3.1.1物質(zhì)聚集狀態(tài)與晶體 課件高二化學人教版（2019）選擇性必修2

選擇性必修2(人教版2019)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)

物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識第1課時

物質(zhì)聚集狀態(tài)與晶體你知道嗎日常生活中所接觸到的物質(zhì)會有哪些狀態(tài)呢？鉆石松香塑料玻璃固態(tài)：流水液態(tài)：氧氣氣態(tài)：極光雷電那么雷電和極光里的物質(zhì)又是什么狀態(tài)的呢？

學習

目標第1課時

物質(zhì)聚集狀態(tài)與晶體PART01PART02PART02認識物質(zhì)的聚集狀態(tài)。能從微觀角度理解晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能結(jié)合晶體的特點判斷晶體和非晶體。了解晶體結(jié)構(gòu)的測定方法——X射線衍射實驗。人們對物質(zhì)組成的認識歷程(1)20世紀前，人們認為分子是所有化學物質(zhì)能夠保持其性質(zhì)的最小粒子，物質(zhì)的三態(tài)變化只是分子間距離發(fā)生了變化,分子在固態(tài)只能振動，在氣態(tài)能自由移動，在液態(tài)則介乎二者之間。紫黑色的碘（I2）分子組成金剛石原子組成(2)20世紀初，人們對物質(zhì)的組成有了更明確的認識。①20世紀初，通過X射線衍射等實驗手段，發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無分子。如NaCl、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等。NaCl離子組成金屬金屬陽離子和電子組成②氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)也不一定都由分子構(gòu)成。如等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)

組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)；離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。(3)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎

晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。(2)20世紀初，人們對物質(zhì)的組成有了更明確的認識。物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種嗎？想想一日光燈霓虹燈極光雷電那么下列物質(zhì)又是什么狀態(tài)的呢？第四態(tài)：等離子態(tài)(1)定義：(2)存在：氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生電子和陽離子等。這種由電子、陽離子和電中性粒子（分子或原子）組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體稱為等離子體。（等離子體是一種特殊的氣體）極光雷電蠟燭的火焰里[任務一]物質(zhì)的聚集狀態(tài)第四態(tài)：等離子態(tài)等離子體(4)特性與用途：等離子體中含有帶電粒子且能自由移動，使得等離子體具有良好的導電性和流動性。如：實質(zhì)上是電離的氣體，往往被人們視為是除固體、液體和氣體以外的第四態(tài)。(3)本質(zhì)離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)2.離子液體氣態(tài)固態(tài)液態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)等離子態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)超固態(tài)輻射場態(tài)等離子體離子液體:是熔點不高的全部由離子組成的液體。如高溫下呈液態(tài)的KCl，KOH。介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)液晶固體液體液晶的溫度范圍液晶T1(熔點)T2(澄清點)溫度逐漸升高流動性、黏度、形變性等導熱性、光學性質(zhì)等(1)定義：(2)分類：實用液晶常溫下十分穩(wěn)定，其中熱致液晶均為剛性棒狀強極性(或易于極化的)分子。其分子有取向序，長軸取向一致，但無位置序，分子可滑動。實用液晶的結(jié)構(gòu)特點與特性①液晶已有廣泛的應用，例如：手機、電腦和電視的液晶顯示器。(3)應用：②合成高強度液晶纖維已廣泛用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。氣態(tài)固態(tài)液態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶態(tài)非晶態(tài)等離子態(tài)

物質(zhì)的聚集狀態(tài)超固態(tài)輻射場態(tài)塑晶態(tài)液晶態(tài)1、下列關于物質(zhì)聚集狀態(tài)的敘述中,錯誤的(

)A.物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)B.氣態(tài)是高度無序的體系存在狀態(tài)C.固態(tài)中的原子或者分子結(jié)合得較緊湊,相對運動較弱D.液態(tài)物質(zhì)的微粒間距離和作用力的強弱介于固態(tài)和氣態(tài)之間,表現(xiàn)出明顯的流動性隨堂練習A2.下列關于等離子體的敘述錯誤的是()A.是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B.是一種混合物存在狀態(tài)C.具有導電性D.基本構(gòu)成微粒只有陰、陽離子D隨堂練習3.下列有關液晶的敘述不正確的是()A.具有液體的流動性、晶體的各向異性B.用來制造液晶顯示器C.不是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)D.液晶分子聚集在一起時，其分子間的相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響C隨堂練習絕大多數(shù)常見的固體有規(guī)則的幾何外形NaCl雪花黃色的硫黃(S8)紫黑色的碘(I2)高錳酸鉀水晶SiO2晶體玻璃又稱玻璃體炭黑又稱無定形體思考：晶體與非晶體有什么本質(zhì)差異呢？只有如玻璃、炭黑之類的物質(zhì)屬于非晶體。固體晶體：非晶體：內(nèi)部微觀粒子在三維空間呈現(xiàn)周期性有序排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體，熔點較固定。內(nèi)部微觀粒子在三維空間呈周期相對無序狀態(tài)，不具有規(guī)則外形的固體，沒有固定熔點。如玻璃（又稱琉璃體）、炭黑（又稱無定形體）、橡膠、松香、瀝青、石蠟等。如冰、碘、金剛石、石墨、氯化鈉、硫、硫酸銅等。[任務二]晶體與非晶體：1.晶體與非晶體的本質(zhì)差異晶態(tài)SiO2

