人教版 (2019)選擇性必修 第三冊4 固體導學案

這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第三冊4 固體導學案，共7頁。學案主要包含了晶體與非晶體，晶體的微觀結(jié)構特點等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第二章氣體、固體和液體第4節(jié)固體 1、知道固體可分為晶體和非晶體兩大類，了解它們在物理性質(zhì)上的差別。2、知道晶體分子或離子按一定的空間點陣排列。知道晶體可分為單晶體和多晶體，通常說的晶體及性質(zhì)是指單晶體，多晶體的性質(zhì)與非晶體類似。3、能用晶體的空間點陣說明其物理性質(zhì)的各向異性。知識點一、晶體與非晶體(1)常見的晶體和非晶體①常見的晶體：石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精、雪花。說明：雪花是水蒸氣凝華時形成的晶體，它們的形狀雖然不同，但都是六角形的圖案。食鹽晶體總是立方體形，明礬晶體總是八面體形，石英晶體(俗稱水晶)的中間是一個六棱柱，兩端是六棱錐。如圖所示。幾種晶體的幾何形狀②常見的非晶體：玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠。(2)單晶體與多晶體①單晶體：如果一個物體就是一個完整的晶體，這樣的晶體叫做單晶體。例如：雪花、食鹽小顆粒、單晶硅、單晶鍺等。②多晶體：如果整個物體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體組成的，這樣的物體叫做多晶體。其中的小晶體叫做晶粒。如：由許多食鹽單晶體粘在一起而成大塊的食鹽，就是多晶體。其中的小晶體叫做晶粒。多晶體　a．多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀。b．不顯示各向異性(每一晶粒內(nèi)部都是各向異性的)。c．有確定的熔點。(3)非晶體：沒有規(guī)則的幾何形狀。 (4)晶體和非晶體的差異①在外形上：單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，多晶體和非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀。②在物理性質(zhì)上，晶體的物理性質(zhì)與方向有關(這種特性叫各向異性)，非晶體的物理性質(zhì)在各個方向是相同的(這種特性叫各向同性)。云母導熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，而有些晶體在導電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方鋁礦；有些晶體在光的折射上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方解石。例如：將石蠟均勻涂在云母片上和玻璃板上，用燒紅的鋼針接觸沒有涂蠟的另一面。知識點二、晶體的微觀結(jié)構特點(1)  在各種晶體中，原子（或分子、離子）都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性。(2)有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體，因為組成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布。(3)組成晶體的原子（或分子、離子）并不是靜止不動的，它們在其平衡位置附近不停地做微小振動。對單晶體各向異性的解釋如圖所示，這是在一個平面上單晶體物質(zhì)微粒的排列情況.從圖上可以看出，在沿不同方向所    畫的等長直線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同.直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更少.正因為在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，才引起單晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同.1．一電爐的功率P＝200W，將質(zhì)量m＝240g的固體樣品放在爐內(nèi)，通電后的電爐內(nèi)的溫度變化如圖所示。設全部電能轉(zhuǎn)化為熱能并全部被樣品吸收，問：該固體樣品的熔化熱是多大？【答案】【詳解】熔化時溫度不變，從圖像直接得到熔點為 ；從圖像得到熔化時間約為2min=120s，根據(jù)能量守恒定律，有解得2．為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾，我國一些地區(qū)使用了“分時電（能）表”。下表是采用分時計費前、后電費價目表： 原電表計費方法分時電表計費方法時間范圍全天高峰期低谷期6：00~22：0022：00~次日6：00單價(元／度)0．480．500．30小明家每天要用電水壺將質(zhì)量為3 kg、初溫為20℃的水燒開，已知氣壓為1標準大氣壓，水的比熱容為4.2×103J／(kg·℃)。求：(1)這些水被燒開需要吸收多少熱量?(2)使用分時電表后，小明家把燒水時間安排在低谷期，若不計熱量損失，僅此一項，一個月(以30天計)比原來節(jié)省多少元電費?【答案】(1)1.008×10 6 J；(2)1.512元【詳解】(1)  水被燒開需要吸收的熱量為：Q 吸 =cm（t-t 0 ）=4.2×10 3×3×（100-20）J =1.008×10 6 J．(2)若不計熱量損失，消耗的電能為：W=Q 吸 =1.008×10 6 J=0.28kW?h，則一個月節(jié)約的電費為：0.28×（0.48-0.30）×30=1.512元．1．關于熱學知識，下列說法正確的是（　?。?/span>A．質(zhì)量相同、溫度相同的氧氣和氫氣，氫氣的平均動能較大B．知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)就可以算出氣體分子的體積C．食鹽晶體熔化成為液態(tài)過程中溫度保持不變，故其內(nèi)能也不變D．一定質(zhì)量的理想氣體，壓強不變，體積增大時，單位時間撞擊單位面積的分子數(shù)減少【答案】D【詳解】A．