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第1节　固体类型及微观结构
(分值:100分)
选择题1~10题,每小题8分,共80分,第11题10分,共90分。
对点题组练
题组一　晶体和非晶体
1.(2024·江苏徐州高二期中)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 (　　)
天上飘下的雪花是晶体
晶体和非晶体都有固定的熔点
金属没有规则外形,所以是非晶体
普通的玻璃可以划成正方形,所以玻璃是晶体
2.(多选)如图所示,国家游泳中心——水立方,像一个透明的水蓝色的“冰块”,透过它游泳池中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉源于建筑外墙采用了一种叫作ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料。这种膜材料属于非晶体,其特性是 (　　)
具有各向同性 具有各向异性
具有确定的熔点 没有确定的熔点
3.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其背面一点,蜡熔化的范围如图(a)所示,而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系图像如图(b)所示,则 (　　)
甲、乙是非晶体,丙是晶体
甲、丙是晶体,乙是非晶体
甲、丙是非晶体,乙是晶体
甲是非晶体,乙是多晶体,丙是单晶体
题组二　固体的微观结构
4.(2024·江苏苏州市期末)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究,他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小,最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯,是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构。根据以上信息和已学知识判断,下列说法中正确的是 (　　)
石墨是晶体,石墨烯是非晶体
石墨是单晶体,石墨烯是多晶体
石墨的物理性质表现为各向异性,石墨烯的物理性质表现为各向同性
他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
5.石墨烯是从石墨中分离出的新材料,其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构,如图所示,则 (　　)
石墨是非晶体
石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
单层石墨烯的厚度约3 μm
碳原子在六边形顶点附近不停地振动
6.(2024·江苏宿迁高二期末)碳纳米管是管状的纳米级石墨,如图所示。关于碳纳米管,下列说法正确的是 (　　)
碳原子之间的化学键属于强相互作用
碳纳米管具有固定的熔点
碳纳米管的所有物理性质都具有各向异性
碳纳米管上所有的碳原子都是静止不动的
综合提升练
7.甲、乙、丙三种固体的质量相等,在同一条件下对它们进行加热,它们的温度随时间变化的图像分别如图(a)(b)(c)所示,可以判断 (　　)
甲是晶体,乙、丙是非晶体
乙是晶体,甲、丙是非晶体
乙是非晶体,甲的熔点比丙低
乙是非晶体,甲的熔点比丙高
8.(多选)下列说法正确的是 (　　)
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
天然石英的物理性质表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间中有规则地排列
同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒,其排列规律一定相同
晶体熔化过程中分子平均动能不变,因此其内能不变
9.下列关于固体是晶体还是非晶体的判断,正确的是 (　　)
因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体
食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体
用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
10.(2024·江苏南通高二期末)小华为了检验一块薄片是否为晶体,他以薄片中央O点为圆心,画出一个圆,A、B为圆上两点,将一个针状热源放在O点,如图所示 (　　)
若A、B两点的温度变化不同,则薄片一定为晶体
若A、B两点的温度变化不同,则薄片一定为非晶体
若A、B两点的温度变化相同,则薄片一定为晶体
若A、B两点的温度变化相同,则薄片一定为非晶体
11.食盐是我们生活中不可缺少的调味品,通过研究,我们知道了食盐的微观结构如图所示。则下列说法正确的是 (　　)
食盐晶体是正六面体形
食盐所有的物理性质都具有各向异性
食盐颗粒受潮粘连成食盐块时,形状不规则,是非晶体
食盐在熔化时,要吸收热量,温度保持不变,所以内能也不变
培优加强练
12.(10分)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。如图所示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)(5分)_____________________________________________________________________;
(2)(5分) _____________________________________________________________________。
第1节　固体类型及微观结构
1.A　[天上飘落的雪花有固定的熔点，属于晶体，故A正确；晶体有固定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，故B错误；判断物体是否是晶体，要看物体是否有固定的熔点，金属没有规则外形，但有固定的熔点，属于晶体，玻璃可以划成正方形，但没有固定的熔点，属于非晶体，故C、D错误。]
