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1、(江蘇專版)2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第48講 晶體和非晶體 液晶講義
考情剖析
考查內(nèi)容
考綱要求
考查年份
考查詳情
能力要求
晶體和非晶體
晶體的微觀結(jié)構(gòu)
Ⅰ
15年
T12A(1)—選擇,對晶體的特性、結(jié)構(gòu)的考查
理解
液晶
Ⅰ
弱項清單
晶體與非晶體的區(qū)別(有無固定熔點);石墨與金剛石的微觀結(jié)構(gòu);不理解晶體熱傳導(dǎo)的各向異性或蜂蠟熱傳導(dǎo)各向異性實驗;不理解晶體空間點陣排列規(guī)則.
知識整合
一、晶體和非晶體
1.在外形上,晶體具有____________
2、____,而非晶體則沒有.
2.在物理性質(zhì)上,晶體具有各向________,而非晶體則是各向________的.
3.晶體________確定的熔點,而非晶體________確定的熔點.
4.晶體和非晶體并不是絕對的,它們在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化.
二、多晶體和單晶體
單個的________是單晶體,由________雜亂無章地組合在一起是多晶體.多晶體具有各向________、________固定的熔點.
三、晶體的微觀結(jié)構(gòu)
組成晶體的微粒(分子、原子或離子)都是按照各自的________排列的,具有空間上的________,微粒的熱運動表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做___
3、_____.
四、液晶
1.液晶的物理性質(zhì)
液晶具有液體的________,又具有晶體的________.
2.液晶分子的排列特點
液晶分子既保持排列有序性,保持各向異性,又可以自由移動位置,因此也保持了流動性.
3.液晶的特點
液晶分子的位置無序使它像流體,排列有序使它像晶體.
4.液晶的光學(xué)性質(zhì)對外界條件的變化反應(yīng)敏捷
液晶分子的排列是不穩(wěn)定的,外界條件和微小變動都會引起液晶分子排列的變化,因而改變液晶的某些性質(zhì),例如溫度、壓力、摩擦、電磁作用、容器表面的差異等,都可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì).
5.液晶的外形特征
液晶物質(zhì)都具有較大的分子,分子形狀通常是棒狀分子、碟狀分子
4、、平板狀分子.
方法技巧
釋難答疑的金鑰匙
考點1 晶體和非晶體、液晶
1.晶體和非晶體、液晶的對照
分類
比較項目
晶體
單晶體
多晶體
,非晶體,液晶
外形,規(guī)則,不規(guī)則,不規(guī)則,
熔點,確定,確定,不確定,
物質(zhì)性質(zhì),各向異性,各向同性,各向同性,各向異性
排列,原子排列有規(guī)則,每個晶粒排列無規(guī)則,原子排列無規(guī)則,分子排列有序
典型物質(zhì),石英、云母、明礬、食鹽、味精,玻璃、蜂蠟,
轉(zhuǎn)化,晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化, 2.各向同性、各向異性
5、
有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?,有些晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同.這類現(xiàn)象稱為各向異性.
非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的,這類現(xiàn)象稱為各向同性.
將蜂蠟薄薄的涂在薄玻璃片、單層云母片上,把一支縫衣針燒熱,然后用針尖接觸蜂蠟層的背面,蜂蠟熔化區(qū)域的形狀不同.
3.晶體的微觀結(jié)構(gòu)
晶體的內(nèi)部微粒有規(guī)則的排列,所以晶體有規(guī)則的外形.晶體內(nèi)部,從任一結(jié)點出發(fā)在不同方向的相同距離上的微粒數(shù)不同,造成晶體具有各向異性.而組成晶體的微??梢孕纬刹煌目臻g結(jié)構(gòu),所以同種元素形成的不同晶體具有不同的物理性質(zhì).
【典型例題1】 (多選)關(guān)于晶體和非晶體,下列說法正確的是( )
6、 A.同種物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)
B.單晶體中原子(或分子、離子)按照一定規(guī)則排列,具有空間上的周期性
C.單晶體和多晶體都具有各向異性的物理性質(zhì)
D.某些液晶中摻入少量多色性染料,可表現(xiàn)出光學(xué)各向異性
1.把熔化的蜂蠟薄薄地涂在兩種材料所做的薄片上,用一根縫衣針燒熱后用針尖接觸蜂蠟層的背面,熔化區(qū)域的形狀如甲、乙兩圖所示,圖中______(選填“甲”或“乙”)的薄片一定是晶體;液晶的分子排布與液體和固體都有區(qū)別,這種排布使液晶既像液體一樣具有流動性,又具有各向異性,圖中______(選填“丙”或“丁”)是液晶分子示意圖.
【學(xué)習(xí)建議】 理解晶體熱
7、傳導(dǎo)的各向異性或蜂蠟熱傳導(dǎo)各向異性及液晶分子結(jié)構(gòu).
【典型例題2】 (多選)甲、乙、丙三種固體物質(zhì),質(zhì)量相等,加熱過程中,相同時間內(nèi)吸收的熱量相等,如圖所示為其溫度隨時間變化的圖象,由圖可以判斷( )
甲 乙 丙
A.甲,丙是晶體,乙是非晶體
B.乙是晶體,甲,丙是非晶體
C.乙是非晶體,甲的熔點比丙低
D.乙是非晶體,甲的熔點比丙高
【學(xué)習(xí)建議】 熔點是唯一分辨晶體與非晶體的物理性質(zhì).
