物质的聚集状态+晶体与非晶体高二上学期化学人教版选择性必修2

第一节

物质的聚集状态与晶体的常识第1课时

物质的聚集状态、晶体与非晶体

第二章晶体结构与性质

学习

目标1、能说出包含“固、液、气”在内的更多的物质

聚集状态。2、能说出晶体和非晶体的区别，了解获得晶体的一般途径。自然界中，水是一种常见的物质，其状态为固态(冰)、液态(水)和气态(水蒸气)，那么，这三种状态之间是如何转化的呢？固态(冰)液态(水)气态(水蒸气)新课导入固态液态气态气化(吸热)液化(放热)凝固(放热)融化(吸热)升华(吸热)凝华(放热)物质三态间的相互转化新课导入一物质的聚集状态[20世纪前]1、分子是所有物质保持化学性质的最小粒子。2、物质有固、液、气三种存在形态，三种形态可以相互转化，且转化时只是分子的间距发生了变化。固态中分子只能振动，气体中分子能自由移动，液体介于二者之间。液态气态固态凝固（放热）凝华（放热）融化（吸热）升华（吸热）气化（吸热）液化（放热）[20世纪后]1、通过X射线衍射等实验手段，发现许多物质并不是由分子构成的。2、物质不仅存在固、液、气三种形态，还有其他形态。例如，晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等物质的聚集状态氯化钠金刚石石墨二氧化硅气态和液态物质不一定都是由分子构成。物质的聚集状态气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。等离子体等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子且能自由运动，具有良好的导电性和流动性。气态和液态物质不一定都是由分子构成。物质的聚集状态离子液体熔点不高的仅由离子组成的液体物质。2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，内部用AlCl4-和有机阳离子构成电解质溶液如：高温下的KCl，KOH呈液体状态，此时它们就是离子液体。物质的聚集状态液晶介于液态和晶态之间的物质状态。分类热致液晶溶致液晶固体液体液晶的温度范围液晶T1(熔点)T2(澄清点)温度逐渐升高液体的某些性质：晶体的某些性质：性质流动性、黏度、形变性等导热性、各向异性等1、2、物质的聚集状态3、结构：实用液晶常温下十分稳定，其中热致液晶均为刚性棒状强极性（或易于极化的）分子。其分子有取向序，长轴取向一致，但无位置序，分子可滑动（如图）。还有平板状、盘状、叶状分子等液晶。4、应用：①手机、电脑和电视的液晶显示器。由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变，从而显示数字、文字或图像。②合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。物质的聚集状态气态液态固态晶态塑晶态液晶态非晶态液晶等离子体离子液体物质的聚集状态1.正误判断(1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态()(2)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性()(3)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶()×√√2.等离子体在工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面有着非常重要的应用价值。下列与等离子体无关的是A.等离子体显示器 B.日光灯和霓虹灯C.把水温升高到几千摄氏度 D.液晶显示器√世界上最大的紫水晶美丽化学——晶体的结晶过程新课导入如何判断固体物质是晶体还是非晶体？晶体与非晶体有什么本质差异呢？二晶体与非晶体内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。(晶体中粒子排列的周期性是指一定方向上每隔一定距离就重复出现的排列）根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为：离子晶体共价晶体分子晶体金属晶体晶体二晶体与非晶体绝大多数常见的固体是晶体，包括化学实验室的常见固体：黄色的硫黄(S8)紫黑色的碘(I2)硫酸铜晶体蜡状的白磷(P4)高锰酸钾晶体白色的碳酸钙放眼世界，自然界中绝大多数矿物也都是晶体:赤铁矿Fe2O3

菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2晶体与非晶体二二晶体与非晶体内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈相对无序排列而构成的不具有规则几何外形的固体。非晶体例如：玻璃、炭黑、石蜡、沥青、橡胶、塑料等辨别：具有规则几何外形的固体,

一定是晶体吗？不一定。晶体规则的几何外形是自发形成的。在人力作用下形成的有规则几何外形的固体不是晶体，如玻璃、炭黑、塑料等。晶体与非晶体的本质差异二晶体与非晶体固体自范性微观结构晶体非晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈现周期性有序排列没有(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序1、自范性：晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长速率适当。SiO2快速冷却成玛瑙SiO2缓慢冷却成水晶若凝固速率过快，常得到粉末或没有规则几何外形的块状物。晶体能自发地呈现多面体外形的性质晶体的特点二晶体与非晶体本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。非晶体粒子的排列则相对无序，无自范性。晶体SiO2非晶体SiO2二晶体与非晶体2、各向异性：晶体在不同的方向表现出不同的物理性质，如强度，导热性，光学性质等晶体的特点二晶体与非晶体非晶体则不具有物理性质各向异性的特点玻璃片上融化蜡烛云母片上融化蜡烛石墨在与层平行的方向导电率约为在与层垂直方向上导电率的1万倍3、熔点：晶体具有固定的熔点晶体的特点二晶体与非晶体非晶体则没有固定的熔点区分晶体和非晶体的间接方法。晶体非晶体4、外形和内部质点的高度有序性晶体的特点二晶体与非晶体5、晶体能使X射线产生的衍射晶体能使X射线产生衍射，非晶体则无。区分晶体和非晶体的最可靠方法。二晶体与非晶体实验步骤实验现象（1）用研钵把硫黄粉末研细，放入蒸发皿中，放在三脚架的铁圈上，用酒精灯加热至熔融态，自然冷却结晶后，观察实验现象。（2）在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上小火加热，观察实验现象。（3）在250mL烧杯中加入半杯饱和氯化钠溶液，用滴管滴入浓盐酸，观察实验现象。硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。固体直接变成紫色蒸气，蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体。有白色细小晶体析出。实验3-11途径一熔融态物质凝固2途径二气态物质冷却不经液态直物质冷却不经液态直接凝固(凝华)3途径三溶质从溶液中析出获得晶体的途径二晶体与非晶体制备晶体的三种途径可制得有重要价值的大晶体熔融态硅制备的“拉单晶”KH2PO4的水溶液结晶气相沉积得CVD二晶体与非晶体常见的晶体大多是具有光泽的块状或颗粒状固体，那么，粉末状的依然是晶体！碳酸钙晶体粉末和电子显微镜下的碳酸钙晶体二晶体与非晶体特别说明(1)如图是某同学找到的一张玻璃结构的示意图，根据这张图判断玻璃是不是晶体。为什么？玻璃中的粒子无周期性地排列，是无序的。所以，玻璃不是晶体。(2)根据晶体物理性质各向异性的特点，能鉴别用玻璃仿造的假宝石。请你列举一些可能有效的方法鉴别假宝石？a.观察宝石的形状，具有多面体的外形；b.测试它的硬度，在玻璃上刻画；c.利用宝石的折光率鉴别；d.可进行X射线衍射实验鉴别。二晶体与非晶体关于晶体与非晶体的认识误区(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。(2)有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品(非晶体)可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。(4)晶体不一定都有规则的几何外形，如金属。二晶体与非晶体(1)晶体一定都有规则的几何外形

(

)(2)熔融态物质快速冷却即可得到晶体(

)(3)粉末状的固体也有可能是晶体(

)(4)有规则几何外形的固体一定是晶体(

)(5)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体()(6)晶体有自范性且其微粒排列有序，在化学性质上表现各向异性()(7)晶体一定比非晶体的熔点高()(8)雪花是水蒸气凝华得到的晶体()×××××√

√

√2、关于晶体的自范性，下列叙述正确的是（

）A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B.缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块C.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性D.由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性3、晶体的各向异性主要表现在（

）①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③