2.AD　[非晶体没有确定的熔点，在物理性质上表现为各向同性。故A、D正确。]
3.B　[由题图(b)知，甲、丙有确定的熔点，乙没有确定的熔化温度，所以甲、丙是晶体，乙是非晶体，由题图(a)知，甲、乙的导热性能呈各向同性，丙的导热性能呈各向异性，所以丙是单晶体，B正确。]
4.D　[石墨、石墨烯都是单晶体。石墨与石墨烯都是碳元素的单质，它们互为同素异形体，故A、B错误；石墨、石墨烯的物理性质都表现为各向异性，故C错误；他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的，故D正确。]
5.D　[石墨是晶体，故A错误；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；单层石墨烯厚度约为原子尺寸10－10 m，故C错误；根据分子动理论可知，固体分子在平衡点附近不停地振动，故D正确。]
6.B　[碳原子之间的化学键属于电磁相互作用，故A错误；碳纳米管是管状的纳米级石墨，是晶体，有固定的熔点，故B正确；碳纳米管不是所有物理性质都有各向异性，故C错误；碳纳米管上所有的碳原子并不是静止不动的，它们在平衡点附近不停地振动，故D错误。]
7.D　[晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，分析题图可知，甲、丙两固体在熔化过程中都有温度不变的过程，所以甲、丙是晶体。同理可知，乙是非晶体。根据题图可知，甲的熔点比丙的熔点高，故D正确，A、B、C错误。]
8.AB　[相同物质微粒在不同的条件下能够生成不同的晶体，如金刚石与石墨，它们的分子的排列规律不同，A正确，C错误；天然石英的物理性质表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间中的排列是规则的，具有空间上的周期性，B正确；晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，吸收的热量转化为分子势能，所以晶体熔化过程中分子的平均动能不变，内能变大，D错误。]
9.B　[石英是晶体，但由石英制成的玻璃没有确定的熔点，为非晶体，故A错误；晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，故B正确；蔗糖受潮后粘在一起，看起来像没有确定的几何形状，但是用放大镜看，仍可发现组成糖块的一个个晶体粒，所以它是晶体，故C错误；用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，说明云母片是晶体，故D错误。]
10.A　[若A、B两点的温度变化不同，说明薄片具有各向异性，则薄片一定为晶体，故A正确，B错误；若A、B两点的温度变化相同，说明薄片具有各向同性。而根据晶体与非晶体的特性规律，单晶体具有各向异性，非晶体与多晶体具有各向同性，可知薄片既有可能为非晶体，也有可能为多晶体，故C、D错误。]
11.A　[食盐晶体是正六面体形，选项A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，选项B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，选项C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能增加，选项D错误。]
12.(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规律一般不同　(2)原子排列具有一定的对称性　[从题图中可以看出，这几种材料的原子排列均有一定的规则，因此是晶体，具有晶体的特点。]第1节　固体类型及微观结构
学习目标　1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体。2.知道晶体和非晶体的特点及区分方法。3.知道单晶体在某些物理性质上具有各向异性。4.知道晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。5.知道晶体分子在空间排列上具有周期性。
知识点一　晶体和非晶体
(1)如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题：
甲
乙
①晶体与非晶体在外观上有什么不同？
②没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？
(2)在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.固体的分类
(1)分类：固体通常可分为____________和____________两大类。
(2)实例
①晶体：糖、盐、金、银、铜、铁、锡、铝等。
②非晶体：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。
2.单晶体与多晶体
(1)晶体可分为____________和____________两类。
(2)单晶体
①结构特点：具有________的几何形状，外形都是由若干个________围成的________。
②物理性质：某些物理性质具有____________，有________的熔点。
(3)多晶体
①结构特点：没有规则的几何形状，由大量细微的单晶体____________地排列在一起构成的。
②物理性质：物理性质上具有____________，有________的熔点。
3.晶体与非晶体的转化
晶体与非晶体在一定的条件下可以__________，如非晶态的玻璃经过加热冷却反复处理，可使其结构有序化，变为多晶体；传统的金属晶体经过急冷处理，可制得非晶态金属——金属玻璃。
【思考】
如图所示，冬天到了，各种不同的雪花漫天飞舞，请思考：
1.雪花有天然规则的几何外形，是晶体吗？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.如果温度高，雪花很快就会化成水，水也是晶体吗？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3.雪花的所有物理性质都是各向异性吗？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
