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1、 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 课时跟踪检测 (五) 固体的微观结构材料科技与人类文明 一、选择题 1.在晶体中,原子(或分子、离子 )都是按照各自的规律排列的,具有空间上的周期性。 晶体的这种微观结构可用来解释( ) A单晶体具有规则的几何形状,非晶体没有 B许多晶体能溶于水,非晶体不能 C晶体的导电性比非晶体强 D晶体的机械强度不如非晶体 2下列说法中正确的是( ) A化学成分相同的物质只能生成同一种晶体 B因为石英是晶体,所以由石英制成的玻璃也是晶体 C普通玻璃是非晶体 D一块铁具有各向同性,它是非晶体 3日本一位材料研究所的科学家发明了一种“碳纳米管温度计” ,这种温度计被
2、认定是 世界上最小的温度计。研究人员在长约10 6 m,直径为 10 7 m 的碳纳米管中充入液态的金 属镓。 当温度升高时,管中的镓就会膨胀,通过电子显微镜就能读取温度值。这种温度计测 量的范围可以从18 到 490 ,精确度较高,可用于检查电子线路是否异常、测定毛细血 管的温度等许多方面,由以上信息判断下列推测中不正确的是( ) A碳纳米管的体积在10 至 500 之间随温度变化很小,可忽略不计 B金属镓的体积在10 至 500 之间随温度变化很小,可忽略不计 C金属镓的体积在10至 500之间随温度变化比较均匀 D金属镓的熔点很低,沸点很高 4(多选 )半导体就是导电性能介于导体和绝缘体
3、之间的物质,以下关于其导电性能的 说法中正确的是( ) A半导体导电性能介于导体和绝缘体之间,性能稳定 B在极低的温度下,纯净的半导体像绝缘体一样不导电 C在较高温度时,半导体的导电性能会大大增强,甚至接近金属的导电性能 D半导体中掺入杂质后,其导电性能会减弱 5(多选 )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 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 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 6(多选 )如图 1 所示是某种晶体加热熔化时,它的温度T随时间t的变化图线,
4、由图可 知( ) 图 1 A该种晶体的熔点是60 B图线中间平坦的一段,说明这段时间晶体不吸收热量 C这种晶体熔化过程所用时间是6 min DA、B点对应的物态分别是固态和液态 二、非选择题 7利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像(如图 2 所示 ),从而可 以研究物质的构成规律,下面的照片是一些晶体材料表面的STM 图像,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 (1)_ ; (2)_ ; (3)_ 。 8.如图 3 所示为食盐晶体结构示意图,食盐的晶体是由钠离子(图中
5、)和氯离子 (图中) 组成的, 这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上,都是等距离地交错排列的。已知食盐 的摩尔质量是58.5 g/mol ,食盐的密度是2.2 g/cm 3,阿伏伽德罗常数为 6.01023 mol 1,试 估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 图 3 答案 1选 A 单晶体内的原子按一定规律排列,因此具有规则的几何外形,在物理性质上 有各向异性, A 正确;这种微观结构不能解释晶体能溶于水,晶体的导电性、机械强度,B、 C、D 错误。 2选 C 同一种物质,如果它们的内部微粒的排列不同,也能生成不同晶体,故A 错 误。石英是
6、晶体,但由石英制成的玻璃具有各向同性且没有一定的熔点,故玻璃是非晶体, B 错误, C 正确。铁虽具有各向同性,但它是多晶体,故D 错误。 3选 B 由题意知这种温度计测温范围为18490 ,精确度高,可以推断,在测温 范围内,碳纳米管体积变化很小,可忽略不计, 而金属镓的体积随温度均匀变化(18490 ), 变化不可忽略,故选项B 错误, A、C、D 正确。 4选 BC 半导体的导电性能受温度、光照及掺入杂质的影响,故A 错误。掺入杂质 后半导体的导电性能会大大增强,故D 错误。 5选 BD 金刚石与石墨是同一种物质微粒(碳原子 )在不同条件下生成的不同晶体,它 们有着不同的微观结构,故表现
7、在宏观上的物理性质不一样,但它们二者都属于晶体,因此 B、D 正确。 6选 AD 从该种晶体熔化时的变化曲线可知,该晶体从20 开始加热,随着时间的 增长而温度升高,经过2 min 后达到 60 ,此时已经达到晶体熔点,晶体开始熔化,但物 体还是处在固态。A、B平坦的一段线段说明晶体吸收了热量,但温度并没有升高,这些热 量全部用来破坏晶体的规则结构,增大分子间的势能,此段时间是固态和液态共存。熔化过 程共用了4 min,图线的B点说明晶体全部熔化,变成液态。所以A、D 正确。 7答案: (1)在确定方向上原子有规律地排列 (2)在不同方向上原子的排列规律一般不同 (3)原子排列具有一定对称性 8解析: 1 mol 食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子, 离子总数为2NA,因而摩尔体积 V与摩尔质量M和物质密度的关系为V M , 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 所以一个离子所占的体积为 V0 V 2NA M 2NA 由题图可知V0就是图中每四个离子所夹的正方体的体积,此正方体的边长 d 3 V0 3 M 2NA 而最近的两个钠离子中心间的距离 r2d2 3 M 2NA 1.41 3 58.510 3 26.0 10 232.2103 m 41010 m。 答案: 410 10 m
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