物理粤教版高二年级选修3-3第二章第2节晶体的微观结构课堂练习2

第二节晶体的微观结构新课标要求（一）知识与技能1．知道晶体内部的物质微粒是按照一定规律在空间整齐排列的。

2．知道晶体外形的规则性和物理性质的各向异性可用晶体物质微粒的规则排列来说明。

（二）过程与方法通过对食盐、石英、石英玻璃、金刚石、石墨等固体的微观结构的对比了解，体会结构决定性质。

（三）情感、态度与价值观通过晶体和非晶体的外形和性质进行区别是由它们的微观结构决定的，使学生了解内因和外因的辩证关系。

教学重点用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性。

教学难点对晶体和非晶体在外形和物理性质上区别的微观解释。

教学方法观察、实验、阅读、讨论和讲解法教学用具：投影仪、投影片、氯化钠晶体结构示意图、金刚石晶体结构示意图、石墨晶体结构示意图教学过程（一）引入新课教师：上节课我们学习了晶体与非晶体、单晶体与多晶体的特点和区别，为什么会有这些特点呢？本节课我们就来讨论有关问题。

（二）进行新课1．晶体的微观结构教师：从十七世纪开始，人们根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一些假说；认为晶体内部的微粒是有规则排列的。

到了十九世纪中叶，晶体结构学说进一步发展，许多人认为晶体内部的微粒是按照一定的规律在空间整齐排列的，但是由于受当时的科学技术条件限制，这种想法仍是一种假说。

现在，人们用电子显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相，证明了这种假说的正确性。

（1）组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一定的规律在空间中整齐地排列；（2）晶体中物质微粒的相互作用很强；微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离。

（3）微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动.［实验投影］展示食盐、石墨、金刚石的晶体结构示意图。