4.单晶体、多晶体及非晶体有什么样的区别和联系？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
5.怎样理解单晶体的各向异性？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 (教材P39，T1改编)下列关于晶体和非晶体的说法，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.大盐粒磨成细盐，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化温度
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判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
(1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔化温度。仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。
(2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体某些物理性质表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。　　
训练1 (2024·江苏南通高二期中)2023年10月3日，我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。铌包头矿是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物，微观结构如图，则“铌包头矿”颗粒(　　)
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A.是非晶体 B.有固定的熔点
C.没有规则的外形 D.各向性质均相同
知识点二　固体的微观结构
如图所示，
家庭、学校的门锁常用“碰锁”，然而，这种锁使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难。这时，你可以用铅笔在锁舌下摩擦几下，碰锁便开关自如，并且可以持续几个月之久。请你动手试一试，并回答其中的道理。
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1.微观结构
(1)单晶体：单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况是____________的，所以单晶体在物理性质上表现为各向异性。
(2)非晶体：非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本________，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性。
2.同素异形体
同种物质微粒在不同的条件下有可能生成不同的晶体，虽然构成这些晶体的物质微粒都相同，但是由于它们的____________不同，物理性质也不同。如金刚石、石墨都是由碳原子构成的晶体，但是它们的物理性质有很大差异。
3.晶体具有确定熔点的解释
晶体在熔化成液体的过程中，规则排列的分子之间的距离要增加，分子间的作用力表现为引力，外界提供的热量用来克服分子的引力做功，使____________增大，而分子____________不变，所以熔化过程中温度不变，吸收的热量只转化成分子势能。
【思考】 为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例2 (多选)晶体不同于非晶体，它具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有确定的熔点，下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性 (　　)
A.组成晶体的物质微粒，在空间上按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵
B.晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上微粒数目不同，微粒间距不同
C.晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D.晶体在熔化时吸收热量，全部用来瓦解晶体的空间点阵，转化为分子间势能；因此，晶体在熔化过程中保持一定的温度不变；只有空间点阵完全被瓦解，晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
训练2 (2024·江苏徐州市期中)江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是(　　)
A.具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点
B.微观粒子的空间排列不规则
C.在熔化过程中分子平均动能不变
D.在光学性质上表现为各向同性
随堂对点自测
1.(晶体和非晶体)如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是(　　)
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A.由于该物块有规则的形状，所以它一定为晶体
B.由于该物块透明，所以它一定为晶体
C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体
D.若将该物块加热到某一温度它才开始熔化，且在熔化过程中温度保持不变，则它一定为晶体
2.(晶体和非晶体)(2024·江苏扬州高二期中)如图所示为方解石的双折射现象的照片，关于方解石的说法正确的是(　　)
