第2章 固体
[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
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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 外形 物理性质 熔点 典型物质 单晶体 有规则的几何形状 各向异性 固定 盐、味精、雪花 内部物质微粒的排列有微观解释 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 多晶体 没有规则的几何形状 各向同性 固定 金属、岩石 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
非晶体 没有规则的几何形状 各向同性 不固定 玻璃、橡胶、沥青 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 2
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).
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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.(2015·全国卷Ⅰ)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.(2015·福建高考)下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是( )
【导学号:30110026】
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.
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