《2019-2020學(xué)年高中物理 第2章 固體 第2節(jié) 固體的微觀結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 材料科技與人類文明學(xué)案 魯科版選修3-3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第2章 固體 第2節(jié) 固體的微觀結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 材料科技與人類文明學(xué)案 魯科版選修3-3（12頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié)　固體的微觀結(jié)構(gòu) 第3節(jié)　材料科技與人類文明 　1.知道晶體的結(jié)構(gòu)類型及特點(diǎn)．(重點(diǎn))　2.理解晶體與非晶體差異的原因． 3．應(yīng)用固體的微觀結(jié)構(gòu)解釋固體特征．(難點(diǎn)) 一、晶體的結(jié)構(gòu) 1．組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地在空間排成陣列，呈現(xiàn)周而復(fù)始的有序結(jié)構(gòu)，說明晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性特點(diǎn)． 2．晶體內(nèi)部各微粒之間存在著很強(qiáng)的相互作用力，微粒被約束在一定的平衡位置上． 3．熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振動(dòng)． 1．晶體為什么有規(guī)則的幾何外形？ 提示：由于晶體中的物質(zhì)微粒在空間是按一定規(guī)律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振動(dòng)，所以晶體有規(guī)則的幾何外形

2、． 二、晶體的結(jié)合類型 比較項(xiàng)目 類型　　 構(gòu)成微粒 結(jié)合鍵 舉例 離子晶體 正、負(fù)離子 離子鍵 NaCl、AgBr 原子晶體 原子 共價(jià)鍵 SiO2、碳、鍺 金屬晶體 物質(zhì)微粒 金屬鍵 銅、銀、鋁 三、固體特征的微觀解釋 1．方法：在固體界面沿不同方向畫出等長直線． 2．微觀解釋 (1)單晶體在沿不同方向的等長直線上微粒的個(gè)數(shù)不相等，說明沿不同方向微粒的排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況不同，所以單晶體在物理性質(zhì)上表觀為各向異性． (2)非晶體在沿不同方向的等長直線上微粒的個(gè)數(shù)大致相等，說明沿不同方向微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同，在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性．

3、 3．同一種物質(zhì)微粒在不同的條件下有可能形成不同的晶體，雖然構(gòu)成這些晶體的物質(zhì)微粒都相同，但是由于它們的排列形式不同，物理性質(zhì)也不同． 四、材料及分類 1．分類 (1)按材料特性分為：結(jié)構(gòu)材料和功能材料． (2)按應(yīng)用領(lǐng)域分為：信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等． (3)按習(xí)慣分為：金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料． 2．新材料 (1)發(fā)生形變后幾乎能100%恢復(fù)原狀的材料稱為形狀記憶合金． (2)微電子材料：半導(dǎo)體． (3)力、熱、聲、光、磁等方面的某些性能會(huì)發(fā)生突變的納米材料． (4)材料、信息、能源被當(dāng)今國際社會(huì)公認(rèn)為現(xiàn)代文明的三

4、大支柱． 2．家庭、學(xué)?；驒C(jī)關(guān)的門鎖常用“碰鎖”，然而使用一段時(shí)間后，鎖舌就會(huì)變澀而不易被碰，造成鎖門困難，這時(shí)，你可以用鉛筆在鎖舌上研磨幾下，“碰鎖”便開關(guān)自如了，而且可以維持幾個(gè)月之久，你知道其中的道理嗎？ 提示：因?yàn)殂U筆中含有石墨成分，利用的是石墨的潤滑作用，石墨具有層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間容易脫落，因而起到潤滑作用． 　微觀結(jié)構(gòu)理論對固體特征的解釋 一、晶體的微觀結(jié)構(gòu) 1．猜想：早在17世紀(jì)，就有許多研究者提出這樣一種觀點(diǎn)：在晶體內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微粒應(yīng)該是規(guī)則排列的． 2．實(shí)驗(yàn)證實(shí)：1912年，德國物理學(xué)家勞厄用X射線來探測固體內(nèi)部的原子排列，證實(shí)了晶體內(nèi)部的物

