【物理】2019届一轮复习鲁科版晶体和非晶体液晶学案

【物理】2019届一轮复习鲁科版晶体和非晶体液晶学案

第48讲　晶体和非晶体 液晶 考情剖析 考查内容 考纲要求 考查年份 考查详情 能力要求 晶体和非晶体 晶体的微观结构 Ⅰ ‎15年 T12A(1)—选择，对晶体的特性、结构的考查 理解 液晶 Ⅰ 弱项清单 晶体与非晶体的区别(有无固定熔点)；石墨与金刚石的微观结构；不理解晶体热传导的各向异性或蜂蜡热传导各向异性实验；不理解晶体空间点阵排列规则.‎ 知识整合 一、晶体和非晶体 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．在外形上，晶体具有________________，而非晶体则没有．‎ ‎2．在物理性质上，晶体具有各向________，而非晶体则是各向________的．‎ ‎3．晶体________确定的熔点，而非晶体________确定的熔点．‎ ‎4．晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化．‎ 二、多晶体和单晶体 单个的________是单晶体，由________杂乱无章地组合在一起是多晶体．多晶体具有各向________、________固定的熔点．‎ 三、晶体的微观结构 组成晶体的微粒(分子、原子或离子)都是按照各自的________排列的，具有空间上的________，微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做________．‎ 四、液晶 ‎1．液晶的物理性质 液晶具有液体的________，又具有晶体的________．‎ ‎2．液晶分子的排列特点 液晶分子既保持排列有序性，保持各向异性，又可以自由移动位置，因此也保持了流动性．‎ ‎3．液晶的特点 液晶分子的位置无序使它像流体，排列有序使它像晶体．‎ ‎4．液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷 液晶分子的排列是不稳定的，外界条件和微小变动都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质．‎ ‎5．液晶的外形特征 液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子．‎ 方法技巧 释难答疑的金钥匙 考点1　晶体和非晶体、液晶 ‎1．晶体和非晶体、液晶的对照 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　分类 比较项目　　　‎ 晶体 单晶体 多晶体 ‎,非晶体,液晶 外形,规则,不规则,不规则,‎ 熔点,确定,确定,不确定,‎ 物质性质,各向异性,各向同性,各向同性,各向异性 排列,原子排列有规则,每个晶粒排列无规则,原子排列无规则,分子排列有序 典型物质,石英、云母、明矾、食盐、味精,玻璃、蜂蜡,‎ 转化,晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化,　　2.各向同性、各向异性 有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同．这类现象称为各向异性．‎ 非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这类现象称为各向同性．‎ 将蜂蜡薄薄的涂在薄玻璃片、单层云母片上，把一支缝衣针烧热，然后用针尖接触蜂蜡层的背面，蜂蜡熔化区域的形状不同．‎ ‎3．晶体的微观结构 晶体的内部微粒有规则的排列，所以晶体有规则的外形．晶体内部，从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数不同，造成晶体具有各向异性．而组成晶体的微粒可以形成不同的空间结构，所以同种元素形成的不同晶体具有不同的物理性质．‎ ‎【典型例题1】　(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)‎ ‎ A．同种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态 ‎ B．单晶体中原子(或分子、离子)按照一定规则排列，具有空间上的周期性 ‎ C．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质 ‎ D．某些液晶中掺入少量多色性染料，可表现出光学各向异性 ‎　1.把熔化的蜂蜡薄薄地涂在两种材料所做的薄片上，用一根缝衣针烧热后用针尖接触蜂蜡层的背面，熔化区域的形状如甲、乙两图所示，图中______(选填“甲”或“乙”)的薄片一定是晶体；液晶的分子排布与液体和固体都有区别，这种排布使液晶既像液体一样具有流动性，又具有各向异性，图中______(选填“丙”或“丁”)是液晶分子示意图．‎ ‎【学习建议】　理解晶体热传导的各向异性或蜂蜡热传导各向异性及液晶分子结构．‎ ‎【典型例题2】　(多选)甲、乙、丙三种固体物质，质量相等，加热过程中，相同时间内吸收的热量相等，如图所示为其温度随时间变化的图象，由图可以判断(　　)‎ ‎　　　　甲　　　　　　乙　　　　　丙 ‎ A．甲，丙是晶体，乙是非晶体 ‎ B．乙是晶体，甲，丙是非晶体 ‎ C．乙是非晶体，甲的熔点比丙低 ‎ D．乙是非晶体，甲的熔点比丙高 ‎【学习建议】　熔点是唯一分辨晶体与非晶体的物理性质．‎ ‎【典型例题3】　(多选)下列叙述中正确的是(　　)‎ ‎ A．棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态 ‎ B．利用液晶在温度变化时由透明变浑浊可制作电子表、电子计算器的显示元件 ‎ C．有一种液晶，随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，可用来探测温度 ‎ D．