［介绍晶体结构的特点］食盐晶体是由钠离子Na+和氯离子Cl-组成的，它们等距离、交错地排列在三组相互垂直的平行线上。

金刚石晶体是立体网状结构；石墨晶体是层状结构。

教师：从对于晶体的微观结构的研究中我们应学习根据现象提出假说，再通过实验验证确定假说的研究方法。

第二章固体、液体和气体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料1．了解固体的微观结构．2．明白晶体和非晶体在物理性质上的不同，是由于它们内部物质微粒的排列不同造成的．3．了解新材料的大体特征及材料科学技术的有关知识及应用，体会它们的进展对人类生活和社会进展的影响．4．明白半导体的一些特点，了解半导体技术在生活、生产中的应用．初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用．1．人们按照晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一种假说，以为晶体内部的微粒是有规则地排列着．后来人们应用X射线对晶体结构进行研究，证明了这种假说的正确性．2．从微观的角度看，组成晶体的微观粒子按必然的规律在空间整齐排列．物质微粒间有很强的彼此作用，微粒的热运动不能克服它们的彼此作用而远离，表现为在必然的平衡位置周围做微小振动．3．晶体的外形规则能够用物质微粒的规则排列来解释，晶体的各向异性是因为在不同方向上物质微粒的排列情形不同而引发的，另外，晶体有肯定的熔点也能够由晶体物质粒子的规则排列取得解释．4．有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体．这是因为组成它们的微粒能够依照不同规则在空间散布．如碳原子若是按如图甲所示那样排列，就成为石墨，而按如图乙所示那样排列，就成为金刚石．5．新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步，半导体材料是支撑现代文明社会的最重要的材料之一，磁存储材料的进展推动了磁记录技术的进步，使电子运算机的微型化成为可能．6．新材料的制备是此后新材料科学技术进展的重要内容之一，例如：利用空间失重条件进行晶体生长，利用强磁场、强冲击波、超高压、超高真空和强制冷等手腕制备特殊性能的新材料．1．关于晶体和非晶体的下列说法中，正确的是(D)A．凡是晶体，都具有肯定的几何外形B．金属整体表现为各向同性，故金属是非晶体C．化学成份相同的物质，只能生成同一晶体D．晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果2．晶体具有各向异性的特点是由于(A)A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情形不同B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情形相同C．单晶体内部结构有规则性，多晶体内部结构无规则性D．晶体内部结构有规则性3．晶体在熔化进程中所吸收的热量，主要用于(B)A．破坏空间点阵结构，增加分子动能B．破坏空间点阵结构，增加分子势能C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能解析：晶体有固定的熔点，熔化进程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以选项B正确．4．关于晶体和非晶体，正确的说法是(B)A．它们的微观结构相同B．单晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不断地运动着的D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体解析：晶体内部结构是有规则的，而非晶体内部结构是无规则的，A错误，B正确．物质微粒都是永不断息地运动着的，C错误．从物质微观结构看，D也错误．5．关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系不正确的是(D)A．半导体材料的工业化生产，增进了当前运算机技术的迅猛进展B．高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础C．低消耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料D．在远古时期，人们就已经开始利用半导体制造电器了解析：在人类历史上，曾经历了石器时期、青铜器时期和铁器时期，不同材料的应用表现了不同的生产力水平．远古时期，人们选择石器做工具，它是那时自然界中最硬的材料了.20世纪下半叶进入新技术革命时期，新材料成为各个高技术领域进展的冲破口；半导体材料的工业化生产，大力增进了运算机技术的进展；高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础；低消耗的光导纤维，是现代光纤通信的重要材料．故D选项不正确．6．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是(C)A．晶体内的微观粒子在永不断息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的彼此作用很强，使各粒子牢牢地靠在一路C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情形不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测解析：晶体内微观粒子的排列具有周期性．7．下列说法中不正确的是(C)A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C．凡各向同性的物质必然是非晶体D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的解析：物质微粒微观上是规则排列的，因此宏观上表现为规则的几何形状，A选项正确；碳原子能够生成石墨和金刚石等不同的晶体，因为碳原子形成了不同的空间结构，B选项正确；非晶体和多晶体都具有各向同性，C选项错误；晶体的各向异性是由于晶体内部微粒的空间排列有序，由晶体的内部结构决定，D选项正确．8．石墨和金刚石性质有专门大不同，是由于(D)A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的B．它们的化学成份不同C．它们都是各向同性的D．它们的物质微粒按不同的规则排列解析：石墨具有层状结构，每层中碳原子呈六边形结构；金刚石中碳原子呈正四面体结构，不同的结构决定了它们的性质不同．9．家庭、学校等有关的门锁常常利用“碰锁”，但是，这种锁利用一段时刻后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难．这时，你能够用铅笔在锁舌上摩擦几下，碰锁便开关自如如初，而且能够持续几个月之久．请你动手试一试，并回答其中的道理．答案：石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不是很紧密，层与层之间易脱落，故能起到润滑作用．在锁舌上用铅笔摩擦几下，碰锁便开关自如如初，也是按照那个道理．。

课堂练习
1．下列叙述中错误的是______
A
B
C
D．石墨的硬度与金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布2．有关晶体的排列结构，下列说法正确的有______
A
B
C
D
3．关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是______
A．它们是由不同物质微粒组成的不同晶体
B．它们是由相同物质微粒组成的不同晶体
C．金刚石是晶体，石墨是非晶体
D．金刚石比石墨原子间作用力大，金刚石有很大的硬度
4．（04上海卷）利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征，则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是
（1）；
（2）；……
1．C 2．BD 3．BD
4．（1）在确定方向上原子有规律地排列；（2）在不同方向上原子的排列规律一般不同；（3）原子排列具有一定对称性等。

