沒有確定的熔點 B．具有各向同性的壓電效應C．沒有確定的幾何形狀 D．是單晶體【答案】D【詳解】ACD．晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點，石英是單晶體，有確定的熔點，有確定的幾何形狀，AC錯誤，D正確；B．沿垂直于x軸晶面上的壓電效應最顯著，其他方向不明顯，故具有各向異性的壓電效應，B錯誤。故選D。二、晶體的微觀結構1．晶體內部的微粒是按各自的規(guī)則排列著的，具有空間上的周期性2．同種元素的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布形成不同的物質。3．說明(1)原子(或者分子、離子)并不是像結構圖上所畫的那些點一樣靜止不動，它們時刻都在不停地振動，結構圖中所畫的那些點，是它們振動的平衡位置。(2)同種物質也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，也就是說，物質是晶體還是非晶體，并不是絕對的?！纠?】關于石墨和金剛石的區(qū)別，下面說法正確的是（）A．石墨和金剛石是同種物質微粒組成的空間結構相同的晶體B．金剛石晶體結構緊密，所以質地堅硬，石墨晶體是層狀結構，所以質地松軟C．石墨與金剛石是不同的物質微粒組成的不同晶體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【答案】B【詳解】石墨和金剛石是碳的同素異形體，其化學性質相同。它們的分子的空間結構不同，石墨中的碳原子排列為層狀結構，層與層間距離很大，所以其質地松軟；金剛石中的碳原子排列緊密，相互間作用力很強，所以其質地堅硬。故選B?！踞槍τ柧?】石墨是碳原子按圖甲排列形成的，其微觀結構為層狀結構。圖乙為石墨烯的微觀結構，單碳層石墨烯是單層的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大約三百萬層石墨烯。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強度最高、導熱性最好的新型材料。則（）A．石墨中的碳原子靜止不動B．碳原子的直徑大約為3×10-9mC．石墨烯碳原子間只存在分子引力D．石墨烯的熔解過程中，碳原子的平均動能不變【答案】D【詳解】A．石墨中的碳原子是運動的，A錯誤；B．由意義可知單層的距離為且層與層之間有間距，B錯誤；C．石墨烯碳原子間不僅存在分子引力，同時也存在分子斥力，C錯誤；D．石墨烯是晶體，在熔解過程中，溫度不變，故碳原子的平均動能不變，D正確。故選D?！緦c檢測】1．關于晶體和非晶體，下列說法錯誤的是（）A．有些晶體在不同的方向上有不同的光學性質B．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在合適的條件下，某些晶體可以轉化為非晶體，某些非晶體也可以轉化為晶體【答案】B【詳解】A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體有各向異性，有些晶體在不同的方向上具有不同的光學性質，A正確，不符合題意；B．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒還是晶體，B錯誤，符合題意；C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如石墨和金剛石，C正確，不符合題意；D．在合適的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫w，例如天然石英是晶體，熔融的石英后卻是非晶體；把晶體硫加熱熔化，到入冷水中，會變成柔軟的非晶體硫，再經(jīng)一些時間又會轉變成晶體硫，D正確，不符合題意。故選B。2．辨別物質是晶體還是非晶體，比較可靠的方法是(

)A．從外形來判斷B．從各向異性或各向同性來判斷C．從導電性能來判斷D．從是否具有確定的熔點來判斷【答案】D【詳解】A、單晶體有整齊規(guī)則的幾何外形,多晶體和非晶體一樣沒有規(guī)則的外形,所以不能區(qū)分,故A錯誤.

B、單晶體具有各向異性,多晶體和非晶體具有各向同性,所以不能區(qū)分,故B錯誤.

C、單晶體中載流子遭受散射的幾率小導電性好，多晶體、非晶體導電性都較差,所以不能區(qū)分,故C錯誤.

D、晶體不管是單晶體還是多晶體都有固定的熔點,而非晶體沒有固定的熔點，所以能區(qū)分，故D正確；故選D3．甲、乙、丙三種固體薄片涂上蠟，由燒熱的針接觸其上一點，蠟熔化的范圍如圖甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關系如圖丁所示，下列說法正確的是（）A．甲、乙為非晶體，丙是晶體B．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體C．甲、丙為非晶體，丙是晶體D．甲、乙、丙都是晶體【答案】B【詳解】由圖甲、乙、丙可知，甲、乙各向同性，丙各向異性；由圖丁可知，甲、丙有固定熔點，乙無固定熔點。所以甲、丙為晶體，乙為非晶體，其中甲為多晶體，丙為單晶體。故選B。4．對下列幾種固體物質的認識，不正確的有（）A．食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明云母片是晶體C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質的微粒在空間的排列不規(guī)則D．石墨和金剛石的物理性質不同，是由于組成它們的物質微粒排列結構不相同【答案】C【詳解】A．食鹽熔化過程中，溫度保持不變，即熔點一定，說明食鹽是晶體．選項A正確；B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，各向異性，說明云母片是晶體，選項B正確；C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質的微粒在空間的排列規(guī)則，選項C錯誤；D．石墨和金剛石組成它們的化學元素是相同的，都是碳原子，它們的物理性質不同，是由于碳原子排列結構不同造成的，選項D正確。本題選不正確的，故選C。5．石墨烯是從石墨中分離出的新材料，其中碳原子緊密結合成單層六邊形晶格結構，如圖所示，則（）A．石墨是非晶體B．石墨研磨成的細粉末就是石墨烯C．單層石墨烯的厚度約3μmD．碳原子在六邊形頂點附近不停地振動【答案】D【詳解】A．石墨是晶體，故A錯誤；B．石墨烯是石墨中提取出來的新材料，故B錯誤；C．單層石墨烯厚度約為原子尺寸，故C錯誤；D．根據(jù)分子動理論可知，固體分子在平衡點不停的振動，故D正確。故選D。6．下雪了，晶瑩的雪花像輕盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形狀如圖所示。下列關于雪花的說法正確的是（）A．是多晶體 B．是非晶體C．具有各向異性 D．飛舞時，說明分子在做無規(guī)則運動【答案】C【詳解】ABC．單片雪花會呈現(xiàn)六度旋轉對稱結構體現(xiàn)了雪花凝結時各向異性，是單晶體，故AB錯誤，C正確D．雪花飛舞是因為空氣流動大氣的作用，并不能說明分子在做無規(guī)則運動，D錯誤。故選C。7．下列有關晶體和非晶體的說法中正確的是（）A．大顆粒的鹽磨成了細鹽，就變成了非晶體B．單晶體的某些物理性質具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的C．單晶體和多晶體都有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點D．晶體在各個方向上的導熱性能相同時，表現(xiàn)為各向同性【答案】BCD【詳解】A．大顆粒的鹽磨成了細鹽，仍然是晶體，選項A錯誤；B．單晶體的某些物理性質具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的，選項B正確；C．單晶體和多晶體都有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點，選項C正確；D．晶體在各個方向上的導熱性能相同時，表現(xiàn)為各向同性，選項D正確。故選BCD。8．在探究石蠟和海波的熔化規(guī)律時，小琴根據(jù)實驗目的，進行了認真規(guī)范的實驗，獲得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示．則下列四個選項中，判斷正確的是（

）

A．石蠟是非晶體B．海波熔化時的溫度是C．海波在熔化過程中不需要吸熱D．時，海波的狀態(tài)