平均動能僅有溫度決定，所以二者的平均動能相同，。A錯誤；B．知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)就可以算出氣體分子的平均活動空間體積，B錯誤；C．食鹽晶體熔化成為液態(tài)過程中溫度保持不變，但是在吸熱，所以內(nèi)能增加，C錯誤；D．一定質(zhì)量的理想氣體，壓強不變，體積增大時，分子的密度減少，所以單位時間撞擊單位面積的分子數(shù)減少，D正確。故選D。2．在云母片a、薄玻璃片b、薄鐵片c上各涂上一層石蠟，然后用燒熱的鋼針去接觸它們的反面，則熔化了的石蠟分別成圓形或橢圓形，其中（　?。?/span>A．呈圓形的有a、b，是晶體的有a、bB．呈圓形的有b、c，是晶體的有aC．呈圓形的有b、c，是晶體的有a、cD．呈圓形的有b，是晶體的有a【答案】C【詳解】云母片和薄鐵片是晶體，但薄鐵片為多晶體，而薄玻璃片為非晶體，故b、c表現(xiàn)為各向同性，云母片各向異性。故選C。3．關于晶體與非晶體，下列判斷正確的是（　　）A．具有規(guī)則幾何外觀的是單晶體，否則是非晶體B．單晶體有固定的熔點，多晶體和非晶體沒有固定的熔點C．晶體一定具有各向異性，非晶體一定具有各向同性D．液晶既像液體一樣具有流動性，又跟某些晶體一樣具有光學性質(zhì)的各向異性【答案】D【詳解】A．只有單晶體天然具有規(guī)則的幾何外形，多晶體和非晶體天然不具有規(guī)則的幾何外形，故A錯誤；B．晶體有固定的熔點，而非晶體沒有固定的熔點，故B錯誤；C．只有單晶體具有各向異性，而多晶體是具有各向同性的，故C錯誤；D．液晶即液態(tài)晶體，像液體一樣具有流動性，跟某些晶體一樣具有光學性質(zhì)的各向異性，故D正確；故選D。4．如圖所示，是據(jù)實驗繪成的溫度時間圖象。下列分析中正確的是（　?。?/span>A．該物質(zhì)是非晶體，其熔點為80B．在16分鐘時，物質(zhì)處于凝固過程C．在12分鐘時，物質(zhì)已完全是固態(tài)D．物質(zhì)只在8～18分鐘時，向外放熱【答案】B【詳解】A．根據(jù)圖象中溫度時間圖象可以看出溫度隨時間的增加溫度有降低的趨勢，可得該物質(zhì)為凝固過程，而圖象中降低過程中有一段溫度不變，可得該物質(zhì)是晶體，故A錯誤；B．在16分鐘時，物質(zhì)處于溫度不變，故物質(zhì)處于凝固過程，故B正確；C．在12分鐘時，物質(zhì)處于凝固過程，此時物質(zhì)狀態(tài)為固態(tài)和液態(tài)共存，故C錯誤；D．晶體在整個凝固過程中都向外放熱，不只是在8－18分鐘時向外放熱，故D錯誤。故選B。5．關于晶體和非晶體，下列說法中錯誤的是（　?。?/span>A．晶體熔化時具有一定的熔點B．一塊均勻薄片，沿各個方向?qū)λ┘永Γl(fā)現(xiàn)其強度一樣，則此薄片一定是非晶體C．一個固體球，如果沿其各條直徑方向的導電性不同，則該球一定是單晶體D．晶體和非晶體在適當?shù)臈l件下是可能相互轉(zhuǎn)化的【答案】B【詳解】A．晶體具有固定的熔點，故A正確，不符合題意；B．多晶體和非晶體都具有各向同性，一塊均勻薄片，沿各個方向?qū)λ┘永?，發(fā)現(xiàn)其強度一樣，則此薄片可能是多晶體，也可能是非晶體，故B錯誤，符合題意；C．單晶體具有各向異性，一個固體球，如果沿其各條直徑方向的導電性不同，則該球一定是單晶體，故C正確，不符合題意；D．晶體和非晶體在適當?shù)臈l件下是可能相互轉(zhuǎn)化的，例如天然石英是晶體，融化后就成了非晶體，故D正確，不符合題意。故選B。6．以下說法正確的是（    ）A．若把氫氣和氧氣看作理想氣體，則具有相同體積、相同質(zhì)量和相同溫度的氫氣和氧氣具有相等的內(nèi)能B．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量C．一滴油酸酒精溶液體積為，在水面上形成的單分子油膜面積為，則油酸分子的直徑D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構不同【答案】D【詳解】A．相同質(zhì)量的氫氣與氧氣的物質(zhì)的量不同，所以具有相同體積、相同質(zhì)量和相同溫度的氫氣和氧氣的內(nèi)能不相等，A錯誤；B．由于大量氣體分子都在不停地做無規(guī)則熱運動，與器壁頻繁碰撞，使器壁受到一個平均持續(xù)的沖力，致使氣體對器壁產(chǎn)生一定的壓強。根據(jù)壓強的定義得壓強等于作用力比上受力面積，即氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，B錯誤；C．一滴油酸溶液的體積為V，則油酸的體積小于V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑小于，C錯誤；D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構不同造成的，D正確。故選D。7．下列說法不正確的是（　?。?/span>A．在失重的情況下，氣體的壓強不會為零B．液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的C．加入水中的碳粒越小，碳粒自發(fā)混合均勻的過程就越快D．在一定的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體【答案】B【詳解】A．氣體的壓強是氣體分子用于頻繁的碰撞容器壁而產(chǎn)生的，所以即使在失重的情況下，氣體的壓強不會為零，選項A正確；B．液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體分子的無規(guī)則運動形成的，不是因?qū)α餍纬傻?，選項B錯誤；C．加入水中的碳粒越小，受到水分子的碰撞越不平衡，布朗運動越顯著，所以碳粒自發(fā)混合均勻的過程就越快，選項C正確；D．在一定的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體，天然石英是晶體，熔融過的石英卻是非晶體，選項D正確。本題選不正確的，故選B。8．2020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（　?。?/span>
 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。