姓名，年级：时间：第二节晶体的微观结构第三节固体新材料1。

了解对晶体结构的认识过程，知道晶体微观结构的特点． 2.知道晶体的结合类型和特点．3．会用固体的微观结构解释其宏观性质．4。

了解材料科学技术的有关知识及应用．一、晶体的微观结构1．晶体的微观结构假说的内容:晶体内部的微粒是___________有规则地排列的．2．假说提出的依据：晶体外形的___________规则性和物理性质的___________各向异性．3．实验验证:人们用___________X射线和电子显微镜对晶体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的．4．微观结构理论的内容(1)组成晶体的物质微粒（原子、分子或离子）在空间排成阵列,呈现周而复始的___________有序结构,说明晶体的微观结构具有___________周期性特点．(2）晶体内部各微粒之间存在着很强的___________相互作用力,微粒只能在___________各自的平衡位置附近做微小振动．1．晶体为什么有规则的几何外形？提示:由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振动，所以晶体有规则的几何外形．二、固体新材料1．新材料的基本特征（1）新材料有优异的性能和广阔的应用前景；（2）新材料的发展与___________新工艺、___________新技术密切相关；(3)新材料往往具有___________特殊性能，如超高强度、超高硬度、超塑性；（4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步；(5）___________硅是当前用途最广的半导体材料．2．新材料的未来（1)新材料科学正向着研究各种___________复合材料、研究并开发___________纳米材料、开发同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能的___________机敏材料、研究开发生物医学材料等方向发展．（2)新材料的制备工艺、检测仪器和计算机应用也是今后新材料科学技术发展的重要内容．2．家庭、学校或机关的门锁常用“碰锁”,然而使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰，造成锁门困难，这时，你可以用铅笔在锁舌上研磨几下,“碰锁"便开关自如了,而且可以维持几个月之久，你知道其中的道理吗？提示：因为铅笔中含有石墨成分，利用的是石墨的润滑作用，石墨具有层状结构，层与层之间容易脱落，因而起到润滑作用．晶体的结构和性质1．晶体的微观结构的特点(1）组成晶体的物质微粒(分子或原子、离子)，依照一定的规律在空间中整齐地排列．(2)晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用力而远离．(3）微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．2．固体特征的微观解释(1)方法:在固体界面沿不同方向画出等长直线．(2）现象①单晶体在不同直线上微粒的个数不相等，说明沿不同方向微粒的排列及物质结构情况不相同，在物理性质上表现为各向异性．②非晶体在不同直线上微粒的个数大致相等，说明沿不同方向微粒排列及物质结构情况基本相同,在物理性质上表现为各向同性．（3）同一种物质在不同条件下形成不同的晶体．如图所示，这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图上可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．直线AB上物质微粒较多,直线AD上较少，直线AC上更少．(多选）下列叙述中正确的是（）A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体没有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布[思路点拨］结合晶体和非晶体的特性及影响其特性的微观结构特点进行思考判断．[解析］晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质不同；也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度．［答案］ABC1。

