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)業(yè)分層測評 魯科版選修3-3

材料科技與人類文明(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達標1習(xí)慣上，人們把材料分為()A金屬材料B無機非金屬材料C生物材料 D有機高分子材料E納米材料【解析】習(xí)慣上人們把材料分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復(fù)合材料，故A、B、D正確【答案】ABD2下列有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)敘述正確的是()A在晶體內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微粒是無規(guī)則排列的B晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性C在晶體內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微?？梢宰杂蛇\動D組成晶體的微粒只能做微小的振動E晶體內(nèi)部微粒間存在著很強的作用力【解析】在晶體的內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微粒是有規(guī)則排列的，A錯誤；晶體的微觀結(jié)構(gòu)具有周期性，且微粒間存在著很強的作用力，B、E正確；在晶體內(nèi)部，組成晶體的物質(zhì)微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振動，而不能自由運動，C錯誤，D正確【答案】BDE3有關(guān)晶體的排列結(jié)構(gòu)，下列說法正確的有()A同種元素原子按不同結(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E同種元素可能形成不同的晶體【解析】同種元素原子在不同情況下可能按不同的方式排列，并導(dǎo)致物理性質(zhì)有明顯的差異，故A、C錯誤，B、D、E正確【答案】BDE4關(guān)于納米的認識，下列說法正確的是()A納米是一種高科技材料，尺寸很小B1 nm109 mC納米材料是對分子、原子重新進行排列而成的，具有很多特性D納米材料活性很高E納米材料的微觀粒子，其運動速度與溫度有關(guān)【解析】納米是一個長度單位，1 nm109 m，俗語說：“納米不是米，藍牙不是牙”，它比一般的分子，原子要大，納米材料是對分子、原子重新進行排列而得到的材料，具有很多特性納米材料活性很高，對納米材料，當溫度低于臨界值時，其微觀粒子的運動速度與溫度無關(guān)，E錯綜上所述，B、C、D正確【答案】BCD5下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：30110024】A不銹鋼具有很強的耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于制造餐具、外科手術(shù)器械及化工設(shè)備B有機高分子材料是由碳、氫、氧、氮、硅、硫等元素的有機化合物構(gòu)成的材料C復(fù)合材料則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E制造變速自行車用的碳纖維不是復(fù)合材料【解析】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、E錯，故選A、B、C.【答案】ABC6按照材料的應(yīng)用領(lǐng)域，可把材料分為()A信息材料B金屬材料C建筑材料D航空航天材料E功能材料【解析】按照材料的應(yīng)用領(lǐng)域，可以把材料分為信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等，故選A、C、D.【答案】ACD7下列高分子材料中，屬于天然高分子材料的是()A木材 B塑料C玻璃鋼 D棉花E羊毛【解析】木材、棉花和羊毛屬于天然高分子材料，而B、C不是，故選A、D、E.【答案】ADE8下列新型材料中，不能用作半導(dǎo)體材料的有()A高分子合成材料B新型無機非金屬材料C復(fù)合材料D光電子材料E金屬材料【解析】高分子合成材料有合成橡膠、塑料和化學(xué)纖維等；新型無機非金屬材料有工業(yè)陶瓷、光導(dǎo)纖維、半導(dǎo)體材料；復(fù)合材料分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料；光電子材料有光電子半導(dǎo)體材料、光纖和薄膜材料、液晶顯示材料等【答案】ACE能力提升9下列說法不正確的是()A石墨的硬度比金剛石差很多，是由于它的微粒沒有按空間點陣分布B晶體的各向異性是由于它的微粒按空間點陣排列C晶體在熔化的過程中吸收熱量，分子的平均動能一定是增大的D晶體內(nèi)部各微粒之間存在著很弱的相互作用力，微?？梢宰杂梢苿覧組成金剛石和石墨的物質(zhì)微粒是相同的【解析】盡管石墨和金剛石的硬度差別很大，但都是晶體是由相同的物質(zhì)微粒構(gòu)成的，它們的微粒是按不同空間點陣分布的，故A錯，E對；盡管晶體在熔化的過程中吸收了熱量，但它的溫度是不變的，因此分子的平均動能不變，故C錯；晶體內(nèi)部各微粒之間存在著很強的相互作用力，將微粒約束在一定的平衡位置上做熱振動，因此微粒是不能自由移動的，故D錯，B對【答案】ACD10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，下列哪些說法可以用來解釋晶體的上述特性()A組成晶體的物質(zhì)微粒，在空間按一定的規(guī)律排成整齊的行列，構(gòu)成特定的空間點陣B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晶體在熔化時吸收熱量，全部用來瓦解晶體的空間點陣，轉(zhuǎn)化為分子勢能，因此，晶體在熔化過程中保持一定的溫度不變只有空間點陣完全被瓦解，晶體完全變?yōu)橐后w后，繼續(xù)加熱，溫度才會升高E單晶體的物質(zhì)微粒排列沒有規(guī)律性，故表現(xiàn)為各向異性【解析】晶體微粒構(gòu)成的空間點陣是晶體有規(guī)則幾何外形的原因，晶體在物理性質(zhì)上的各向異性是由于空間點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的存在是由于在熔化時要吸收熱量用來瓦解空間點陣，增加分子勢能熔化過程中分子的熱運動的平均動能不變，即溫度不變，只有當晶體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w后溫度才會繼續(xù)升高，分子熱運動的平均動能才會增加【答案】ABD11關(guān)于石墨和金剛石的區(qū)別，下面說法正確的是()A石墨和金剛石都是由同種物質(zhì)微粒組成但空間結(jié)構(gòu)不同的晶體B金剛石晶體結(jié)構(gòu)緊密，所以質(zhì)地堅硬，石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)地松軟C石墨和金剛石是不同物質(zhì)的微粒組成的不同的晶體D石墨導(dǎo)電，金剛石不導(dǎo)電是由于組成它們的化學(xué)元素不同E金剛石和石墨具有相同的化學(xué)性質(zhì)【解析】石墨和金剛石都是由碳原子按照不同的排列規(guī)律構(gòu)成的不同晶體，A對、C錯；金剛石中的碳原子距離相等，有很強的相互作用，因此它結(jié)構(gòu)緊密、質(zhì)地堅硬，而石墨中的碳原子間距離不相等，形成層狀結(jié)構(gòu)，其原子間距離很大，作用力較弱，因此質(zhì)地松軟B對；石墨和金剛石都是由碳原子組成的，故它們的化學(xué)性質(zhì)相同，D錯、E對【答案】ABE12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(如圖222所示)，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律，下面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是：圖222(1)_；(2)_；(3)_【答案】(1)在確定方向上原子有規(guī)律地排列(2)在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(3)原子排列具有一定對稱性13如圖223所示為食鹽晶體結(jié)構(gòu)示意圖，食鹽晶體是由鈉離子(圖中)和氯離子(圖中)組成的，這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上，都是等距離地交錯排列的已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5 g/mol，食鹽的密度是2.2 g/cm3，阿伏伽德羅常數(shù)為6.01023 mol1，試估算食鹽晶體中兩個最近的鈉離子中心間的距離.【導(dǎo)學(xué)號：30110025】圖223【解析】1 mol食鹽中有NA個氯離子和NA個鈉離子，離子總數(shù)為2NA，因為摩爾體積V與摩爾質(zhì)量M和物質(zhì)密度的關(guān)系為V，所以一個離子所占的體積為V0由題圖可知V0就是圖中每四個離子所夾的正方體的體積，此正方體的邊長d而最近的兩個鈉離子中心間的距離rd1.41 m41010 m.【答案】41010 m