
基礎(chǔ)篇
一、單選題
1.把某薄片一面涂上一層石蠟,然后用燒熱的鋼針接觸它的反面,熔化了的石蠟呈橢圓形,那么,這個(gè)薄片是( )
A.非晶體 B.多晶體
C.單晶體 D.無(wú)法判斷
【答案】C
【解析】熔化了的石蠟呈橢圓形,說(shuō)明薄片在導(dǎo)熱時(shí)表現(xiàn)各向異性,故確定薄片為單晶體。
故選:C。
2.一塊厚度和質(zhì)量都均勻分布的長(zhǎng)方體被測(cè)樣品,長(zhǎng)AB是寬AD的兩倍,如圖所示。如果用多用電表的歐姆擋沿兩個(gè)對(duì)稱軸O1O1'和O2O2'方向測(cè)量,結(jié)果阻值均為R,則這塊樣品可能是( )
A.單晶體 B.多晶體
C.非晶體 D.普通金屬
【答案】A
【解析】沿O1O1′和O2O2′兩對(duì)稱軸測(cè)長(zhǎng)方體電阻,所得阻值相等,正說(shuō)明該物質(zhì)沿O1O1′和O2O2′方向電阻率(即導(dǎo)電性能)不同,即表現(xiàn)出各向異性的物理性質(zhì),故A正確。
故選:A。
3.下面現(xiàn)象能說(shuō)明晶體與非晶體的區(qū)別的是( )
A.食鹽粒透明,橡膠不透明
B.金剛石的密度大,松香的密度小
C.冰熔化時(shí)溫度保持不變,松香熔化時(shí)溫度不斷升高
D.石墨可導(dǎo)電,瀝青不導(dǎo)電
【答案】C
【解析】透明程度、密度和導(dǎo)電性不是晶體與非晶體的區(qū)別,故A、B、D錯(cuò)誤。
故選:C。
4.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A.味精是晶體,一定有固定熔點(diǎn)
B.一塊固體,若是各個(gè)方向?qū)嵝阅芟嗤?,則這個(gè)固體一定是非晶體
C.一塊固體,若有確定的熔點(diǎn),則該固體必定為晶體
D.一塊鐵雖然是各向同性的,但它是晶體
【答案】B
【解析】只有晶體才有固定熔點(diǎn),只有單晶體才具有各向異性,A、C正確;多晶體和非晶體都具有各向同性,B錯(cuò)誤;鐵為多晶體,表現(xiàn)為各向同性,D正確。
故選:B。
5.下列關(guān)于物質(zhì)是晶體還是非晶體的判斷正確的是( )
A.因?yàn)槭⑹蔷w,所以由石英制成的玻璃也是晶體
B.食鹽熔化過(guò)程中,溫度保持不變,說(shuō)明食鹽是晶體
C.蔗糖受潮后粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,所以它是非晶體
D.用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(shuō)明蜂蠟是晶體
【答案】B
【解析】因石英有規(guī)則的幾何外形,且各向異性,是晶體,而玻璃沒(méi)有確定的熔點(diǎn),為非晶體,故A錯(cuò)誤;晶體的特點(diǎn)是在熔化過(guò)程中溫度保持不變,有固定的熔點(diǎn),食鹽熔化過(guò)程中,溫度保持不變,說(shuō)明食鹽是晶體,故B正確;蔗糖受潮后粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,但它是晶體中的多晶體,故C錯(cuò)誤;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(shuō)明云母片是晶體,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
6.關(guān)于晶體和非晶體,下列說(shuō)法正確的是( )
A.它們由不同的空間點(diǎn)陣構(gòu)成
B.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列的,非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒在不停地運(yùn)動(dòng)著
C.晶體內(nèi)部的微粒是靜止的,而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運(yùn)動(dòng)著的
D.在物質(zhì)內(nèi)部的各個(gè)平面上,微粒數(shù)相等的是晶體,微粒數(shù)不等的是非晶體
【答案】B
【解析】空間點(diǎn)陣是晶體的一個(gè)特殊結(jié)構(gòu),是晶體的一個(gè)特性,不管是晶體還是非晶體,組成物質(zhì)的微粒永遠(yuǎn)在做熱運(yùn)動(dòng),所以A、C是錯(cuò)誤的,B是正確的;即使是晶體,各個(gè)平面的微粒數(shù)也不一定相等,所以D是錯(cuò)誤的。
故選:B。
7.護(hù)膚乳液在一定條件下能形成層狀液晶,則( )
A.所有物質(zhì)都能形成層狀液晶
B.層狀液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性
C.層狀液晶是液體與晶體的混合物
D.層狀液晶不會(huì)隨溫度升高發(fā)生變化
【答案】B