2.2 晶体的微观结构作业一、单项选择题1．下列说法错误的是( )A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C．凡各向同性的物质一定是非晶体D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的解析：选C.晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D 正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．2．由同种物质微粒组成但微观结构不同的两种晶体，这两种晶体一定是( )A．物理性质相同，化学性质不相同B．物理性质不相同，化学性质相同C．物理性质相同，化学性质相同D．物理性质不相同，化学性质不相同解析：选 B.同种物质微粒构成的不同晶体叫同素异形体，因其分子结构不同，所以其物理性质不同，但构成晶体的是同一种微粒，化学性质相同．所以B 对．3．有一块长方形的铜条，有关它的三种说法：①这是一块单晶体，因为它有规则的几何形状；②这是一块多晶体，因为它内部的分子排列是不规则的；③这是一块非晶体，因为它的物理性质是各向同性的．这三种说法中( ) A．①②是错的B．②③是错的C．①③是错的D．都是错的解析：选 D.铜条虽具有规则的几何形状，但它是多晶体，它是由许多单晶体颗粒组合而成的，每个单晶体颗粒内部分子排列是规则的，但构成多晶体的单晶颗粒的排列是不规则的，所以选D.4．下列说法正确的是( )A．晶体的任何物理性质都和方向有关B．不具有确定形状的物体一定不是晶体C．金属晶体整体表现为各向同性，属于多晶体D．若物体整体表现为各向同性，就一定是非晶体解析：选 C.单晶体物理性质上表现为各向异性，多晶体没有确定的几何形状，在物理性质上表现为各向同性．5．下列关于晶体空间点阵的说法，不．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．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相互作用力很强，所以物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不能动C．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D．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：选 B.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的说法错误．故答案为B.6．在晶体中，原子(或分子、离子)都是按照各自的规律排列的，具有空间上的周期性．晶体的这种微观结构可用解释( )A．单晶体具有规则的几何形状，非晶体没有B．晶体能溶于水，非晶体不能C．晶体的导电性比非晶体的强D．晶体的机械强度不如非晶体解析：选 A.单晶体内的原子按一定规律排列，因此具有规则的几何外形，在物理性质上有各向异性，A正确；这种微观结构不能解释晶体能溶于水、晶体的导电性、机械强度，也不能解释非晶体的各向同性．二、双项选择题7．有关晶体的排列结构，下列说法正确的有( )A．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质B．同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质C．同种元素形成晶体只能有一种排列规律D．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律解析：选BD.同种元素原子在不同情况下可能按不同的方式排列，并导致物理性质有明显的差异，故A、C错误，B、D正确．9．下列关于晶体和非晶体，正确的说法是( )A．晶体内部的物质微粒是规则排列的，而非晶体内部物质微粒是不规则的B．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的C．晶体还是非晶体并不是绝对的D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体解析：选AC.晶体内部的微粒是按一定规律排列的，而非晶体则无这一特点，A正确；物质内部微粒都在运动，B错误；晶体和非晶体在一定条件下可相互转化，C正确；即使是晶体，各个平面上的微粒数也不一定相等，D错．8．比较金刚石与石墨的结果是( )A．它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同B．它们的物理性质有很大的差异C．由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶体，石墨是非晶体D．金刚石是单晶体，石墨是多晶体解析：同一种物质微粒可能形成不同的晶体结构，从而生成种类不同的几种晶体，金刚石与石墨是它的一个特例．答案：AB9．下列关于晶体空间结构的说法，正确的是( )A．构成晶体空间结构的物质微粒，只能是离子B．晶体的物质微粒之所以能构成空间结构，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间结构的结点上不动C．所谓空间点阵与空间结构的结点，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地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D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间结构；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地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，综上所述，选项C、D正确．答案：CD三、非选择题☆10.如图所示，食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的．这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离交错排列的．已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol，食盐的密度是2.2 g/cm3.阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1.在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离的数值为多少？解析：从空间结构上研究得知，每一个钠(或氯)离子占据的空间就是一个正方体，每个食盐分子占据的空间为V NaCl＝MρN A.则这个正方体的体积为：V＝12VNaCl＝M2ρN A＝58.52×2.2×6.0×1023cm3＝2.216×10－23 cm3由几何关系d＝2·3V＝4.0×10－10 m.答案：4.0×10－10 m。

