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2019年高中物理 2.2 晶體的微觀結(jié)構(gòu)知能演練 粵教版選修3-3 1．(雙選)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．因?yàn)槭⑹蔷w，所以由石英制成的玻璃也是晶體 C．普通玻璃是非晶體 D．一塊鐵雖然是各向同性的，但它們是晶體 解析：一種元素可以生成多種晶體，因?yàn)槠浞肿涌赡芘懦蓭追N空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)．玻璃為非晶體，而石英為晶體，所有的金屬都為多晶體，故C、D正確． 答案：CD 2．晶體在熔化過(guò)程中所吸收的熱量，主要用于(　　) A．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能 B．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子動(dòng)能 C．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，同時(shí)增加分子動(dòng)能 D．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢(shì)能和分子動(dòng)能 解析：晶體有固定的熔點(diǎn)，熔化過(guò)程中吸收熱量用于破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，因溫度不變，所以分子動(dòng)能不變，吸收的熱量用于增加分子勢(shì)能，內(nèi)能增加，A正確． 答案：A 3．(雙選)比較金剛石與石墨的結(jié)果是(　　) A．它們是同一種物質(zhì)，只是內(nèi)部微粒的排列不同 B．它們的物理性質(zhì)有很大的差異 C．由于它們內(nèi)部微粒排列規(guī)則不同，所以金剛石為晶體，石墨是非晶體 D．金剛石是單晶體，石墨是多晶體 解析：同一種物質(zhì)微?？赡苄纬刹煌木w結(jié)構(gòu)，從而生成種類(lèi)不同的幾種晶體，金剛石與石墨是它的一個(gè)特例． 答案：AB 4．下列敘述中，不能利用晶體的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)解釋的是(　　) A．晶體有規(guī)則的幾何外形，非晶體沒(méi)有規(guī)則的幾何外形 B．晶體有一定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有熔點(diǎn) C．晶體的導(dǎo)電性能比非晶體好 D．單晶體的各向異性 解析：由晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知A、B、D正確；晶體的導(dǎo)電性能不一定比非晶體好． 答案：C 5．(雙選)下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．單晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點(diǎn)陣排列 B．單晶體具有天然規(guī)則的幾何外形，是由于它的微粒按一定規(guī)則排列 C．非晶體有規(guī)則的幾何形狀和確定的熔點(diǎn) D．石墨的硬度與金剛石差很多，是由于它的微粒沒(méi)有按空間點(diǎn)陣分布 解析：?jiǎn)尉w內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著單晶體的物理性質(zhì)，也正是由于它的微粒按一定規(guī)律排列，使單晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀．石墨與金剛石的硬度相差甚遠(yuǎn)是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地柔軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強(qiáng)，所以金剛石有很大的硬度． 答案：CD 6．(雙選)下列關(guān)于晶體空間結(jié)構(gòu)的說(shuō)法，正確的是(　　) A．構(gòu)成晶體空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì)微粒，只能是離子 B．晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)，是由于晶體中物質(zhì)微粒之間相互作用很強(qiáng)，所有物質(zhì)微粒都被牢牢地束縛在空間結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)上不動(dòng) C．所謂空間點(diǎn)陣與空間結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)，都是抽象的概念；結(jié)點(diǎn)是指組成晶體的物質(zhì)微粒做永不停息地微小振動(dòng)的平衡位置；物質(zhì)微粒在結(jié)點(diǎn)附近的微小振動(dòng)，就是熱運(yùn)動(dòng) D．相同的物質(zhì)微粒，可以構(gòu)成不同的空間結(jié)構(gòu)；也就是同一種物質(zhì)能夠生成不同的晶體，從而能夠具有不同的物理性質(zhì) 解析：組成晶體的物質(zhì)微?？梢允欠肿?、原子或離子，這些物質(zhì)微粒也就是分子動(dòng)理論所說(shuō)的分子．