非晶態(tài)SiO2固體自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體

(能自發(fā)呈現(xiàn)

外形)原子在三維空間里呈

______有序排列非晶體

(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對____有多面體周期性沒有

無序表3-1晶體與非晶體的本質(zhì)差異2.晶體的特點（1）晶體具有自范性。(1)自范性：晶體能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。條件：晶體生長的速率適當天然水晶球外層冷卻快，形成無晶體外形的瑪瑙內(nèi)層冷卻慢，形成有晶體外形的水晶②晶體呈現(xiàn)各向異性。晶體的許多物理性質(zhì)，如光學性質(zhì)、導電性、機械強度等，在晶體的不同方向上測定時，結(jié)果不同。石墨中，與層平行方向上的導電率比與層垂直方向上的導電率大一萬倍。

不同方向觀察紅寶石，發(fā)現(xiàn)寶石的顏色不同，折射率有各向異性。(2)各向異性：同一晶體，在不同的方向上具有不同的物理性質(zhì)(強度、導電性、導熱性、光學性質(zhì))。③晶體具有固定的熔點。反映在步冷曲線上出現(xiàn)平臺,而非晶體沒有固定的熔點,反映在步冷曲線上不會出現(xiàn)平臺。t/minT/Kt/minT/K晶體步冷曲線非晶體步冷曲線晶體具有固定的熔點。非晶體沒有固定的熔點。②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)3.形成晶體的途徑①熔融態(tài)物質(zhì)凝固③溶質(zhì)從溶液中析出從熔融態(tài)結(jié)晶出來的硫晶體(S8)從飽和硫酸銅溶液中析出硫酸銅晶體氣態(tài)物質(zhì)凝華凝華得到的碘晶體(1)最可靠的科學方法是對固體進行X射線衍射實驗。(2)測熔點。晶體有固定熔點，非晶體沒有固定熔點.晶態(tài)SiO2非晶態(tài)SiO2衍射散射效應4.區(qū)分晶體與非晶體的方法晶體非晶體微觀結(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、橡膠等小結(jié)：晶體和非晶體的區(qū)別

(1)圖3-7是某同學找到的一張玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖，根據(jù)這張圖判斷玻璃是不是晶體。為什么?解析：晶體的本質(zhì)在于粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列。玻璃中的粒子無周期性地排列，是無序的。所以，玻璃不是晶體。[思考與討論]解析：觀察對稱性、刻劃玻璃、加熱、X—射線衍射(2)根據(jù)晶體的物理性質(zhì)的各向異性的特點，人們很容易識別用玻璃仿造的假寶石。你能列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎？④晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。①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。②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。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。③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。正誤判斷(1)晶體有自范性且其微粒排列有序，在化學性質(zhì)上表現(xiàn)各向異性(

)(2)熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻即得到晶體(

)(3)粉末狀的固體也有可能是晶體(

)(4)晶體一定比非晶體的熔點高(

)(5)有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體(

)√××××

應用體驗1.關于晶體的自范性，下列敘述正確的是()A.破損的晶體能夠在固態(tài)時自動變成規(guī)則的多面體B.缺角的硫酸銅晶體在飽和CuSO4溶液中慢慢變?yōu)橐?guī)則的立方體晶塊C.圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性D.由玻璃制成規(guī)則的玻璃球，體現(xiàn)了晶體的自范性B解析：晶體在固態(tài)時不能自發(fā)形成新的晶體，故A錯誤；溶質(zhì)從溶液中析出，可形成有規(guī)則幾何外形的晶體，故B正確；圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，不是自發(fā)形成的，故C錯誤；玻璃屬于非晶體，不具有自范性，由玻璃制成規(guī)則的玻璃球不是自發(fā)進行的，故D錯誤。2.晶