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A.是多晶体
B.具有固定的熔点
C.导电等性能也是各向异性
D.没有规则的几何形状
3.(晶体的微观结构)(多选)下列说法正确的是(　　)
A.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
B.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的微粒排列结构不同
C.非晶体都可以转化为晶体
D.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
4.(对晶体的微观解释)晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵(图中的小黑点表示晶体分子)，图中AB、AC、AD为等长的三条线段。下列说法中正确的是 (　　)
A.A处的晶体分子可以沿三条线段发生定向移动
B.三条线段上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性质是各向同性的
C.三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的
D.以上说法均不正确
第1节　固体类型及微观结构
知识点一
导学
提示　(1)①单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体无规则的几何外形。
②不是。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有规则的几何外形。
(2)玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃沿各个方向的导热性能相同。云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能不相同。
知识梳理
1.(1)晶体　非晶体
2.(1)①单晶体　多晶体　(2)①规则　平面　多面体　②各向异性　固定　(3)①杂乱无章　②各向同性　固定
3.相互转化
[思考] 1.提示　雪花有天然规则的几何外形， 具有固定的熔点，属于晶体。
2.提示　如果温度高，雪花很快就会化成水，水属于液体，晶体和非晶体都是固体，水不是晶体。
3.提示　单晶体具有各向异性，但并不是所有物理性质都是各向异性的。
4.提示　
分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有天然规则的形状 (1)没有固定熔点(2)各向同性
晶体 单晶体 有天然规则的形状 (1)有确定的熔点(2)各向异性
多晶体 没有天然规则的形状 (1)有确定的熔点(2)各向同性
联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可变为晶体。
5.提示　(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能时，测试结果不同。
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。
(2)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。
例1 D　[只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，常见的金属属于多晶体，故B错误；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，故C错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔化温度，故D正确。]
训练1 B　[由题图可知，该颗粒属于晶体，其有规则的外形，且有固定的熔点，某些物理性质表现为各向异性，故B正确。]
知识点二
导学
提示　石墨是金刚石的同素异形体，两者的不同结构，造成了物理性质上的差异很大，金刚石质地坚硬，而石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不是很紧密，故层与层之间易脱落，能起到润滑作用。
知识梳理
1.(1)不一样　(2)相同
2.排列形式
3.分子势能　平均动能
[思考] 提示　晶体与非晶体的形状和物理性质不同的原因是物质的结构不同，即构成物质的分子的排列方式不同。
例2 ABD　[由于组成单晶体的物质微粒按一定规律排列，构成特定的空间点阵，使得单晶体有规则的几何外形，故A正确；很多晶体都是由相同的物质微粒组成的，例如金刚石和石墨都是由碳原子组成的，可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同，而是因为粒子的数目和粒子间距不相同，故B正确，C错误；晶体熔化时吸收的热量全部用来破坏晶体的空间点阵结构，温度不变，即分子的平均动能不变，吸收热量全部转化为分子势能，只有空间点阵完全被瓦解，晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高，故D正确。]
训练2 C　[水晶是晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；水晶是晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；水晶是晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确；水晶是晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。]
随堂对点自测
1.D　[单晶体具有天然的、规则的几何形状，但这个正方体物块不一定是天然形成的，所以不一定是晶体，A错误；透明的物体不一定是晶体，例如玻璃是透明的，但它不是晶体，B错误；绝缘体不一定是非晶体，例如金刚石是晶体，也是绝缘体，C错误；晶体具有固定的熔点，非晶体没有一定的熔化温度，D正确。]