5、質(zhì)微粒的確是按一定的規(guī)律整齊地排列起來的． 3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性． (2)內(nèi)部微粒間存在著很強(qiáng)的作用力． (3)微粒只在各自的平衡位置附近做微小振動(dòng)． 4．晶體的結(jié)構(gòu)類型 (1)概念：由正、負(fù)離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫做離子晶體．相鄰原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合而成的晶體叫做原子晶體．物質(zhì)微粒通過金屬鍵結(jié)合而成的晶體叫做金屬晶體． (2)常見的各種晶體 離子晶體：NaCl晶體(空間正方體結(jié)構(gòu))，AgBr，PbS，MgO晶體等． 原子晶體：SiO2(正四面體結(jié)構(gòu))、碳(金剛石)、鍺、錫晶體等． 金屬晶體：銅晶體(立方體)、銀、鋁、鎳和金等． 　組成晶體

6、的物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)，依照一定的規(guī)律在空間中整齊地排列，物質(zhì)微粒之間的相互作用力很強(qiáng)，微粒的熱運(yùn)動(dòng)不足以克服它們的相互作用力，微粒的熱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的振動(dòng)． 二、固體特征的微觀解釋 1．幾何外形解釋 單晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列有一定的規(guī)律，在宏觀上就具有規(guī)則的天然幾何外形；而非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒(或多晶體內(nèi)的小晶粒)的排列沒有一定規(guī)律，表現(xiàn)為雜亂無章，因此在宏觀上沒有規(guī)則的天然幾何外形． 2．物理性質(zhì)解釋 在單晶體內(nèi)部，沿不同方向的等長直線上，微粒個(gè)數(shù)通常是不相等的，這說明單晶體在不同方向上的微粒排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況是不一樣的，故單晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)

7、為各向異性；在非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒(或多晶體內(nèi)的小晶粒)的排列是雜亂無章的，從統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)來看，沿不同方向的等長直線上，微粒(或晶粒)個(gè)數(shù)大致相同，非晶體(或多晶體)在不同方向上的微粒(或晶粒)排列及物質(zhì)結(jié)構(gòu)情況基本相同，故非晶體(或多晶體)在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性． 　單晶體在沿不同的方向上，物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，即在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，從而引起單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同． 有些物質(zhì)在不同條件下生成不同的晶體，那是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同的規(guī)則在空間分布．例如：金剛石和石墨都是由碳元素構(gòu)成的，它們有不同的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)． 三、對晶體熔點(diǎn)的解釋 　給晶體加熱到一定溫度時(shí)，

8、一部分微粒有足夠的動(dòng)能克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞．晶體開始熔解，熔解時(shí)晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化． 　晶體的溫度升高時(shí)，組成晶體的物質(zhì)微粒運(yùn)動(dòng)加劇，當(dāng)熱運(yùn)動(dòng)達(dá)到足以破壞其空間排列的規(guī)律性時(shí)，晶體開始熔化，要破壞物質(zhì)微?？臻g排列的規(guī)律性就需要克服微粒的強(qiáng)大作用力做功，因?yàn)樵诰w尚未全部熔化之前，吸收的熱量全部用來破壞其空間排列的規(guī)律性，所以晶體融化時(shí)有確定的熔點(diǎn)，雖然在熔化過程中不斷地吸收熱量，但溫度并不升高，如果晶體全部熔化后仍吸收熱量，溫度將由熔點(diǎn)繼續(xù)升高． 　下列敘述中正確的是(　　) A．單晶體的各向異性是由于它的內(nèi)部微粒的排列是

