高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)優(yōu)質(zhì)導(dǎo)學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

認(rèn)識(shí)物質(zhì)的聚集狀態(tài)。
能從微觀角度理解晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能結(jié)合晶體的特點(diǎn)判斷晶體與非晶體。
重點(diǎn)：判斷晶體與非晶體。
難點(diǎn)：判斷晶體與非晶體。
1．物質(zhì)的聚集狀態(tài)
(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外，還有晶態(tài)、非晶態(tài)和塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。
(2)物質(zhì)并不一定都由分子構(gòu)成，如氣態(tài)的等離子體、液態(tài)的離子液體、固態(tài)的氯化鈉、金剛石、石墨、二氧化硅、金屬等都無(wú)分子。
①等離子體：由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)。
②離子液體：熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。
③液晶：介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性、黏度、形變性等，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等，表現(xiàn)出類似晶體的各向異性。
2．晶體與非晶體
(1)晶體與非晶體的本質(zhì)差異
(2)獲得晶體的途徑
①熔融態(tài)物質(zhì)凝固。
②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。
③溶質(zhì)從溶液中析出。
(3)晶體的特性
(4)晶體與非晶體的區(qū)分方法
1.下列敘述正確的是( )
A．食鹽粉末為非晶體
B．液體與晶體的混合物叫液晶
C．等離子體的基本構(gòu)成微粒是帶正電的離子和電子及不帶電的分子或原子
D．等離子體的外觀為固態(tài)
答案 C
2.下列物質(zhì)屬于晶體的是（）【多選】
①食鹽 ②玻璃 ③陶瓷 ④膽礬 ⑤橡膠 ⑥水晶
答案 ① ④⑥
3.區(qū)別晶體與非晶體最可靠的方法是（）
測(cè)定熔點(diǎn)B．X-射線衍射實(shí)驗(yàn) C.觀察外形 D.通過(guò)比較硬度確定
答案 B
4.下列過(guò)程可以得到晶體的有（）【雙選】
A．對(duì)NaCl飽和溶液降溫，所得到的固體
B．氣態(tài)H2O冷卻為液態(tài)，然后再冷卻成的固態(tài)
C．熔融的KNO3冷卻后所得的固體
D．將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體
答案 AC
考點(diǎn)1晶體與非晶體的比較
1．晶體與非晶體的比較
晶體和非晶體在結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致它們?cè)谛再|(zhì)上有所不同。根據(jù)固體的某些性質(zhì)，可以判斷某一固體是晶體還是非晶體。二者具體差異如下：
2.晶體呈現(xiàn)自范性的條件
晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一是晶體生長(zhǎng)的速率適當(dāng)。熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固，有時(shí)得到晶體，但凝固速率過(guò)快，常常只得到肉眼看不到多面體外形的粉末或沒(méi)有規(guī)則外形的塊狀物，甚至形成的只是非晶態(tài)(玻璃態(tài))。如瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，而水晶則是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成的。
3．晶體具有自范性的本質(zhì)原因
晶體具有自范性的本質(zhì)原因是晶體中粒子在微觀空間呈現(xiàn)周期性有序排列。
下列敘述中，不正確的是( )
A．從硫酸銅飽和溶液中可以析出硫酸銅晶體
B．具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體
C．晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形
D．具有各向異性的固體一定是晶體
答案 C
【解析】溶質(zhì)從溶液中析出是得到晶體的一條途徑，A正確；有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則的幾何外形，B正確；晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和固定的熔點(diǎn)是其內(nèi)部粒子規(guī)律性排列的外部反映，因此D正確，C錯(cuò)誤。
將等物質(zhì)的量晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率的eq \f(1,104)。則晶體的各向異性主要表現(xiàn)在( )
①硬度 ②導(dǎo)熱性 ③導(dǎo)電性 ④光學(xué)性質(zhì)
A．①③ B．②④
C．①②③ D．①②③④
答案 D