2.B　[双折射现象是光学各向异性的表现，所以方解石是单晶体，具有固定的熔点，故A错误，B正确；方解石属于单晶体，具有规则的几何形状，故D错误；单晶体具有各向异性，但不是所有性能都具有各向异性，C错误。]
3.AB　[固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质，即光学各向异性，选项A正确；石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的微粒排列结构不同，选项B正确；在合适的条件下，某些晶体可以转变成非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，选项C错误；在熔化过程中，晶体吸收热量，但是温度保持不变，即分子平均动能保持不变，而分子势能增加，内能增加，选项D错误。]
4.C　[晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条线段发生定向移动，A错误；三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的，B、D错误，C正确。](共54张PPT)
第1节　固体类型及微观结构
第2章 固体与液体
1.知道什么是晶体和非晶体、单晶体和多晶体。2.知道晶体和非晶体的特点及区分方法。3.知道单晶体在某些物理性质上具有各向异性。4.知道晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。5.知道晶体分子在空间排列上具有周期性。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　固体的微观结构
知识点一　晶体和非晶体
知识点一　晶体和非晶体
(1)如图甲所示是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题：
甲
乙
①晶体与非晶体在外观上有什么不同？
②没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？
(2)在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？
提示　(1)①单晶体有规则的几何外形，多晶体和非晶体无规则的几何外形。
②不是。由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有规则的几何外形。
(2)玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃沿各个方向的导热性能相同。云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能不相同。
1.固体的分类
(1)分类：固体通常可分为______和________两大类。
(2)实例
①晶体：糖、盐、金、银、铜、铁、锡、铝等。
②非晶体：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。
晶体
非晶体
2.单晶体与多晶体
(1)晶体可分为________和________两类。
(2)单晶体
①结构特点：具有______的几何形状，外形都是由若干个______围成的________。
②物理性质：某些物理性质具有__________，有______的熔点。
(3)多晶体
①结构特点：没有规则的几何形状，由大量细微的单晶体__________地排列在一起构成的。
②物理性质：物理性质上具有__________，有______的熔点。
单晶体
多晶体
规则
平面
多面体
各向异性
固定
杂乱无章
各向同性
固定
3.晶体与非晶体的转化
晶体与非晶体在一定的条件下可以__________，如非晶态的玻璃经过加热冷却反复处理，可使其结构有序化，变为多晶体；传统的金属晶体经过急冷处理，可制得非晶态金属——金属玻璃。
相互转化
【思考】
如图所示，冬天到了，各种不同的雪花漫天飞舞，请思考：
1.雪花有天然规则的几何外形，是晶体吗？
提示　雪花有天然规则的几何外形， 具有固定的熔点，属于晶体。
2.如果温度高，雪花很快就会化成水，水也是晶体吗？
提示　如果温度高，雪花很快就会化成水，水属于液体，晶体和非晶体都是固体，水不是晶体。
3.雪花的所有物理性质都是各向异性吗？
提示　单晶体具有各向异性，但并不是所有物理性质都是各向异性的。
4.单晶体、多晶体及非晶体有什么样的区别和联系？
提示　
分类 宏观外形 物理性质
非晶体 没有天然规则的形状 (1)没有固定熔点
(2)各向同性
晶体 单晶体 有天然规则的形状 (1)有确定的熔点
(2)各向异性
多晶体 没有天然规则的形状 (1)有确定的熔点
(2)各向同性
联系：在一定条件下，晶体可以变为非晶体，非晶体也可变为晶体。
5.怎样理解单晶体的各向异性？
提示　(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能时，测试结果不同。
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。
(2)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。
例1 (教材P39，T1改编)下列关于晶体和非晶体的说法，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.大盐粒磨成细盐，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化温度
D
解析　只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，常见的金属属于多晶体，故B错误；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，故C错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔化温度，故D正确。
判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法