【解析】A.并不是所有物質(zhì)都能成為層狀液晶;只有少數(shù)物質(zhì)在特定條件下才能成為液晶,故A錯(cuò)誤;
B.層狀液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性,故B正確;
C.層狀液晶并不是指液體和晶體的混合物,是一種特殊的物質(zhì),液晶像液體一樣可以流動(dòng),又具有晶體各向異性的特性,故C錯(cuò)誤;
D.層狀液晶是不穩(wěn)定的,外界影響的微小變化,例如溫度.電場(chǎng)等,都會(huì)引起液晶分子排列變化,改變它的光學(xué)性質(zhì),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
8.隨著科技的發(fā)展國(guó)家對(duì)晶體材料的研究越來(lái)越深入,尤其是對(duì)稀土晶體的研究,已經(jīng)走在世界的前列.關(guān)于晶體和非晶體,下列說(shuō)法正確的是( )
A.晶體都有規(guī)則的幾何外形,非晶體則沒(méi)有規(guī)則的幾何外形
B.同種物質(zhì)不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)
C.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
D.石墨和金剛石都是晶體,但石墨是單晶體,金剛石是多晶體
【答案】A
【解析】A.并不是所有物質(zhì)都能成為層狀液晶;只有少數(shù)物質(zhì)在特定條件下才能成為液晶,故A錯(cuò)誤;
B.層狀液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性,故B正確;
C.層狀液晶并不是指液體和晶體的混合物,是一種特殊的物質(zhì),液晶像液體一樣可以流動(dòng),又具有晶體各向異性的特性,故C錯(cuò)誤;
D.層狀液晶是不穩(wěn)定的,外界影響的微小變化,例如溫度.電場(chǎng)等,都會(huì)引起液晶分子排列變化,改變它的光學(xué)性質(zhì),故D錯(cuò)誤。
故選:A。
9.如圖,工匠燒制玻璃制品時(shí),一玻璃管的尖端放在火焰上燒到熔化,待冷卻后尖端變鈍,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 玻璃是非晶體,高溫熔化冷卻后轉(zhuǎn)變成了晶體
B. 玻璃是晶體,導(dǎo)熱性表現(xiàn)為各向同性
C. 熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為引力使其表面收縮
D. 熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張
【答案】C
【解析】AB.玻璃是非晶體,高溫熔化冷卻凝固后仍然是非晶體,故AB錯(cuò)誤;
CD.玻璃管的尖端放在火焰上燒到熔化,尖端變?yōu)榍蛐危潜砻鎻埩Φ淖饔?,因熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為引力使其表面收縮,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
10.關(guān)于固體說(shuō)法正確的是( )
A. 窗戶上的玻璃有規(guī)則的幾何外形,因此玻璃是晶體
B. 同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)
C. 金屬?zèng)]有確定的幾何形狀,也不顯示各向異性,因此金屬是非晶體
D. 用燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟的云母片背面,蜂蠟呈橢圓形,說(shuō)明蜂蠟是晶體
【答案】B
【解析】A.玻璃沒(méi)有固定的熔點(diǎn)是非晶體,A錯(cuò)誤;
B.在一定條件下,物質(zhì)可以在晶體和非晶體相互轉(zhuǎn)化,所以同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),B正確;
C.金屬有固定的熔點(diǎn),是晶體,C錯(cuò)誤;
D.用燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟的云母片背面,蜂蠟呈橢圓形,表現(xiàn)為各向異性,說(shuō)明云母是單晶體,D錯(cuò)誤。
故選:B。
11.2020年,“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器順利完成月球采樣任務(wù)并返回地球。探測(cè)器上裝有用石英制成的傳感器,其受壓時(shí)表面會(huì)產(chǎn)生大小相等、符號(hào)相反的電荷“壓電效應(yīng)”。如圖所示,石英晶體沿垂直于x軸晶面上的壓電效應(yīng)最顯著。石英晶體( )
A.沒(méi)有確定的熔點(diǎn)