9、雜亂無章的 B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的內(nèi)部微粒按一定規(guī)律排列 C．非晶體有規(guī)則的幾何形狀和固定的熔點(diǎn) D．石墨的硬度比金剛石差得多，是由于它的微粒沒有按空間結(jié)構(gòu)分布 [思路點(diǎn)撥]　從晶體的微觀結(jié)構(gòu)去分析，弄清晶體、非晶體的不同． [解析]　單晶體的各向異性是由于在不同方向上，單晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列情況不同導(dǎo)致的，非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列沒有一定規(guī)律，雜亂無章，故它沒有規(guī)則的幾何形狀，也沒有固定的熔點(diǎn)，金剛石與石墨物理性質(zhì)差別很大，是由于內(nèi)部微粒的排列組合結(jié)構(gòu)不同造成的．故A、C、D均不對，B選項(xiàng)正確． [答案]　B 　1.(多選)下列說法正確的是(　　) A．將

10、一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì) C．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w E．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變 解析：選BCD.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學(xué)性質(zhì)不同，故選項(xiàng)B正確；例如金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故選項(xiàng)C正確；晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．

11、如天然水晶是晶體，熔融過的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，故選項(xiàng)D正確；熔化過程中，晶體的溫度不變，但內(nèi)能改變，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 　新材料及其應(yīng)用 1．關(guān)于半導(dǎo)體材料的認(rèn)識 (1)半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，如：硅、鍺、氧化亞銅、砷化鎵等． (2)影響半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的因素：溫度、光照、摻入雜質(zhì)． (3)半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦缘奈⒂^機(jī)理(以硅為例) ①N型半導(dǎo)體：以自由電子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體摻入雜質(zhì)后形成的半導(dǎo)體． ②P型半導(dǎo)體：以空穴參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體摻入雜質(zhì)后形成的半導(dǎo)體． ③PN結(jié)：將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體緊密接觸，在接觸面上會(huì)形成一

12、個(gè)PN結(jié)．P型半導(dǎo)體端為晶體二極管的正極，N型半導(dǎo)體端為晶體二極管的負(fù)極． 2．關(guān)于納米材料的認(rèn)識 (1)納米：長度單位．符號：nm.1 nm＝10－9 m. (2)納米技術(shù)：指在納米尺度上制造材料和器件的技術(shù)． (3)納米材料的分類：納米金屬材料、納米磁性材料、有機(jī)—無機(jī)納米復(fù)合物、納米傳感材料、納米醫(yī)用材料等． (4)納米材料的奇特效應(yīng) ①量子尺寸效應(yīng)：如銀的超細(xì)微粒在溫度為1 K時(shí)，會(huì)由導(dǎo)體變?yōu)榻^緣體． ②小尺寸效應(yīng)：如當(dāng)材料超細(xì)微粒的尺寸與光波波長相當(dāng)或更小時(shí)，將由超導(dǎo)狀態(tài)變?yōu)檎Ｎ飸B(tài)． ③表面和界面效應(yīng)：如納米材料活性極高，極不穩(wěn)定，很容易與其他原子結(jié)合． ④宏觀量

13、子隧道效應(yīng)：如低于某一臨界溫度時(shí)，其微觀粒子的運(yùn)動(dòng)速度基本上與溫度無關(guān)． (5)納米材料的良好性能主要表現(xiàn)在：力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等方面． 　(多選)納米材料的奇特效應(yīng)使納米材料表現(xiàn)出不同于傳統(tǒng)材料的良好性能，以下關(guān)于納米材料的性能的說法中，正確的是(　　) A．在力學(xué)性能方面，納米材料具有高強(qiáng)、高硬和良好的塑性 B．在熱學(xué)性能方面，納米超細(xì)微粒的熔點(diǎn)比常規(guī)粉體低得多 C．在電學(xué)性能方面，納米金屬在低溫時(shí)會(huì)呈現(xiàn)超導(dǎo)電性 D．在化學(xué)性能方面，納米材料化學(xué)活性低，因此化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng) [思路點(diǎn)撥]　結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)材料的尺寸小到納米尺度時(shí)，其力、熱、聲、光、磁等方面