(1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔化温度。仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体。
(2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体某些物理性质表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性。
训练1 (2024·江苏南通高二期中)2023年10月3日，我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。铌包头矿是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物，微观结构如图，则“铌包头矿”颗粒(　　)
B
A.是非晶体 B.有固定的熔点
C.没有规则的外形 D.各向性质均相同
解析　由题图可知，该颗粒属于晶体，其有规则的外形，且有固定的熔点，某些物理性质表现为各向异性，故B正确。
知识点二　固体的微观结构
如图所示，家庭、学校的门锁常用“碰锁”，然而，这种锁使用一段时间后，锁舌就会变涩而不易被碰入，造成关门困难。这时，你可以用铅笔在锁舌下摩擦几下，碰锁便开关自如，并且可以持续几个月之久。请你动手试一试，并回答其中的道理。
提示　石墨是金刚石的同素异形体，两者的不同结构，造成了物理性质上的差异很大，金刚石质地坚硬，而石墨由于具有层状结构，层与层之间结合不是很紧密，故层与层之间易脱落，能起到润滑作用。
1.微观结构
(1)单晶体：单晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况是________的，所以单晶体在物理性质上表现为各向异性。
(2)非晶体：非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本______，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性。
不一样
相同
2.同素异形体
同种物质微粒在不同的条件下有可能生成不同的晶体，虽然构成这些晶体的物质微粒都相同，但是由于它们的__________不同，物理性质也不同。如金刚石、石墨都是由碳原子构成的晶体，但是它们的物理性质有很大差异。
3.晶体具有确定熔点的解释
晶体在熔化成液体的过程中，规则排列的分子之间的距离要增加，分子间的作用力表现为引力，外界提供的热量用来克服分子的引力做功，使__________增大，而分子__________不变，所以熔化过程中温度不变，吸收的热量只转化成分子势能。
排列形式
分子势能
平均动能
【思考】 为什么晶体的形状和物理性质会与非晶体不同？
提示　晶体与非晶体的形状和物理性质不同的原因是物质的结构不同，即构成物质的分子的排列方式不同。
例2 (多选)晶体不同于非晶体，它具有规则的几何外形，在不同方向上物理性质不同，而且具有确定的熔点，下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性 (　　 )
A.组成晶体的物质微粒，在空间上按一定的规律排成整齐的行列，构成特定的空间点阵
B.晶体在不同方向上物理性质不同，是因为不同方向上微粒数目不同，微粒间距不同
C.晶体在不同方向上物理性质不同，是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D.晶体在熔化时吸收热量，全部用来瓦解晶体的空间点阵,转化为分子间势能；
因此，晶体在熔化过程中保持一定的温度不变；只有空间点阵完全被瓦解，晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高
ABD
解析　由于组成单晶体的物质微粒按一定规律排列，构成特定的空间点阵，使得单晶体有规则的几何外形，故A正确；很多晶体都是由相同的物质微粒组成的，例如金刚石和石墨都是由碳原子组成的，可见其各向异性不是因为不同方向上的粒子性质不同，而是因为粒子的数目和粒子间距不相同，故B正确，C错误；晶体熔化时吸收的热量全部用来破坏晶体的空间点阵结构，温度不变，即分子的平均动能不变，吸收热量全部转化为分子势能，只有空间点阵完全被瓦解，晶体完全变为液体后，继续加热，温度才会升高，故D正确。
训练2 (2024·江苏徐州市期中)江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是(　　)
A.具有规则的几何外形，但是没有固
定的熔点
B.微观粒子的空间排列不规则
C.在熔化过程中分子平均动能不变
D.在光学性质上表现为各向同性
C
解析　水晶是晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；水晶是晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；水晶是晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确；水晶是晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。
随堂对点自测
2
D
1.(晶体和非晶体)如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是(　　)
A.由于该物块有规则的形状，所以它一定为晶体
B.由于该物块透明，所以它一定为晶体
C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体
D.若将该物块加热到某一温度它才开始熔化，且在熔化过程
中温度保持不变，则它一定为晶体
解析　单晶体具有天然的、规则的几何形状，但这个正方体物块不一定是天然形成的，所以不一定是晶体，A错误；透明的物体不一定是晶体，例如玻璃是透明的，但它不是晶体，B错误；绝缘体不一定是非晶体，例如金刚石是晶体，也是绝缘体，C错误；晶体具有固定的熔点，非晶体没有一定的熔化温度，D正确。
B
2.(晶体和非晶体)(2024·江苏扬州高二期中)如图所示为方解石的双折射现象的照片，关于方解石的说法正确的是(　　)
