3.1-物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識-2020-2021學年高二化學(新教材人教版選擇性必修2)課件

1、第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)氣態(tài)固態(tài)液態(tài)晶態(tài)塑晶態(tài)液晶態(tài)非晶態(tài)等離子體液晶一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等離子體氣態(tài)物質(zhì)在 或者在 激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生 等。這種由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈 的物質(zhì) 稱為等離子體。高溫外加電場電子和陽離子電中性聚集體導電性流動性等離子體具有良好的 和 。(1)概念：(2)特點等離子體是一種特殊的氣體一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等離子體可以制造等離子體顯示器、化學合成、核裂變等等等離子體一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)液晶介于 和 之間的物質(zhì)狀態(tài)晶態(tài)液態(tài)流動性、黏度、形變性等導熱性、光學性質(zhì)等固體液體液

2、晶的溫度范圍液晶T1(熔點)T2(澄清點)溫度逐漸升高一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)液晶已有廣泛的應用。例如，手機、電腦和電視的液晶顯示器；合成高強度液晶纖維已廣泛應用于飛機、火箭、坦克、防彈衣等。液晶二、晶體與非晶體蠟狀的白磷（P4）黃色的硫黃（S8）紫黑色的碘（I2）藍色的硫酸銅（CuSO45H2O）二、晶體與非晶體絕大多數(shù)常見的固體是晶體只有如玻璃、炭黑之類的物質(zhì)屬于非晶體玻璃又稱玻璃體炭黑又稱無定形體二、晶體與非晶體晶體與非晶體的本質(zhì)差異自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對無序 二、晶體與非晶體晶體的自范性一定

3、條件下，晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。 晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一：晶體生長速率適當 天然水晶球巖漿里熔融態(tài)的SiO2侵入地殼內(nèi)的空洞冷卻形成的 瑪瑙水晶熔融態(tài)的SiO2快速冷卻形成的，無晶體外形 熔融態(tài)的SiO2緩慢冷卻形成的，呈現(xiàn)晶體外形 二、晶體與非晶體二、晶體與非晶體二、晶體與非晶體二、晶體與非晶體晶體的自范性 本質(zhì)上，晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表象。 非晶體粒子的排列則相對無序，無自范性。二、晶體與非晶體獲得晶體的途徑液熔融態(tài)物質(zhì)凝固氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)也太直接凝固（凝華）溶質(zhì)從溶液中析出從飽和硫酸銅溶液中析出的硫酸銅晶體從熔融態(tài)結(jié)晶出的硫晶體升華得到

4、的碘晶體實驗步驟實驗現(xiàn)象（1）用研缽把硫黃粉末研細，放入蒸發(fā)皿中，放在三腳架的鐵圈上，用酒精燈加熱至熔融態(tài)，自然冷卻結(jié)晶后，觀察實驗現(xiàn)象。（2）在一個小燒杯里加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網(wǎng)上小火加熱，觀察實驗現(xiàn)象。（3）在250 mL燒杯中加入半杯飽和氯化鈉溶液，用滴管滴入濃鹽酸，觀察實驗現(xiàn)象。 硫加熱融化，自然冷卻結(jié)晶后，得到黃色晶體。固體直接變成紫色蒸氣，蒸氣遇冷又重新凝聚成紫黑色的固體。有白色細小晶體析出。實驗3-1二、晶體與非晶體晶體的各向異性晶體有固定的熔點；非晶體沒有固定的熔點。晶體在不同的方向上具有不同的物理性質(zhì)。包括晶體的強度、

5、導電性 、導熱性、光學性質(zhì)等。非晶體則不具有物理性質(zhì)各向異性的特點間接確定某固體是否屬于晶體：區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學方法是：對固體進行X射線衍射實驗二、晶體與非晶體晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)特征粒子周期性有序排列粒子排列相對無序性質(zhì)特征自范性有無各向異性有無熔點固定不固定鑒別方法 間接方法看是否具有固定的熔點或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性科學方法對固體進行X射線衍射實驗舉例NaCl、I2、SiO2、Na晶體等玻璃、橡膠等二、晶體與非晶體晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體， 如晶體SiO2和非晶體SiO2。有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體，不一定是晶體。

6、例如，玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀對稱的外觀。具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體， 如某些無定形體也有固定的組成。三、晶胞描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元常規(guī)的晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。晶胞“無隙”：相鄰晶胞之間沒有任何。“并置”：所有晶胞都是 排列的，取向。間隙平行相同所有晶胞的 及其內(nèi)部的 、 及 是完全相同的。形狀原子種類個數(shù)幾何排列三、晶胞銅晶體銅晶胞一個銅晶胞含有幾個銅原子？三、晶胞124376851221341體心：1面心：1/2頂點：1/8棱邊：1/4三、晶胞立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點：1/8小結(jié)：晶胞對質(zhì)點的

7、占有率三、晶胞金屬鈉（C） 金屬鋅（Zn） 碘（I2） 金剛石（C）(1)晶胞有幾套平行棱？有幾套平行面？ (2)數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個原子？ 晶胞有3套平行棱，有3套平行面？ 四、晶體結(jié)構(gòu)的測定X射線衍射原理：單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或明銳的衍射峰。測定晶體結(jié)構(gòu)最常用的儀器是X射線衍射儀四、晶體結(jié)構(gòu)的測定晶體的X射線衍射實驗圖經(jīng)過計算，可以獲得包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等，以及結(jié)合晶體化學組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。通過晶體X射線衍射實驗，可以測定晶胞中各個原子的位置，根據(jù)原子坐標，可以計算原子間的距離，判斷哪些原子之間存在化學鍵，確定鍵長和鍵角 ，得出分子的空間結(jié)構(gòu)。THANK YOUAsadal has been running one of the biggest domain and web hosting sites in