14、的某些性質(zhì)會(huì)突變，這也是納米材料的“神奇”之處． [解析]　在電學(xué)性能方面，納米材料在低溫會(huì)呈現(xiàn)電絕緣性；而在化學(xué)性能方面，納米材料具有相當(dāng)高的化學(xué)活性，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． [答案]　AB 納米尺度和原子直徑的數(shù)量級很接近，因此納米技術(shù)實(shí)際上就是重新排列原子而制造出具有新分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)．當(dāng)材料小到納米尺度時(shí)，其力、熱、聲、光、磁等方面的某些性能會(huì)突變． 　2.(多選)關(guān)于記憶合金“鎳鈦諾”，下列說法正確的是(　　) A．它的材料中含鎳、鈦 B．在常溫下做成某種形狀，高溫下拉直，然后到常溫時(shí)又恢復(fù)原狀 C．在高溫下做成某種形狀，低溫下拉直，然后到高溫時(shí)又恢復(fù)原狀 D．它的記

15、憶能力只可運(yùn)用一次 解析：選AC.材料中含有鎳和鈦，A正確；這種合金是高溫下做成某種形狀，低溫下拉直，到高溫時(shí)恢復(fù)原狀，B錯(cuò)誤，C正確；研究表明，這種合金的記憶本領(lǐng)可反復(fù)若干次使用，D錯(cuò)誤． 　用微觀結(jié)構(gòu)理論解釋晶體的特性 1．對單晶體特性的解釋 (1)對各向異性的解釋：如圖所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，從圖中可以看出，在沿不同方向所畫的等長線段AB、AC、AD上，物質(zhì)微粒的數(shù)目不同．線段AB上物質(zhì)微粒較多，線段AD上較少，線段AC上更少．正因?yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(zhì)微粒的排列情況不同，才導(dǎo)致晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同． (2)對熔點(diǎn)的解釋：給晶體加熱到一定溫度時(shí)，一部分微粒有足

16、夠的動(dòng)能，克服微粒間的作用力，離開平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開始熔化，熔化時(shí)晶體吸收的熱量全部用來破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化． 2．多晶體的微觀結(jié)構(gòu)及對其性質(zhì)的解釋：多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體(晶粒)組成的．平常見到的各種金屬材料都是多晶體．把純鐵做成的樣品放在顯微鏡下觀察，可以看到它是由許許多多晶粒組成的．晶粒有大有小，最小的只有10－5cm，最大的也不超過10－3cm.每個(gè)晶粒都是一個(gè)小單晶體，具有各向異性的物理性質(zhì)和規(guī)則的幾何形狀，因?yàn)榇罅烤Яｋs亂無章地排列，所以多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，也不顯示各向異性．它在不同方向的物理性質(zhì)是相同的，即各向同性． 　(多選

17、)單晶體不同于非晶體，它具有規(guī)則的幾何外形，在不同方向上物理性質(zhì)不同，而且具有一定的熔點(diǎn)，下列哪些說法可以用來解釋晶體的上述特性(　　) A．組成單晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點(diǎn)陣 B．單晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上微粒數(shù)目不同，微粒間距離也不相同 C．單晶體在不同方向上物理性質(zhì)不同，是由于不同方向上的物質(zhì)微粒的性質(zhì)不同 D．單晶體在熔化時(shí)吸收熱量，全部用來瓦解單晶體的空間點(diǎn)陣，轉(zhuǎn)化為分子勢能，因此，單晶體在熔化過程中保持一定的溫度不變，只有空間點(diǎn)陣完全被瓦解，單晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會(huì)升高 [解析]　單晶體微粒構(gòu)成