A.是多晶体
B.具有固定的熔点
C.导电等性能也是各向异性
D.没有规则的几何形状
解析　双折射现象是光学各向异性的表现，所以方解石是单晶体，具有固定的熔点，故A错误，B正确；方解石属于单晶体，具有规则的几何形状，故D错误；单晶体具有各向异性，但不是所有性能都具有各向异性，C错误。
AB
3.(晶体的微观结构)(多选)下列说法正确的是(　　)
A.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
B.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的微粒排列结构不同
C.非晶体都可以转化为晶体
D.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　固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质，即光学各向异性，选项A正确；石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的微粒排列结构不同，选项B正确；在合适的条件下，某些晶体可以转变成非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，选项C错误；在熔化过程中，晶体吸收热量，但是温度保持不变，即分子平均动能保持不变，而分子势能增加，内能增加，选项D错误。
C
4.(对晶体的微观解释)晶体内部的分子有序排列为如图所示的空间点阵(图中的小黑点表示晶体分子)，图中AB、AC、AD为等长的三条线段。下列说法中正确的是 (　　)
A.A处的晶体分子可以沿三条线段发生定向移动
B.三条线段上晶体分子的数目相同，表明晶体的物理性
质是各向同性的
C.三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性
质是各向异性的
D.以上说法均不正确
解析　晶体中的分子只在平衡位置附近振动，不会沿三条线段发生定向移动，A错误；三条线段上晶体分子的数目不同，表明晶体的物理性质是各向异性的，B、D错误，C正确。
课后巩固训练
3
A
题组一　晶体和非晶体
1.(2024·江苏徐州高二期中)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)
A.天上飘下的雪花是晶体
B.晶体和非晶体都有固定的熔点
C.金属没有规则外形，所以是非晶体
D.普通的玻璃可以划成正方形，所以玻璃是晶体
对点题组练
解析　天上飘落的雪花有固定的熔点，属于晶体，故A正确；晶体有固定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，故B错误；判断物体是否是晶体，要看物体是否有固定的熔点，金属没有规则外形，但有固定的熔点，属于晶体，玻璃可以划成正方形，但没有固定的熔点，属于非晶体，故C、D错误。
AD
2.(多选)如图所示，国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底。这种独特的感觉源于建筑外墙采用了一种叫作ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料。这种膜材料属于非晶体，其特性是(　　)
A.具有各向同性 B.具有各向异性
C.具有确定的熔点 D.没有确定的熔点
解析　非晶体没有确定的熔点，在物理性质上表现为
各向同性。故A、D正确。
B
3.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图(a)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系图像如图(b)所示，则 (　　)
A.甲、乙是非晶体，丙是晶体
B.甲、丙是晶体，乙是非晶体
C.甲、丙是非晶体，乙是晶体
D.甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体
解析　由题图(b)知，甲、丙有确定的熔点，乙没有确定的熔化温度，所以甲、丙是晶体，乙是非晶体，由题图(a)知，甲、乙的导热性能呈各向同性，丙的导热性能呈各向异性，所以丙是单晶体，B正确。
D
题组二　固体的微观结构
4.(2024·江苏苏州市期末)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究，他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯，是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构。根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是(　　)
A.石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B.石墨是单晶体，石墨烯是多晶体
C.石墨的物理性质表现为各向异性，石墨烯的
物理性质表现为各向同性
D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
解析　石墨、石墨烯都是单晶体。石墨与石墨烯都是碳元素的单质，它们互为同素异形体，故A、B错误；石墨、石墨烯的物理性质都表现为各向异性，故C错误；他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的，故D正确。
D
5.石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则(　　)
A.石墨是非晶体
B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
C.单层石墨烯的厚度约3 μm
D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动
解析　石墨是晶体，故A错误；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；单层石墨烯厚度约为原子尺寸10－10 m，故C错误；根据分子动理论可知，固体分子在平衡点附近不停地振动，故D正确。