第一节晶体和非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料学习目标重点难点1.了解固体的微观结构,会区别晶体和非晶体,列举生活中常见的晶体和非晶体.2.了解材料科学技术的有关知识及应用,体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响. 1.区别晶体和非晶体．(重点)2.固体的微观结构．(难点)一、晶体和非晶体1．基本知识(1)固体的分类固体可分为晶体、非晶体两类．(2)各向异性与各向同性晶体在不同的方向上不仅机械强度、导热性能不同,而且导电性能和对光的折射率等其他物理性质也不一样．这类现象称为各向异性．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫做各向同性．(3)单晶体：具有规则外形、各向异性、有确定熔点的单个晶体．(4)多晶体：由许多无规则排列晶粒构成的晶体．(5)非晶体：外形不规则,各向同性,没有一定熔点的固体物质．(6)同种物质的不同状态某种物质是晶体还是非晶体并不是截然划分的．通过人工的方法可以使晶体转变为非晶体．2．思考判断(1)常见的金属材料都是多晶体．(√)(2)凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体．(√)(3)多晶体和非晶体熔化时都没有确定的熔点．(×)3．探究交流某固体没有确定的形状,怎样判断它是非晶体,还是多晶体？【提示】看有无确定的熔点,有确定的熔点的是多晶体,没有确定熔点的是非晶体．二、晶体的微观结构1．基本知识(1)晶体的微观结构假说的内容：晶体内部的微粒是有规则地排列着的．(2)假说提出的依据：晶体外形的规则性和物理性质的各向异性．(3)实验验证：人们用X射线对晶体的内部结构进行研究后证实了晶体的内部粒子有规则排列的假说是正确的．(4)微观结构理论的内容：①组成晶体的物质微粒(原子、分子或离子)按一定的规律在空间整齐排列．②晶体内部各微粒之间存在着很强的相互作用,微粒只能在一定的平衡位置附近做微小振动．2．思考判断(1)晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列．(√)(2)单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列．(√)(3)石墨的硬度比金刚石的差得多,是由于它的微粒没有按空间点阵分布．3．探究交流晶体为什么有规则的几何外形？【提示】由于晶体中的物质微粒在空间是按一定规律排列的,微粒只在一定平衡位置做微小振动,所以晶体有规则的几何外形．三、固体新材料1．基本知识新材料的基本特征(1)新材料有优异的性能和广阔的应用前景．(2)新材料的发展与新工艺、新技术密切相关．(3)新材料往往具有特殊性能,如超高强度、超高硬度、超塑性．(4)新材料的研发和应用推动了人类文明和社会的进步．(5)硅是当前用途最广的半导体材料．2．思考判断(1)在力学性能方面,纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性．(√)(2)在极低的温度下,纯净的半导体像绝缘体一样不导电．(√)(3)在化学性能方面,纳米材料化学活性低,因此化学稳定性强．(×)晶体和非晶体【问题导思】1．是不是只要有规则几何形状的固体就是晶体,无规则几何形状的固体就是非晶体呢？2．我们可以从哪些方向正确区分单晶体、多晶体和非晶体呢？1．晶体、非晶体的区别与联系(1)单晶体、多晶体及非晶体的区别①晶体与非晶体：具有一定形状、体积、不易压缩．②单晶体与多晶体：有固定的熔点．③多晶体与非晶体：没有规则外形,各向同性．2．晶体和非晶体的判断(1)根据几何形状判断：单晶体具有天然规则的几何形状,非晶体没有规则的几何形状,但应注意由于多晶体是由多个单晶体黏合在一起所组成的晶体,从宏观形状上看,它也没有规则的几何形状,所以不要误以为多晶体是非晶体．(2)依据固体所表现出来的物理性质：单晶体在导热、导电等物理性质上表现为各向异性,而非晶体则表现为各向同性,但注意多晶体也表现为各向同性．(3)依据固体是否具有固定的熔点：晶体具有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点．3．正确理解单晶体的各向异性(1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同,也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性质时,测试结果不同．(2)通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等．(3)单晶体具有各向异性,并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性,举例如下：①云母、石膏晶体在导热性上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．②方铅矿石晶体在导电性上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．(双选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )A．有规则的几何外形的固体一定是晶体B．晶体在物理性质上一定是各向异性的C．晶体熔化时具有一定的熔点D．晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的【审题指导】解答本题应把握以下两点：(1)晶体与非晶体各自的宏观特征．(2)晶体和非晶体可以相互转化．【解析】由于外形是否规则可以用人工的方法处理,所以选项A错误．因为晶体可以分为单晶体和多晶体,而多晶体在物理性质上是各向同性的,所以选项B错误．因为晶体在物理性质上的重要特征之一是具有一定的熔点,所以选项C正确．理论和实验都证明非晶体是不稳定状态,在适当的条件下会变成晶体,因此D正确．【答案】CD晶体与非晶体的区别主要表现在有无确定的熔点上,而不能靠是否有规则的几何外形来辨别.因为虽然单晶体有规则的几何外形,但多晶体与非晶体一样都没有规则的几何外形.1．(双选)如图所示的是两种不同物质的熔化曲线,根据曲线,下列说法正确的是( )A．甲是晶体B．乙是晶体C．甲是非晶体D．乙是非晶体【解析】晶体在熔化过程中不断吸热,但温度保持不变(熔点对应的温度)；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,温度不断上升．因此,甲对应的是晶体,乙对应的是非晶体．【答案】AD晶体的微观结构【问题导思】1．从微观结构上分析,单晶体为什么呈现出各向异性,而多晶体和非晶体为什么呈现出各向同性？2．如何理解晶体具有固定的熔点？3．同一种化学成分的物质,为什么有时会表现出不同的物理性质？1．对各向异性的微观解释如图所示,这是在一个平面上晶体物质微粒的排列情况．从图中可以看出,在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同．线段AB 上物质微粒较多,线段AD上较少,线段AC上最少．正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同,才引起晶体在不同方向上物质性质的不同．