【解析】由題意知，藍(lán)晶石在不同方向上的硬度不同，石墨在與層垂直方向和與層平行方向上原子排布不同，導(dǎo)致導(dǎo)電性不同，導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)也不同。
1．液晶已有廣泛的應(yīng)用，如手機(jī)、電腦、電視的液晶顯示器。下列有關(guān)液晶的敘述不正確的是( )
A．是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)
B．具有液體的流動(dòng)性、晶體的各向異性
C．液晶都不穩(wěn)定
D．液晶分子聚集在一起時(shí)，其分子間的相互作用很容易受溫度、壓力和電場(chǎng)的影響
答案 C
【解析】實(shí)用液晶在常溫下十分穩(wěn)定，C錯(cuò)誤。
2．水的狀態(tài)除了氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。液態(tài)的水急速冷卻到165 K就可以轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)，玻璃態(tài)的水無(wú)固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與液態(tài)水的密度相同。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．玻璃態(tài)水是分子晶體
B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹
C．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小
D．玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài)
答案 D
【解析】玻璃態(tài)水不存在晶體結(jié)構(gòu)，所以不屬于分子晶體，A錯(cuò)誤；玻璃態(tài)水的密度與液態(tài)水的密度相同，則水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)時(shí)，體積不變，B、C錯(cuò)誤。
3．Al65Cu20C15是一種十邊形準(zhǔn)晶，在準(zhǔn)晶的原子排列中，其結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)程有序的，這一點(diǎn)和晶體相似，但是準(zhǔn)晶不具備晶體的平移對(duì)稱性，是一種介于晶體和非晶體之間的固體結(jié)構(gòu)。下列可區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶及非晶體的最可靠的方法是( )
A．測(cè)定熔點(diǎn)
B．進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)
C．測(cè)定密度
D．觀察外形
答案 B
4.下列敘述正確的是( )
A．玻璃、石蠟、松香、氯化鈉都是非晶體
B．晶體中粒子呈周期性有序排列，非晶體粒子排列完全無(wú)序
C．非晶體在加熱熔化的過(guò)程中溫度保持上升趨勢(shì)
D．當(dāng)晶體處于熔點(diǎn)溫度時(shí)，它的狀態(tài)應(yīng)是固態(tài)或液態(tài)
【解析】選C。玻璃、石蠟、松香是非晶體，而氯化鈉是晶體，A錯(cuò)誤；晶體中粒子呈周期性有序排列，而非晶體粒子則相對(duì)無(wú)序，B錯(cuò)誤；由于非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，非晶體在加熱熔化的過(guò)程中溫度保持上升趨勢(shì)，C正確；當(dāng)晶體處于熔點(diǎn)溫度時(shí)，它可能處于固態(tài)、液態(tài)或固液混合態(tài)，D錯(cuò)誤。
5.關(guān)于晶體和非晶體的說(shuō)法，正確的是( )
A．晶體在三維空間里呈周期性有序排列，因此在各個(gè)不同的方向上具有相同的物理性質(zhì)
B．晶體在熔化過(guò)程中需要不斷地吸熱，溫度不斷地升高
C．普通玻璃在各個(gè)不同的方向上力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)相同
D．晶體和非晶體之間不可以相互轉(zhuǎn)化
答案 C
6.下列有關(guān)晶體常識(shí)的敘述錯(cuò)誤的是( )
A．水晶屬于晶體，有固定的熔點(diǎn)，而玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)，屬于非晶體
B．當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)可以看到明顯的分立的斑點(diǎn)或者譜線
C．晶體都具有自范性。自范性是晶體的本質(zhì)屬性
D．晶體都具有規(guī)則的幾何外形，而非晶體都不具有規(guī)則的幾何外形
答案 D
【解析】水晶的化學(xué)成分是二氧化硅，屬于晶體，而玻璃是混合物，屬于非晶體，A正確；當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)，可發(fā)生衍射，可以看到明顯的分立的斑點(diǎn)或者譜線，B正確；在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的規(guī)則和凸面體外形的性質(zhì)，即晶體的自范性，C正確；晶體具有規(guī)則的幾何外形，但非晶體也可能具有規(guī)則的幾何外形，如鉆石形狀的玻璃制品，D錯(cuò)誤。