B
6.(2024·江苏宿迁高二期末)碳纳米管是管状的纳米级石墨，如图所示。关于碳纳米管，下列说法正确的是(　　)
A.碳原子之间的化学键属于强相互作用
B.碳纳米管具有固定的熔点
C.碳纳米管的所有物理性质都具有各向异性
D.碳纳米管上所有的碳原子都是静止不动的
解析　碳原子之间的化学键属于电磁相互作用，故A错误；碳纳米管是管状的纳米级石墨，是晶体，有固定的熔点，故B正确；碳纳米管不是所有物理性质都有各向异性，故C错误；碳纳米管上所有的碳原子并不是静止不动的，它们在平衡点附近不停地振动，故D错误。
D
综合提升练
7.甲、乙、丙三种固体的质量相等，在同一条件下对它们进行加热，它们的温度随时间变化的图像分别如图(a)(b)(c)所示，可以判断 (　　)
A.甲是晶体，乙、丙是非晶体 B.乙是晶体，甲、丙是非晶体
C.乙是非晶体，甲的熔点比丙低 D.乙是非晶体，甲的熔点比丙高
解析　晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，分析题图可知，甲、丙两固体在熔化过程中都有温度不变的过程，所以甲、丙是晶体。同理可知，乙是非晶体。根据题图可知，甲的熔点比丙的熔点高，故D正确，A、B、C错误。
AB
8.(多选)下列说法正确的是(　　)
A.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
B.天然石英的物理性质表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间中有规则地排列
C.同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒，其排列规律一定相同
D.晶体熔化过程中分子平均动能不变，因此其内能不变
解析　相同物质微粒在不同的条件下能够生成不同的晶体，如金刚石与石墨，它们的分子的排列规律不同，A正确，C错误；天然石英的物理性质表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间中的排列是规则的，具有空间上的周期性，B正确；晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，吸收的热量转化为分子势能，所以晶体熔化过程中分子的平均动能不变，内能变大，D错误。
B
9.下列关于固体是晶体还是非晶体的判断，正确的是(　　)
A.因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
B.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
C.蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体
D.用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
解析　石英是晶体，但由石英制成的玻璃没有确定的熔点，为非晶体，故A错误；晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，故B正确；蔗糖受潮后粘在一起，看起来像没有确定的几何形状，但是用放大镜看，仍可发现组成糖块的一个个晶体粒，所以它是晶体，故C错误；用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，说明云母片是晶体，故D错误。
A
10.(2024·江苏南通高二期末)小华为了检验一块薄片是否为晶体，他以薄片中央O点为圆心，画出一个圆，A、B为圆上两点，将一个针状热源放在O点，如图所示(　　)
A.若A、B两点的温度变化不同，则薄片一定为晶体
B.若A、B两点的温度变化不同，则薄片一定为非晶体
C.若A、B两点的温度变化相同，则薄片一定为晶体
D.若A、B两点的温度变化相同，则薄片一定为非晶体
解析　若A、B两点的温度变化不同，说明薄片具有各向异性，则薄片一定为晶体，故A正确，B错误；若A、B两点的温度变化相同，说明薄片具有各向同性。而根据晶体与非晶体的特性规律，单晶体具有各向异性，非晶体与多晶体具有各向同性，可知薄片既有可能为非晶体，也有可能为多晶体，故C、D错误。
A
11.食盐是我们生活中不可缺少的调味品，通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示。则下列说法正确的是(　　)
A.食盐晶体是正六面体形
B.食盐所有的物理性质都具有各向异性
C.食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，是非晶体
D.食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变
解析　食盐晶体是正六面体形，选项A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，选项B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，选项C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能增加，选项D错误。
培优加强练
12.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。如图所示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)__________________________________________________________________。
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规律一般不同　(2)原子排列具有一定的对称性
解析　从题图中可以看出，这几种材料的原子排列均有一定的规则，因此是晶体，具有晶体的特点。

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