18、的空間點(diǎn)陣是單晶體有規(guī)則幾何外形的原因，單晶體在物理性質(zhì)上的各向異性是由于空間點(diǎn)陣中不同方向的微粒數(shù)目不同，微粒間距離也不相同．晶體熔點(diǎn)的存在是由于晶體在熔化時(shí)要吸收熱量用來瓦解空間點(diǎn)陣，增加分子勢能．熔化過程中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，即溫度不變．只有當(dāng)晶體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w后溫度才會(huì)升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能才會(huì)增加，所以單晶體也是如此．故選項(xiàng)A、B、D正確． [答案]　ABD 各種晶體都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性．同種物質(zhì)也可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，晶體和非晶體可在一定條件下相互轉(zhuǎn)化. [隨堂檢測] 1．下列關(guān)于金屬材料的說法正確的是(　　)

19、A．金屬材料一般只指純金屬 B．通常使用的金屬材料大多是合金 C．鋼是指純度非常高的鐵，而不銹鋼是鐵和碳的合金再加上鉻合成的 D．不銹鋼只是在干燥的環(huán)境里才不生銹，若在潮濕的環(huán)境里，也很容易生銹 解析：選B.金屬材料一般包括金屬與合金，而不是指純金屬，但通常使用的金屬材料大多是合金，故A錯(cuò)誤，B正確；鋼是鐵和碳的合金，而不是指高純度的鐵，不銹鋼則是鐵和碳再加上鉻的合金，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；不銹鋼具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，在潮濕的環(huán)境里也不容易生銹，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．(多選)如圖所示是兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，根據(jù)曲線判斷下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)是晶體　　　　　 B．b是晶體 C．a(chǎn)是

20、非晶體 D．b是非晶體 解析：選AD.晶體在熔化過程中不斷吸熱，但溫度卻保持不變(熔點(diǎn)對應(yīng)的溫度)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)，不斷加熱，非晶體先變軟，然后熔化，溫度卻不斷上升，因此a對應(yīng)的是晶體，b對應(yīng)的是非晶體． 3．發(fā)現(xiàn)晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是按一定的規(guī)律整齊排列的科學(xué)家是(　　) A．勞厄 B．倫琴 C．玻爾 D．富勒 解析：選A.1912年，德國物理學(xué)家勞厄用X射線來探測固體內(nèi)部的原子排列，證實(shí)了晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是按一定的規(guī)律整齊排列的． 4．請舉例說明新材料對現(xiàn)代文明的作用． 答案：半導(dǎo)體材料促進(jìn)計(jì)算機(jī)發(fā)展，高溫材料促進(jìn)航天工業(yè)的進(jìn)步，光導(dǎo)纖維促進(jìn)通信技術(shù)發(fā)展等

21、． [課時(shí)作業(yè)] 一、單項(xiàng)選擇題 1．下列晶體中屬于金屬晶體的是(　　) A．金剛石和氧化鈉 B．鍺和錫 C．銀和氧化鈉 D．鎳和金 解析：選D.根據(jù)晶體的結(jié)合類型可知氧化鈉是離子晶體；鍺、錫和金剛石是原子晶體；銀、鎳和金是金屬晶體，故選D. 2．從物體外形來判斷晶體，正確的是(　　) A．玻璃塊有規(guī)則的幾何形狀，所以它是晶體 B．不具有規(guī)則形狀的物體，一定不是晶體 C．敲打一塊石英，使它失去天然的幾何外形后，它就不是晶體了 D．單晶體在外形上都具有天然的規(guī)則的幾何形狀 解析：選D.玻璃塊有規(guī)則的幾何形狀是人工方法加工的，不具有規(guī)則形狀的物體有可能是多晶體．單晶