2．对熔点的解释晶体加热到一定温度时,一部分微粒有足够的动能,克服微粒间的作用力,离开平衡位置,使规则的排列被破坏,晶体开始熔化,熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列,温度不发生变化．3．有的物质有几种晶体,如何解释这是由于它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构,例如碳原子按不同的结构排列可形成石墨和金刚石,二者在物理性质上有很大不同．白磷和红磷的化学成分相同,但白磷具有立方体结构,而红磷具有与石墨一样的层状结构．(双选)下列说法正确的是( )A．晶体的各向异性是由于它的微粒在空间按一定的规律排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度与金刚石差得太多,是由于它的微粒没有按一定的规律排列【审题指导】解答本题应注意以下两点：(1)晶体的微观结构决定着晶体的性质．(2)同种物质由于微粒的空间结构不同,从而有不同的物理性质．【解析】晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质；也正是由于它的微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度．【答案】AB同种物质可以生成不同的晶体,而且它们具有不同的微粒排列的空间结构,因而也就具有不同的物理性质.除石墨和金刚石外,还有红磷和白磷,白磷原子排列具有立方体结构,红磷原子排列具有层状结构.2．(双选)关于各向异性的说法正确的是( )A．不是所有晶体都具有各向异性的特点B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质C．晶体具有各向异性是由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同D．晶体的物理性质都是各向异性的【解析】单晶体具有各向异性,而多晶体具有各向同性,故A正确；多晶体具有各向同性的物理性质,故B错误；由于晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同,即为各向异性,则为单晶体,故C正确；只有单晶体具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的,故D错误．故选A、C.【答案】AC新材料及其应用【问题导思】1．日常生活中常见的高分子材料,属于天然高分子材料的有哪些？属于人工合成高分子材料的有哪些？2．试举例说明纳米材料的特点及应用？3．新材料对现代文明有哪些作用或影响？1．研究材料的意义材料是人类生存和发展的物质基础,是人类社会现代文明的重要支柱,材料的变化直接影响着社会的变化,材料是技术进步的关键要素之一．能源、信息和材料被称为现代文明的三大支柱．2．新材料新材料主要包括新型金属材料、高分子合成材料、新型无机非金属材料、复合材料、光电子材料等．(1)新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属．它们在导电、航空航天、原子能方面有广泛用途．(2)高分子合成材料有合成橡胶、塑料和化学纤维等．它们在火箭、建筑、医疗、交通、服装、农业、国防上有广泛用途．(3)新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料．它们在燃气机制造、磁流体、发电机、通信、工业、科学研究等方面有广泛用途．(4)复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料．它们在航空航天、电子工业、生活用品、新能源技术、信息技术、海洋工程等方面有广泛用途．(5)光电子材料有光电子半导体材料、光纤、薄膜材料、液晶显示材料．它们在光电子器件、光通信、光计算、激光技术等方面有广泛用途．3．纳米材料(1)纳米是长度单位,1 nm＝10－9 m.(2)纳米技术：在纳米尺度(1～100 nm)上制造材料和器件的技术．即重新排列原子而制造具有新分子结构的技术．(3)纳米材料有纳米金属材料、纳米磁场材料、纳米陶瓷材料、有机—无机纳米复合物、纳米传感材料、纳米医用材料等．(4)纳米材料应用领域：能源、环保、通信、航空航天、医疗、日常生活等．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是( ) A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强,使各粒子紧紧地靠在一起C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序,无法预测【审题指导】解答本题时应注意纳米材料的良好性能主要表现在：(1)力学性能：高强、高硬和良好塑性．(2)热学性能：熔点较低．(3)电学性能：低温时会呈现出电绝缘性．(4)化学性能：具有相当高的化学活性．【解析】【答案】 C3．纳米材料具有许多奇特效应,如( )A．电光效应B．量子尺寸效应C．高硬度D．表面和界面效应【解析】由纳米材料的良好性能表现知C项正确．【答案】 C1．下列各组物质中,全部是晶体的是( )A．石英、雪花、沥青B．食盐、橡胶、沥青C．雪花、明矾、蔗糖D．味精、云母、橡胶【解析】沥青、橡胶是非晶体．【答案】 C2．(双选)关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )A．晶体和非晶体都有固定的熔点B．晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点C．所有晶体都是各向异性的D．多晶体没有确定的几何形状【解析】晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,所以选项A错,选项B对．晶体中的单晶体是各向异性的,多晶体是各向同性的,所以选项C错．单晶体有确定的几何形状,多晶体、非晶体没有确定的几何形状,所以选项D对．【答案】BD3．(双选)某球形固体物质,其各向导热性能相同,则该物体( )A．一定是非晶体B．可能具有确定的熔点C．一定是单晶体,因为它有规则的几何外形D．一定不是单晶体,因为它具有各向同性的物理性质【解析】该固体物质各向导热性能相同,说明物理性质具有各向同性,因此可能是多晶体,也可以是非晶体,但一定不是单晶体,所以A、C错．多晶体有一定的熔点,而非晶体则没有一定的熔点,所以B、D对．【答案】BD4．下列说法正确的是( )A．新材料特殊的性能,不仅包括特殊的物理性能,也包括一些特殊的化学性能B．制作集成电路时,尽管对硅单晶片的完整性有很高的要求,但是可以允许单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷C．纳米是长度单位,1 nm＝10－10 mD．金属薄膜可以配合读写磁头设计的改进,增大磁记录的密度【解析】新材料的特殊性能是指物理性能,A错；制作集成电路的硅单晶片是不允许硅单晶片内原子的规则排列出现微小的缺陷的,B错；1 nm＝10－9m,C错；由于金属薄膜的晶粒尺寸小、晶粒各向异性大,晶粒间的相互交换作用弱,是可以配合读写磁头的改进增大磁记录的密度的,D对．【答案】 D。