【典型例題3】 (多選)下列敘述中正確的是( )
A.棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)呈液晶態(tài)
B.利用液晶在溫度變化時由透明
8、變渾濁可制作電子表、電子計算器的顯示元件
C.有一種液晶,隨溫度的逐漸升高,其顏色按順序改變,利用這種性質(zhì),可用來探測溫度
D.利用液晶可檢查腫瘤,還可以檢查電路的短路點
當(dāng)堂檢測 1.(多選)對下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識,正確的有( )
A.食鹽熔化過程中,溫度保持不變,說明食鹽是晶體
B.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,說明蜂蠟是晶體
C.天然石英表現(xiàn)為各向異性,是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則
D.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同,是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同
2.
9、(多選)下列關(guān)于晶體和非晶體性質(zhì)的說法中正確的是( )
A.凡是晶體,其物理性質(zhì)一定表現(xiàn)為各向異性
B.凡是非晶體,其物理性質(zhì)一定表現(xiàn)為各向同性
C.物理性質(zhì)表現(xiàn)了各向異性的物體,一定是晶體
D.物理性質(zhì)表現(xiàn)了各向同性的物體.一定是非晶體
3.如圖所示,一塊密度、厚度均勻的長方體被測樣品,長AB為寬CD的2倍,若用多用電表沿兩對稱軸測其電阻,所得阻值均為R,則這塊樣品一定是( )
第3題圖
A.金屬 B.多晶體
C.單晶體 D.非晶體
4.(17年南師附中)(多選)固體甲和固體乙在一定壓強下的熔解曲線如圖所示,橫軸表示時間t,縱軸表示溫度T
10、.下列說法中正確的是( )
第4題圖
A.固體甲一定是晶體,固體乙一定是非晶體
B.固體甲不一定有確定的幾何外形,固體乙一定沒有確定的幾何外形
C.在熱傳導(dǎo)方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性,固體乙一定表現(xiàn)出各向同性
D.圖線甲中ab段溫度不變,所以甲的內(nèi)能不變
5.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)的構(gòu)成規(guī)律,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,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是:
第5題圖
(1)________
11、__________________________________
(2)__________________________________________.
第七章 固體、液體和物態(tài)變化第48講 晶體和非晶體、液晶
知識整合
基礎(chǔ)自測
一、1.規(guī)則的幾何形狀 2.異性 同性 3.具有 沒有
二、晶體顆?!尉w 同性 具有
三、規(guī)則 周期性 振動
四、1.流動性 光學(xué)各向異性
方法技巧
·典型例題1· BD 【解析】 同種物質(zhì)可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種形態(tài),例如天然水晶和熔化以后再凝固起來的石英玻璃;晶體的內(nèi)部,分子、原子或離子按一定規(guī)則排列,呈現(xiàn)空間點陣結(jié)構(gòu);
12、單晶體具有各向異性,多晶體具有各向同性;在某些液晶中摻入少量多色性染料,染料分子會與液晶分子結(jié)合而定向排列,從而表現(xiàn)出光學(xué)各向異性.
·變式訓(xùn)練1·乙 丙 【解析】 甲圖傳熱各向同性,乙圖傳熱各向異性,故乙圖一定是單晶體,甲圖可能是非晶體; 丁圖分子排列雜亂無章,不是液晶,而丙圖分子排列有規(guī)則,是液晶.
·典型例題2·AD 【解析】 吸收熱量,溫度升高到達(dá)熔點,溫度保持不變,晶體全部熔化之后,吸收熱量,溫度不斷升高,甲丙是晶體,乙是非晶體;甲圖象的熔點溫度是t2,而丙的熔點溫度為t1,甲的熔點高.
·典型例題3·BCD 【解析】 棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質(zhì)容易呈液晶態(tài),但并非任
13、何時候都是液晶態(tài);可以控制溫度來使液晶的透明程度發(fā)生變化,從而制作顯示元件;這種液晶的顏色跟溫度密切相關(guān),可以用來探測溫度;在皮膚表面涂上一層液晶,腫瘤部分的溫度與周圍組織的正常溫度不同,液晶能顯示出不同顏色;液晶是有機物,利用不導(dǎo)電的液晶可以檢測短路點.
當(dāng)堂檢測
1.AD 【解析】 食鹽熔化過程中,溫度不變,說明食鹽是晶體;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是由于云母片具有各向異性,云母是晶體.沿晶格的不同方向,原子排列的周期性和疏密程度不盡相同,由此導(dǎo)致晶體在不同方向的物理化學(xué)特性也不同,這就是晶體的各向異性.天然石英表現(xiàn)為各向異性,是由于該物質(zhì)的微粒在空間的
14、排列有規(guī)則.相同的微粒,不同的微粒排列結(jié)構(gòu),造成物理性質(zhì)不同.
2.BC 【解析】 物體的物理性質(zhì)有很多,只要其中有一個物理性質(zhì)為各向異性,此物體肯定為晶體;某一物理性質(zhì)為各向同性并不代表此物體肯定就是非晶體,可能其他物理性質(zhì)各向同性.
3.C 【解析】 AB和CD方向電阻相等,由電阻定律可知,AB和CD方向的電阻率就一定不相等,可見被測樣品的導(dǎo)電性各向異性,則該樣品必是單晶體.
4.AB 【解析】 由圖可知固體甲融化時溫度不變,而固體乙沒有固定熔點,所以固體甲一定是晶體,固體乙一定是非晶體;固體甲可能是多晶體,多晶體沒有確定的幾何外形,固體乙一定沒有確定的幾何外形;在熱傳導(dǎo)方面固體甲也可能表現(xiàn)出各向異性,固體乙一定表現(xiàn)出各向同性;圖線甲中ab段溫度不變,吸收熱量,所以甲的內(nèi)能變大.
5.(1)在確定方向上原子有規(guī)律地排列,在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同 (2)原子排列具有一定對稱性 【解析】 從左側(cè)圖上可以得出晶體分子在一定方向上具有一定的規(guī)律,根據(jù)右側(cè)兩圖的對比可以看出在不同的方向上分子分布的規(guī)律完全不同.