高中物理 2-2.3 固体的微观结构材料科技与人类文明同步练习 鲁科版选修3-3

【创新设计】-高中物理2-2.3固体的微观结构材料科技与人类文明同步练习鲁科版选修3-3知识点一固体的微观结构1．下列关于白磷与红磷的说法中，正确的是 ()．A．它们是由不同的物质微粒组成B．它们有不同的晶体结构C．它们具有相同的物理性质D．白磷的燃点低，红磷的燃点高答案BD2．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是 ()．A．具有各向同性的物体一定没有明显的熔点B．晶体熔化时，温度不变，则内能不变C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体D．晶体和非晶体在适当条件下可相互转化答案D3．关于石墨与金刚石的区别，下列说法正确的是 ()．A．它们是由不同物质微粒组成的不同晶体B．它们是由相同物质微粒组成的不同晶体C．金刚石是晶体，石墨是非晶体D．金刚石比石墨原子间作用力大，金刚石有很大的硬度答案BD4．下列有关晶体的结构叙述正确的是 ()．A．在晶体内部，组成晶体的物质微粒是无规则排列的B．晶体的微观结构具有周期性C．在晶体内部，组成晶体的物质微粒可以自由运动D．晶体内部微粒间存在着很强的作用力解析在晶体的内部，组成晶体的物质微粒是规则排列的，A错误；晶体的微观结构具有周期性，且微粒间存在着很强的作用力，B、D正确；在晶体内部，组成晶体的物质微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动，而不能随意自由移动，C错误．答案BD5．单晶体具有各向异性的特征是由于 ()．A．单晶体在不同方向上物质粒微的排列情况不同B．单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．单晶体内部结构有规则性D．单晶体内部结构无规则性解析单晶体具有各向异性是由于单晶体内部在不同方向上物质微粒的排列情况不相同，而晶体内部结构的规则性是其外形保持规则性的原因．答案A6．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 ()．A．它们由不同的空间点阵构成的B．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着C．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，不等的是非晶体解析空间点阵是晶体的特殊结构，是晶体的一个特性．所以A是错误的．组成物体的微粒永不停息地在做热运动，不管是晶体还是非晶体．所以B是错的．非晶体提不到什么层面的问题，即使是晶体各个层面也不见得微粒数相等．所以D也是错的．答案C知识点二材料及应用7．以下说法中正确的是 ()．A．材料科学是研究材料的制造、结构与性能三者之间相互关系的科学B．材料对人类文明进程有着重要的影响C．纳米是长度单位，1nm＝10－10D．半导体是具有优异特性的微电子材料解析1nm＝10－9m，C选项错，由材料的有关知识，可知A答案ABD8．习惯上，人们把材料分为 ()．A．金属材料 B．无机非金属材料C．生物材料 D．有机高分子材料答案ABD9．有关晶体的排列结构，下列说法正确的是 ()．A．同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质B．同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质C．同种元素形成晶体只能有一种排列规律D．同种元素形成晶体可能有不同的排列规律解析同一种元素在空间可以有不同的结构排列，如金刚石和石墨、红磷和白磷，由于它们有不同的结构排列，决定了它们有不同的物理性质．答案BD10．下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是 ()．A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息地微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵；也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质解析组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物质微粒也就是分子动理论所说的分子．显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不是以克服这种相互作用而彼此远离，所以选项B的说法错误．A、C、D正确．答案ACD11．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律．如图2－2、3－3所示的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：图2－2、3－3(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________．解析从题图中可以看出，这几种材料的原子排列均有一定的规则，因此是晶体物质，具有晶体的特点．图2－2、3－4答案(1)在确定方向上原子有规律地排列；在不同方向上原子的排列规律一般不同(2)原子排列具有一定的对称性等图2－2、3－412.如图2－2、3－4表示一个氯化钠(NaCl)晶体的晶胞，其形状是一个立方体，其空间结构是每个立方体的8个角上分别排有一个离子，钠离子和氯离子是交错排列的．图中以●表示钠离子，以○表示氯离子．若已知氯化钠的摩尔质量为M＝5.85×10－2kg/mol，密度为ρ＝2.22×103kg/m分析：每个离子分属于8个小立方体，所以图中的每个离子对图中画出的这一个立方体的贡献是eq\f(1,8)个离子，即平均每个立方体含有一个离子，如右图所示．因此，可以想象每个离子占有一个如题图所示的小立方体空间，或者说，一个氯化钠分子占有两个小立方体的空间．设小立方体的边长为a，则相邻最近的两个钠离子间的距离d＝eq\r(2)a.可见，只要能设法求出a，就能完成本题所求．解析以1mol氯化钠为研究对象，其摩尔体积V＝eq\f(M,ρ)，每个分子的体积V0＝eq\f(V,NA)(NA为阿伏伽德罗常数)．每个小立方体的体积V′＝eq\f(V0,2)＝eq\f(V,2NA)＝eq