7．下列有關(guān)晶體常識(shí)的敘述錯(cuò)誤的是( )
A．水晶屬于晶體，有固定的熔點(diǎn)，而玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)，屬于非晶體
B．當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線通過(guò)晶體時(shí)可以看到明顯的分立的斑點(diǎn)或者譜線
C．晶體都具有自范性，自范性是晶體的本質(zhì)屬性
D．晶體都具有規(guī)則的幾何外形，而非晶體都不具有規(guī)則的幾何外形
答案 D
【解析】晶體具有規(guī)則的幾何外形，但非晶體也可能具有規(guī)則的幾何外形，如鉆石形狀的玻璃制品，D錯(cuò)誤。
8．下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是( )
A．粉末狀的硝酸鉀固體沒(méi)有多面體外形，故為非晶體
B．晶體呈現(xiàn)自范性的過(guò)程是非自發(fā)的過(guò)程
C．瑪瑙和水晶皆為晶體，二者都是熔融二氧化硅快速凝固所形成的
D．當(dāng)晶體生長(zhǎng)速率適當(dāng)時(shí)才可得到規(guī)則的多面體外形
答案 D
【解析】 A項(xiàng)，有的固體粉末肉眼看不到晶體外形，放到光學(xué)顯微鏡下才可以看到整齊規(guī)則的晶體外形，粉末狀的KNO3為晶體，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，而水晶則是熱液緩慢冷卻形成的，錯(cuò)誤。
9.下列關(guān)于聚集狀態(tài)的敘述中，錯(cuò)誤的是( )
A．物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)
B．氣態(tài)是高度無(wú)序的體系存在狀態(tài)
C．固態(tài)中的原子或者分子結(jié)合的較緊湊，相對(duì)運(yùn)動(dòng)較弱
D．液態(tài)物質(zhì)的微粒間距離和作用力的強(qiáng)弱介于固、氣兩態(tài)之間，表現(xiàn)出明顯的流動(dòng)性
答案 A
【解析】物質(zhì)的聚集狀態(tài)，除了氣、液、固三態(tài)外，還有非晶體、液晶、納米材料和等離子體等聚集狀態(tài)，A錯(cuò)誤；物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí)，分子間距離大，分子運(yùn)動(dòng)速度快，體系處于高度無(wú)序狀態(tài)，B正確；據(jù)物質(zhì)固態(tài)時(shí)微粒間距離較小可判斷，固態(tài)中的原子或者分子結(jié)合的較緊湊，相對(duì)運(yùn)動(dòng)較弱，C正確；對(duì)液態(tài)物質(zhì)而言，分子相距比較近，分子間作用力也較強(qiáng)，表現(xiàn)出明顯的流動(dòng)性，D正確。
10.玻璃是常見(jiàn)的非晶體，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途，如圖是玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)玻璃的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．玻璃內(nèi)部微粒排列是無(wú)序的
B．玻璃熔化時(shí)吸熱，溫度不斷上升
C．光纖和玻璃的主要成分都可看成是SiO2，二者都是非晶體
D．利用X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以鑒別石英玻璃和水晶
答案 C
【解析】選C。根據(jù)玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，構(gòu)成玻璃的粒子無(wú)周期性排列，是無(wú)序的，所以玻璃是非晶體，因此沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，A對(duì)、B對(duì)；玻璃屬于非晶體但光導(dǎo)纖維屬于晶體，C錯(cuò)；區(qū)分晶體與非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)，D對(duì)。
固體
自范性
微觀結(jié)構(gòu)
晶體
有
原子在三維空間里呈
周期性有序排列
非晶體
沒(méi)有
原子排列相對(duì)無(wú)序
區(qū)分方法
測(cè)熔點(diǎn)
晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)
可靠方法
對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)
晶體
非晶體
微觀結(jié)構(gòu)特征
粒子周期性有序排列
粒子排列相對(duì)無(wú)序
性質(zhì)特征
自范性
有
無(wú)
熔點(diǎn)
固定
不固定
各向異性
有
無(wú)
鑒別方法
間接方法
看是否具有固定的熔點(diǎn)或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性
科學(xué)方法
對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)
舉例
NaCl、I2、Na晶體等
玻璃、橡膠等

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