22、體具有天然的規(guī)則的幾何外形，敲打失去天然的幾何外形后，仍是晶體． 3．關(guān)于石墨與金剛石的區(qū)別，下列說法正確的是(　　) A．它們是由不同物質(zhì)微粒組成的不同晶體 B．它們是由相同物質(zhì)微粒組成的相同晶體 C．金剛石是晶體，石墨是非晶體 D．金剛石比石墨原子間作用力大，金剛石有很大的硬度 解析：選D.金剛石和石墨是同一種物質(zhì)微粒(碳原子)在不同條件下生成的不同晶體，它們有不同的微觀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)在宏觀上的物理性質(zhì)不一樣，故D正確． 4．日本一位材料研究所的科學(xué)家發(fā)明了一種“碳納米管溫度計(jì)”，這種溫度計(jì)被認(rèn)定是世界上最小的溫度計(jì)．研究人員在長約6～10 nm，直徑為7～10 nm的碳納米管中

23、充入液態(tài)的金屬鎵．當(dāng)溫度升高時(shí)，管中的鎵就會(huì)膨脹，通過電子顯微鏡就能讀取溫度值．這種溫度計(jì)測量的范圍可以從18 ℃到490 ℃，精確度較高，可用于檢查電子線路是否異常，測定毛細(xì)血管的溫度等許多方面．由以上信息判斷下列推測中不正確的是(　　) A．碳納米管的體積在18 ℃至490 ℃之間隨溫度變化很小，可忽略不計(jì) B．金屬鎵的體積在18 ℃至490 ℃之間隨溫度變化很小，可忽略不計(jì) C．金屬鎵的體積在18 ℃至490 ℃之間隨溫度變化比較均勻 D．金屬鎵的熔點(diǎn)很低，沸點(diǎn)很高 解析：選B.由題中信息知這種溫度計(jì)測溫范圍為18～490 ℃，精確度高，可以推斷，在測溫范圍內(nèi)，碳納米管體積變化

24、很小，而金屬鎵的體積隨溫度均勻變化，故錯(cuò)誤的選項(xiàng)為B. 5．下列關(guān)于晶體空間結(jié)構(gòu)的說法中，不正確的是(　　) A．構(gòu)成晶體空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì)微粒，可以是分子，也可以是原子或離子 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)微粒之間相互作用力很強(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)上不能動(dòng) C．所謂空間結(jié)構(gòu)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)微粒做微小振動(dòng)的平衡位置 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：選B.組成晶體的物質(zhì)微?？梢允欠肿印⒃踊螂x子，組成晶體的物質(zhì)微粒在平

25、衡位置附近做微小振動(dòng)，物質(zhì)微粒之間還存在著相互作用．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)微粒之間的相互作用很強(qiáng)，物質(zhì)微?？蓸?gòu)成不同的空間結(jié)構(gòu)，故選B. 6．下列說法中不正確的是(　　) A．不銹鋼具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于制造餐具、外科手術(shù)器械及化工設(shè)備 B．有機(jī)高分子材料是由碳、氫、氧、氮、硅、硫等元素的有機(jī)化合物構(gòu)成的材料 C．復(fù)合材料是由幾類不同材料通過復(fù)合工藝組合而成的新型材料 D．玻璃鋼不是復(fù)合材料 解析：選D.玻璃鋼、碳纖維和陶瓷復(fù)合材料等都是新型的復(fù)合材料，D錯(cuò)． 二、多項(xiàng)選擇題 7．有關(guān)晶體的排列結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是(　　) A．同種元素

26、原子按不同的結(jié)構(gòu)排列有相同的物理性質(zhì) B．同種元素原子按不同的結(jié)構(gòu)排列有不同的物理性質(zhì) C．同種元素形成晶體只能有一種排列規(guī)律 D．同種元素形成晶體可能有不同的排列規(guī)律 解析：選BD.晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體的物理性質(zhì)．同種元素原子也會(huì)有多種排列結(jié)構(gòu)．例如：碳原子按層狀結(jié)構(gòu)排列形成石墨，按網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)排列形成金剛石． 8．晶體具有各向異性的特點(diǎn)是由于(　　) A．晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同 B．晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同 C．晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無規(guī)則性 D．晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性 解析：選AD.晶體的各向異性是由于晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性，使不同方