B.具有各向同性的壓電效應(yīng)
C.沒(méi)有確定的幾何形狀
D.是單晶體
【答案】D
【解析】石英是單晶體,有確定的熔點(diǎn),有確定的幾何形狀,故A、C錯(cuò)誤,D正確;石英受壓時(shí)表面會(huì)產(chǎn)生大小相等、符號(hào)相反的電荷“壓電效應(yīng)”,沿垂直于x軸晶面上的壓電效應(yīng)最顯著,故具有各向異性,故B錯(cuò)誤。
8.B 非晶體具有各向同性的特點(diǎn)是由于非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無(wú)規(guī)則性使不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同,故B正確。
故選:D。
12.石墨烯是從石墨中分離出的新材料,其中碳原子緊密結(jié)合成單層六邊形晶格結(jié)構(gòu),如圖所示,則( )
A.石墨是非晶體
B.石墨研磨成的細(xì)粉末就是石墨烯
C.單層石墨烯的厚度約3μm
D.碳原子在六邊形頂點(diǎn)附近不停地振動(dòng)
【答案】D
【解析】A.石墨是晶體,故A錯(cuò)誤;
B.石墨烯是石墨中提取出來(lái)的新材料,故B錯(cuò)誤;
C.單層石墨烯厚度約為原子尺寸,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)分子動(dòng)理論可知,固體分子在平衡點(diǎn)不停的振動(dòng),故D正確。
故選:D。
13.如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu),石墨烯是單層的石墨,可以通過(guò)剝離石墨而獲得,是現(xiàn)有材料中厚度最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)熱性最好的新型材料。下列說(shuō)法正確的是( )
A.單層石墨烯的厚度約在納米數(shù)量級(jí)
B.石墨烯可以通過(guò)物理方法獲得
C.石墨和石墨烯中的碳原子都固定在六邊形的頂點(diǎn)不動(dòng)
D.石墨烯熔解過(guò)程中吸熱,碳原子的平均動(dòng)能增加
【答案】B
【解析】A.據(jù)查到的資料可知,1毫米后的石墨大約包含三百萬(wàn)層石墨烯,所以計(jì)算可得單層石墨烯的厚度約在納米數(shù)量級(jí)以下,故A錯(cuò)誤;
B.由題意可知,可以通過(guò)剝離石墨而獲得石墨烯,所以石墨烯可以通過(guò)物理方法獲得,故B正確;
C.石墨中的碳原子是運(yùn)動(dòng)的,故C錯(cuò)誤;
D.石墨烯是晶體,熔解過(guò)程中吸熱,溫度不變,碳原子的平均動(dòng)能不變,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
提升篇
一、多選題
1.北京奧運(yùn)會(huì)的國(guó)家游泳中心——水立方,像一個(gè)透明的水藍(lán)色的“冰塊”,透過(guò)它其內(nèi)部設(shè)施盡收眼底,這種獨(dú)特的感覺(jué)就源于建筑外墻采用了一種叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料,這種膜材料屬于非晶體,那么它具有的特性是( )
A.在物理性質(zhì)上具有各向同性
B.在物理性質(zhì)上具有各向異性
C.具有固定的熔點(diǎn)
D.沒(méi)有固定的熔點(diǎn)
【答案】AD
【解析】因?yàn)檫@種材料屬于非晶體,因此在物理性質(zhì)上具有各向同性,沒(méi)有固定的熔點(diǎn),選項(xiàng)A、D正確。
故選:AD。
2.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.化學(xué)成分相同的物質(zhì)只能生成同一種晶體
B.雖然石英是晶體,但是由石英制成的玻璃卻是非晶體
C.普通玻璃是非晶體
D.一塊鐵雖然是各向同性的,但它是多晶體
【答案】BCD
【解析】化學(xué)成分相同的物質(zhì)微粒可能形成不同的空間結(jié)構(gòu),從而可生成多種晶體,如石墨和金剛石,故A錯(cuò)誤;石英是晶體,而石英制成的玻璃卻是非晶體,晶體與非晶體之間是可以互相轉(zhuǎn)化的,故B、C正確;金屬是多晶體,具有各向同性,故D正確。
故選:BCD。
3.大自然之中存在許多絢麗奪目的晶體,這些晶體不僅美麗,而且由于化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)各不相同而呈現(xiàn)出千姿百態(tài).高貴如鉆石,平凡如雪花,都是由無(wú)數(shù)原子嚴(yán)謹(jǐn)而有序地組成.關(guān)于晶體與非晶體,正確的說(shuō)法是( )
A.固體可以分為晶體和非晶體兩類,晶體、非晶體是絕對(duì)的,是不可以相互轉(zhuǎn)化的
B.多晶體是許多單晶體雜亂無(wú)章地組合而成的,所以多晶體沒(méi)有確定的幾何形狀