利用液晶可检查肿瘤，还可以检查电路的短路点 当堂检测　　1.(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 ‎ B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 ‎ C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 ‎ D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 ‎2．(多选)下列关于晶体和非晶体性质的说法中正确的是(　　)‎ ‎ A．凡是晶体，其物理性质一定表现为各向异性 ‎ B．凡是非晶体，其物理性质一定表现为各向同性 ‎ C．物理性质表现了各向异性的物体，一定是晶体 ‎ D．物理性质表现了各向同性的物体．一定是非晶体 ‎3．如图所示，一块密度、厚度均匀的长方体被测样品，长AB为宽CD的2倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻，所得阻值均为R，则这块样品一定是(　　)‎ 第3题图 ‎ A．金属 B．多晶体 ‎ C．单晶体 D．非晶体 ‎4．(17年南师附中)(多选)固体甲和固体乙在一定压强下的熔解曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T.下列说法中正确的是(　　)‎ 第4题图 ‎ A．固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体 ‎ B．固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形 ‎ C．在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性 ‎ D．图线甲中ab段温度不变，所以甲的内能不变 ‎5．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，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：‎ 第5题图 ‎(1)__________________________________________‎ ‎(2)__________________________________________．‎ 第七章　固体、液体和物态变化第48讲　晶体和非晶体、液晶 知识整合 基础自测 一、1.规则的几何形状　2.异性　同性　3.具有　没有 二、晶体颗粒　单晶体　同性　具有 三、规则　周期性　振动 四、1.流动性　光学各向异性 方法技巧 ‎·典型例题1· BD　【解析】　同种物质可能呈现晶体和非晶体两种形态，例如天然水晶和熔化以后再凝固起来的石英玻璃；晶体的内部，分子、原子或离子按一定规则排列，呈现空间点阵结构；单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性；在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性．‎ ‎·变式训练1·乙　丙　【解析】　甲图传热各向同性，乙图传热各向异性，故乙图一定是单晶体，甲图可能是非晶体； 丁图分子排列杂乱无章，不是液晶，而丙图分子排列有规则，是液晶．‎ ‎·典型例题2·AD　【解析】　吸收热量，温度升高到达熔点，温度保持不变，晶体全部熔化之后，吸收热量，温度不断升高，甲丙是晶体，乙是非晶体；甲图象的熔点温度是t2，而丙的熔点温度为t1，甲的熔点高．‎ ‎·典型例题3·BCD　【解析】　棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易呈液晶态，但并非任何时候都是液晶态；可以控制温度来使液晶的透明程度发生变化，从而制作显示元件；这种液晶的颜色跟温度密切相关，可以用来探测温度；在皮肤表面涂上一层液晶，肿瘤部分的温度与周围组织的正常温度不同，液晶能显示出不同颜色；液晶是有机物，利用不导电的液晶可以检测短路点．‎ 当堂检测 ‎1．AD　【解析】　食盐熔化过程中，温度不变，说明食盐是晶体；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于云母片具有各向异性，云母是晶体．沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，这就是晶体的各向异性．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列有规则．相同的微粒，不同的微粒排列结构，造成物理性质不同．‎ ‎2．BC　【解析】　物体的物理性质有很多，只要其中有一个物理性质为各向异性，此物体肯定为晶体；某一物理性质为各向同性并不代表此物体肯定就是非晶体，可能其他物理性质各向同性．‎ ‎3．C　【解析】　AB和CD方向电阻相等，由电阻定律可知，AB和CD方向的电阻率就一定不相等，可见被测样品的导电性各向异性，则该样品必是单晶体．‎ ‎4．AB　【解析】　由图可知固体甲融化时温度不变，而固体乙没有固定熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体；固体甲可能是多晶体，多晶体没有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形；在热传导方面固体甲也可能表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性；图线甲中ab段温度不变，吸收热量，所以甲的内能变大．‎ ‎5．(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)原子排列具有一定对称性　【解析】　从左侧图上可以得出晶体分子在一定方向上具有一定的规律，根据右侧两图的对比可以看出在不同的方向上分子分布的规律完全不同. ‎