晶体的微观结构1．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于( )．A．破坏空间点阵结构，增加分子动能B．破坏空间点阵结构，增加分子势能C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能D．破坏空间点阵结构，但不增加分子势能和分子动能解析晶体有固定的熔点，熔化过程吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构，因温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，内能增加，所以选项B正确．答案 B2．关于晶体和非晶体，正确的说法是( )．A．它们的微观结构相同B．单晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体解析晶体内部结构是有规则的，而非晶体内部结构是无规则的，A错误，B正确．物质微粒都是永不停息地运动着的，C错误．从物质微观结构看，D也错误．答案 B固体新材料3．关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系不正确的是( )．A．半导体材料的工业化生产，促进了当前计算机技术的迅猛发展B．高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础C．低消耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料D．在远古时代，人们就已经开始利用半导体制造电器了解析在人类历史上，曾经历了石器时代、青铜器时代和铁器时代，不同材料的应用体现了不同的生产力水平．远古时代，人们选择石器做工具，它是当时自然界中最硬的材料了.20世纪下半叶进入新技术革命时代，新材料成为各个高技术领域发展的突破口；半导体材料的工业化生产，大力促进了计算机技术的发展；高温高强度的结构材料，为宇航工业奠定了基础；低消耗的光导纤维，是现代光纤通信的重要材料。