27、向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，故選A、D. 9．材料如果按特性分類，可分為(　　) A．結(jié)構(gòu)材料 ．信息材料 C．復(fù)合材料 ．功能材料 解析：選AD.按照材料的特性，可以把材料分為結(jié)構(gòu)性材料和功能性材料兩類．結(jié)構(gòu)性材料主要利用材料的力學(xué)特性，功能性材料主要利用材料的聲、光、熱、電、磁等特性． 10．關(guān)于半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能隨某些物理因素的變化而變化的說法正確的是(　　) A．在極低的溫度下，純凈的半導(dǎo)體像導(dǎo)體一樣導(dǎo)電性良好 B．在極低的溫度下，純凈的半導(dǎo)體電阻率很高 C．在較高的溫度下，有光照射時(shí)或摻入雜質(zhì)后，半導(dǎo)體導(dǎo)電性能大大增強(qiáng) D．在較高的溫度下，有光照射時(shí)或摻入雜質(zhì)

28、后，半導(dǎo)體像絕緣體一樣不導(dǎo)電 解析：選BC.純凈的半導(dǎo)體在低溫下的電阻率很高，呈現(xiàn)出絕緣性，故A錯(cuò)誤，B正確；在較高的溫度下或用某種頻率的光照射半導(dǎo)體時(shí)，半導(dǎo)體的電阻率會(huì)顯著下降，導(dǎo)電性能大大提高．通常，當(dāng)半導(dǎo)體中的雜質(zhì)含量較高時(shí)，電阻率很小，呈現(xiàn)出一定的金屬性，故C正確，D錯(cuò)誤． 三、非選擇題 11．有一塊物質(zhì)薄片，某人為了檢驗(yàn)它是不是晶體，做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)．他以薄片的正中央O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立xOy平面直角坐標(biāo)系，在兩個(gè)坐標(biāo)軸上分別取兩點(diǎn)x1和y1，使x1和y1到O點(diǎn)的距離相等．在x1和y1上分別固定一個(gè)測溫元件，再把一個(gè)針狀熱源放在O點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)x1和y1點(diǎn)的溫度都在緩慢升高．甲同學(xué)說：若兩

29、點(diǎn)溫度的高低沒有差異，則該物質(zhì)薄片一定是非晶體． 乙同學(xué)說：若兩點(diǎn)溫度的高低有差異，則該物質(zhì)薄片一定是晶體． 請對兩位同學(xué)的說法作出評價(jià)． (1)甲同學(xué)的說法是________(選填“對”或“錯(cuò)”)的；理由是__________________． (2)乙同學(xué)的說法是________(選填“對”或“錯(cuò)”)的；理由是__________________． 解析：單晶體中，物質(zhì)微粒的排列順序及物質(zhì)結(jié)構(gòu)在不同方向上是不一樣的，因此單晶體表現(xiàn)出各向異性．而非晶體中，物質(zhì)微粒排列順序及物質(zhì)結(jié)構(gòu)在不同方向是一樣的，因此非晶體表現(xiàn)出各向同性．對于多晶體，由于其中小晶粒是雜亂無章地排列的，因此也表現(xiàn)

30、出各向同性．由此可知，表現(xiàn)出各向同性的不一定是非晶體，而表現(xiàn)出各向異性的一定是晶體． 答案：(1)錯(cuò)　因?yàn)橛行┚w在導(dǎo)熱性上也有可能是各向同性的或兩個(gè)特定方向上的同性并不能說明各個(gè)方向上都同性 (2)對　因?yàn)橹挥芯w才具有各向異性 12．利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)．如圖所示的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的，具有一定的結(jié)構(gòu)特征．則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是什么？ 解析：共同特點(diǎn)是： (1)在確定方向上原子有規(guī)律地排列，在不同方向上原子排列規(guī)律一般不同． (2)原子排列具有一定的對稱性． 答案：見解析 12