C.單晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿幌嗤夭煌较虻墓鈱W(xué)性質(zhì)一定相同
D.有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同晶體,是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布
【答案】BD
【解析】固體可以分為晶體和非晶體兩類,晶體、非晶體不是絕對(duì)的,是可以相互轉(zhuǎn)化的,例如,天然石英是晶體,熔融過(guò)的石英卻是非晶體,所以A錯(cuò)誤;多晶體是許多單晶體雜亂無(wú)章地組合而成的,所以多晶體沒(méi)有確定的幾何形狀,B正確;單晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿幌嗤?,沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)也不相同,C錯(cuò)誤;有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同晶體,是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布,D正確。
故選:BD。
4.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.化學(xué)成分相同的物質(zhì)只能生成同一種晶體
B.雖然石英是晶體,但是由石英制成的玻璃卻是非晶體
C.普通玻璃是非晶體
D.一塊鐵雖然是各向同性的,但它是多晶體
【答案】CD
【解析】晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的,石墨、石墨烯與金剛石都是晶體,A錯(cuò)誤,C正確;石墨、石墨烯都是單質(zhì),B錯(cuò)誤;通過(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開(kāi)而得到石墨烯的方法是物理方法,D正確。
故選:CD。
5.下列關(guān)于探索晶體結(jié)構(gòu)的幾個(gè)結(jié)論中正確的是( )
A.1912年,德國(guó)物理學(xué)家勞厄用X射線來(lái)探測(cè)固體內(nèi)部的原子排列,才證實(shí)了晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒的確是按一定的規(guī)律整齊地排列起來(lái)的
B.組成晶體的物質(zhì)微粒,沒(méi)有一定的規(guī)則,在空間雜亂無(wú)章地排列著,并且晶體的微觀結(jié)構(gòu)沒(méi)有周期性特點(diǎn)
C.晶體內(nèi)部各微粒之間還存在著很強(qiáng)的相互作用力,這些作用力就像可以伸縮的彈簧一樣,將微粒約束在一定的平衡位置上
D.熱運(yùn)動(dòng)時(shí),晶體內(nèi)部的微粒可以像氣體分子那樣在任意空間里做劇烈運(yùn)動(dòng)
【答案】AC
【解析】勞厄在1912年用X射線證實(shí)了晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的規(guī)律性.而晶體內(nèi)部微粒都只能在各自的平衡位置附近振動(dòng),是因?yàn)槲⒘ig存在著相互作用力的結(jié)果。
故選:AC。
二、非選擇題:
1.如圖所示為食鹽晶體結(jié)構(gòu)示意圖,食鹽的晶體是由鈉離子(圖中)和氯離子(圖中)組成的,這兩種離子在空間中三個(gè)互相垂直的方向上,都是等距離地交錯(cuò)排列的.已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5 g/ml,食鹽的密度是2.2 g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 ml-1,試估算食鹽晶體中兩個(gè)最近的鈉離子中心間的距離.
【答案】4×10-10 m
【解析】1 ml食鹽中有NA個(gè)氯離子和NA個(gè)鈉離子,離子總數(shù)為2NA,因而摩爾體積V、摩爾質(zhì)量M與物質(zhì)密度ρ的關(guān)系為V=eq \f(M,ρ),所以一個(gè)離子所占的體積為V0=eq \f(V,2NA)=eq \f(M,2ρNA).由圖可知V0就是圖中八個(gè)離子所夾的立方體的體積,此正方體的邊長(zhǎng)d=eq \r(3,V0)=eq \r(3,\f(M,2NAρ)),而最近的兩個(gè)鈉離子中心的距離r=eq \r(2)d=eq \r(2)×eq \r(3,\f(M,2NAρ))≈1.41×eq \r(3,\f(58.5×10-3,2×6.0×1023×2.2×103)) m≈4×10-10 m。
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