選擇性必修2(人教版2019)第三章晶體結構與性質第一節

物質的聚集狀態與晶體的常識第1課時

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

學習

目標第1課時

物質聚集狀態與晶體PART01PART02PART02認識物質的聚集狀態。能從微觀角度理解晶體的結構特征，并能結合晶體的特點判斷晶體和非晶體。了解晶體結構的測定方法——X射線衍射實驗。人們對物質組成的認識歷程(1)20世紀前，人們認為分子是所有化學物質能夠保持其性質的最小粒子，物質的三態變化只是分子間距離發生了變化,分子在固態只能振動，在氣態能自由移動，在液態則介乎二者之間。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，發現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氣態和液態物質也不一定都由分子構成。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物質；離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質。(3)物質的聚集狀態除了固態、液態、氣態，還有晶態、非晶態，以及介乎

晶態和非晶態之間的塑晶態、液晶態等。(2)20世紀初，人們對物質的組成有了更明確的認識。物質的聚集狀態只有固態、液態、氣態三種嗎？想想一日光燈霓虹燈極光雷電那么下列物質又是什么狀態的呢？第四態：等離子態(1)定義：(2)存在：氣態物質在高溫或者在外加電場激發下，分子發生分解，產生電子和陽離子等。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]物質的聚集狀態第四態：等離子態等離子體(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。(3)本質離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質2.離子液體氣態固態液態物質的聚集狀態等離子態物質的聚集狀態超固態輻射場態等離子體離子液體:是熔點不高的全部由離子組成的液體。如高溫下呈液態的KCl，KOH。介于液態和晶態之間的物質狀態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、光學性質等(1)定義：(2)分類：實用液晶常溫下十分穩定，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。實用液晶的結構特點與特性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。氣態固態液態物質的聚集狀態晶態非晶態等離子態

物質的聚集狀態超固態輻射場態塑晶態液晶態1、下列關于物質聚集狀態的敘述中,錯誤的(

)A.物質只有氣、液、固三種聚集狀態B.氣態是高度無序的體系存在狀態C.固態中的原子或者分子結合得較緊湊,相對運動較弱D.液態物質的微粒間距離和作用力的強弱介于固態和氣態之間,表現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.是物質的一種聚集狀態B.是一種混合物存在狀態C.具有導電性D.基本構成微粒只有陰、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.不是物質的一種聚集狀態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隨堂練習絕大多數常見的固體有規則的幾何外形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差異呢？只有如玻璃、炭黑之類的物質屬于非晶體。固體晶體：非晶體：內部微觀粒子在三維空間呈現周期性有序排列而構成的具有規則幾何外形的固體，熔點較固定。內部微觀粒子在三維空間呈周期相對無序狀態，不具有規則外形的固體，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差異晶態SiO2

非晶態SiO2固體自范性微觀結構晶體

(能自發呈現

外形)原子在三維空間里呈

______有序排列非晶體

(不能自發呈現多面體外形)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：晶體能自發呈現多面體外形的性質。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層冷卻慢，形成有晶體外形的水晶②晶體呈現各向異性。晶體的許多物理性質，如光學性質、導電性、機械強度等，在晶體的不同方向上測定時，結果不同。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，發現寶石的顏色不同，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(強度、導電性、導熱性、光學性質)。③晶體具有固定的熔點。反映在步冷曲線上出現平臺,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氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)3.形成晶體的途徑①熔融態物質凝固③溶質從溶液中析出從熔融態結晶出來的硫晶體(S8)從飽和硫酸銅溶液中析出硫酸銅晶體氣態物質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SiO2非晶態SiO2衍射散射效應4.區分晶體與非晶體的方法晶體非晶體微觀結構特征粒子周期性有序排列粒子排列相對無序性質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某些物理性質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：晶體和非晶體的區別

(1)圖3-7是某同學找到的一張玻璃結構的示意圖，根據這張圖判斷玻璃是不是晶體。為什么?解析：晶體的本質在于粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列。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)根據晶體的物理性質的各向異性的特點，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晶體不一定都有規則的幾何外形，如瑪瑙。①同一物質可以是晶體，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，在化學性質上表現各向異性(

)(2)熔融態物質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時自動變成規則的多面體B.缺角的硫酸銅晶體在飽和CuSO4溶液中慢慢變為規則的立方體晶塊C.圓形容器中結出的冰是圓形的，體現了晶體的自范性D.由玻璃制成規則的玻璃球，體現了晶體的自范性B解析：晶體在固態時不能自發形成新的晶體，故A錯誤；溶質從溶液中析出，可形成有規則幾何外形的晶體，故B正確；圓形容器中結出的冰是圓形的，不是自發形成的，故C錯誤；玻璃屬于非晶體，不具有自范性，由玻璃制成規則的玻璃球不是自發進行的，故D錯誤。2.晶