故D选项不正确．答案 D4．纳米晶体材料在现代科技和国防中具有重要的应用．下列关于晶体的说法正确的是( )．A．晶体内的微观粒子在永不停息地做无规则热运动B．晶体内的微观粒子间的相互作用很强，使各粒子紧紧地靠在一起C．晶体的微观粒子在不同方向上排列情况不同D．晶体的微观粒子在空间排列上没有顺序，无法预测解析晶体内微观粒子的排列具有周期性．答案 C。

晶体的微观结构1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C．凡是具有天然规则的几何形状的物体必定是单晶体D．多晶体不显示各向异性2关于晶体和非晶体下列说法正确的是( )A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点3比较金刚石与石墨的结果是( )A．它们是同一种物质，只是内部微粒的排列不同B．它们的物理性质有很大的差异C．由于它们内部微粒排列规则不同，所以金刚石为晶体，石墨是非晶体D．金刚石是单晶体，石墨是多晶体4下列说法错误的是( )A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构C．凡各向同性的物质一定是非晶体D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的5如下图是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线下列说法正确的是( )A．a是晶体B．b是晶体C．a是非晶体D．b是非晶体6晶体具有各向异性是由于( )A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．晶体内部结构的无规则性D．晶体内部结构的有规则性7关于石墨与金刚石的区别，下面说法正确的是( )A．石墨与金刚石是同种物质微粒组成的空间结构不同的晶体B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软C．石墨与金刚石是不同物质的微粒组成的不同晶体D．石墨导电、金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同8下列关于白磷与红磷的说法，正确的是……()A．它们是由不同的物质微粒组成的B．它们有不同的晶体结构C．它们具有相同的物理性质D．白磷的着火点低、红磷的着火点高9(能力拔高题)利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律．下图中的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征，则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：(1)_______________________________________________________________________；(2)_______________________________________________________________________．参考答案1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一定是单晶体，选项C正确．答案：ACD2解析：只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大粒盐磨成细盐，而细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别，就是晶体有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，故D对．答案：D3解析：同一种物质微粒可能形成不同的晶体结构，从而生成种类不同的几种晶体，金刚石与石墨是它的一个特例．答案：AB4解析：晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确．各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．答案：C5解析：晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变(熔点对应的温度)，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正确．答案：AD6解析：晶体内部的微粒是有规则排列的，从而使它在不同方向上的物质微粒排列情况不同，引起晶体在不同方向上的物理性质不同．答案：AD7解析：石墨和金刚石是碳原子按照不同的排列规律构成的不同晶体，金刚石中的碳原子间距离相等，有很强的相互作用力，因此它结构紧密，质地坚硬，几乎不导电，而石墨中的碳原子间距离不相等，形成层状结构，其原子间距离很大，作用力较弱，因此质地松软，由此可知A、B正确，C、D错误．答案：AB8解析：白磷与红磷的化学成分相同，只是因为它们的内部微粒排列不同，所以整体的性质不同．答案：BD9解析：本题通过扫描隧道显微镜研究晶体材料的构成规律，尽管不同材料的原子在空间排列情况不同，但原子都是按照一定规律排列的，都具有一定的对称性．答案：(1)在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列一般不同(2)原子的排列具有一定的对称性。