顯然，組成晶體的物質(zhì)微粒處在永不停息地?zé)o規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)之中，物質(zhì)微粒之間還存在相互作用，晶體的物質(zhì)微粒之所以能構(gòu)成空間點(diǎn)陣，是由于晶體中物質(zhì)微粒之間的相互作用很強(qiáng)，物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服這種相互作用而彼此遠(yuǎn)離，綜上所述，選項(xiàng)C、D正確． 答案：CD 7．現(xiàn)代建筑出現(xiàn)一種新設(shè)計(jì)：在墻面裝飾材料中均勻混入小顆粒狀的小球，球內(nèi)充入一種非晶體材料，當(dāng)溫度升高時(shí)，球內(nèi)材料熔化吸熱，當(dāng)溫度降低時(shí)，球內(nèi)材料凝固放熱，使建筑內(nèi)溫度基本保持不變．下列四個(gè)圖象中， 表示球內(nèi)材料的熔化圖象的是(　　) 解析：由于該球內(nèi)充入的是一種非晶體材料，根據(jù)非晶體熔化過(guò)程中吸熱、溫度不斷升高但沒(méi)有一定的熔點(diǎn)的特點(diǎn)，可以判斷應(yīng)該選C；而A是晶體熔化的圖象；B、D分別是晶體和非晶體的凝固圖象． 答案：C 8．下圖是萘晶體的熔化曲線，由圖可知，萘的熔點(diǎn)是________，熔化時(shí)間為_(kāi)_______． 若已知萘的質(zhì)量為m，固態(tài)時(shí)比熱為c1，液態(tài)時(shí)比熱為c2，熔化熱為λ，試計(jì)算在0～t1 、t1 ～t2和t2～t3這三個(gè)時(shí)間間隔中吸收的熱量． 答案：θ2　t2－t1 0～t1：Q1＝c1m(θ2－θ1) t1～t2：Q2＝λ·m t2～t3：Q3＝c2m(θ3－θ2) 9．家庭、學(xué)校等有關(guān)的門(mén)鎖常用“碰鎖”，然而，這種鎖使用一段時(shí)間后，鎖舌就會(huì)變澀而不易被碰入，造成關(guān)門(mén)困難．這時(shí)，你可以用鉛筆在鎖舌上摩擦幾下，碰鎖便開(kāi)關(guān)自如如初，并且可以持續(xù)幾個(gè)月之久．請(qǐng)你動(dòng)手試一試，并回答其中的道理． 答案：石墨由于具有層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間結(jié)合不是很緊密，層與層之間易脫落，故能起到潤(rùn)滑作用．在鎖舌上用鉛筆摩擦幾下，碰鎖便開(kāi)關(guān)自如如初，也是根據(jù)這個(gè)道理． 什么是納米材料？ 納米(nm)是長(zhǎng)度單位，1納米是10－9 米，對(duì)宏觀物質(zhì)來(lái)說(shuō)，納米是一個(gè)很小的單位，人的頭發(fā)絲的直徑一般為7 000～8 000 nm，人體紅細(xì)胞的直徑一般為3 000～5 000 nm，病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸一般在微米量級(jí)；對(duì)于微觀物質(zhì)如原子、分子等以前用埃()為單位來(lái)表示，1相當(dāng)于1個(gè)氫原子的直徑，1nm＝10. 一般認(rèn)為納米材料應(yīng)該包括兩個(gè)基本條件： (1)材料的特征尺寸在1～100 nm之間． (2)材料具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特性． 納米碳管——21世紀(jì)的新型碳材料 納米碳管又叫巴基管，是碳的同素異形體．它由單層或多層石墨片繞中心按一定角度卷曲而成的無(wú)縫、中空納米管． 納米碳管的優(yōu)點(diǎn)：高機(jī)械強(qiáng)度和高彈性，強(qiáng)度≥鋼的100倍，密度≤鋼的.優(yōu)良的導(dǎo)體和半導(dǎo)體具有高比表面積，吸附性能強(qiáng)，具有優(yōu)良的光學(xué)特性． 納米碳管的功能化：①共價(jià)功能化，包括端口功能化、側(cè)壁功能化；②非共價(jià)功能化，包括表面活化劑功能化、聚合物功能化、內(nèi)腔功能化． 中間相瀝青基泡沫炭 中間相瀝青基泡沫炭是近幾年由國(guó)內(nèi)外研發(fā)的一種低密度、高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電、耐火、吸波、具抗熱沖擊性能的新型炭材料 ，以中間相瀝青為前驅(qū)體制備的泡沫炭，經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理后具有高的熱導(dǎo)率．其孔壁及其韌帶具有類(lèi)似高性能炭纖維的石墨化結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出高的導(dǎo)熱性能，熱導(dǎo)率在700～1 200 W/(m·K)之間 . 新型納米功能材料——碳化硅 納米碳化硅是高溫、高頻和高壓等苛刻環(huán)境下理想的結(jié)構(gòu)和功能材料，在航空航天、國(guó)防和原子能等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用．納米碳化硅的性能在很大程度上取決于其結(jié)構(gòu)和形貌，不同的應(yīng)用背景要求具有不同結(jié)構(gòu)和形貌的納米材料．碳化硅納米線具有良好的彈性和柔韌性，是金屬、陶瓷和樹(shù)脂復(fù)合材料增強(qiáng)劑；而定向排列的碳化硅納米線具有非常低的場(chǎng)發(fā)射性能，是真空微電子器件的一種理想的陽(yáng)極材料；納米結(jié)構(gòu)的多孔碳化硅材料具有良好的藍(lán)光發(fā)光性能和電磁損耗性能，是一種非常有前途的藍(lán)光發(fā)光材料和軍用吸波材料．