物质的聚集状态和晶体常识+高二上学期化学人教版选择性必修2

【新课导入】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。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世纪前，人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质三态的相互转化只是分子间距离发生了变化，分子在固态只能振动，在气态能自由移动，在液态则介乎二者之间。一、物质的聚集状态氯化钠金刚石二氧化硅铜20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子。例如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。气态和液态物质一定是由分子构成的吗？一、物质的聚集状态气态物质在高温或电场激发下，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（分子或原子）组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。1、概念：等离子体——特殊的气体

一、物质的聚集状态2、特点：等离子体能量很高（可达上万摄氏度），具有良好的导电性和流动性。等离子体——特殊的气体

等离子体可以制造等离子体显示器、化学合成、核聚变等，如金属的冶炼、切割、焊接以及外科手术等。3、用途：一、物质的聚集状态一、物质的聚集状态离子液体

1.概念：熔点不高的仅由离子组成的液态物质2.特点：阴、阳离子体积很大，如AlCl4-、PF6-、BF4-、季铵离子、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等。熔点低、难挥发、具有良好的导电性。1914年，首个人工合成的离子液体——硝酸乙基铵，熔点只有12℃2014年，首个发现于自然界的离子液体一、物质的聚集状态离子液体

3.用途：作有机合成的溶剂、催化剂以及原电池的电解质等。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特征：介于

和

之间的物质状态晶态液态流动性、黏度、形变性等导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性物质加热达到熔点后，先呈浑浊态，再加热达到一定温度时，浑浊态变透明清亮态，将熔点至澄清点温度范围内的物质状态称为液晶。

液

晶

一、物质的聚集状态分子形状通常是棒状，有取向序，长轴取向一致，但无位置序，分子可滑动液晶已有广泛的应用。例如，手机、电脑和电视的液晶显示器；合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、防弹衣等。一、物质的聚集状态

液

晶

塑晶

一、物质的聚集状态超导态

塑晶是一类具有塑性的固态晶体。内部分子位置有序但取向无序的状态，从而使分子间较易产生滑动而导致晶体呈现一定塑性。超流态

超固态

温度低于临界温度时物质电阻为零的状态温度降到2.17K时液态氦由一般流动性变为超流动性，能够倒流高温高压下的物态，如白矮星、中子星和黑洞。物质的聚集状态气态固态液态塑晶态液晶态等离子体

液晶

离子液体

一、物质的聚集状态塑晶

非晶态准晶晶态走进化学实验室，你能见到许多固体。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二、晶体与非晶体二氧化硅晶体—白水晶紫色萤石晶体食盐晶体放眼世界，自然界中绝大多数矿物也都是固体。菱锰矿晶体（碳酸盐）明矾晶体碳晶体—金刚石二、晶体与非晶体你一定还能说出生活中常见的更多的固体。金属晶体－铜玻璃杯陶瓷砖瓦橡胶塑料二、晶体与非晶体绝大多数常见的固体是晶体，只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体。炭黑又称无定形体晶体和非晶体有什么本质差异呢？玻璃又称玻璃体二、晶体与非晶体晶体与非晶体的本质差异

自

范

性（宏观表象）微观结构晶体有(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序

二、晶体与非晶体晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，你知道哪些获得晶体的方法呢？思考与讨论熔融态物质冷却凝固一定得到晶体吗？不一定天然水晶球的玛瑙和水晶熔融态SiO2快速冷却缓慢冷却玛瑙水晶实验步骤实验现象（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。二、晶体与非晶体实验3-1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。实验3-1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。二、晶体与非晶体二、晶体与非晶体熔融态物质凝固气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）溶质从溶液中析出从饱和硫酸铜溶液中析出的硫酸铜晶体从熔融态结晶出的硫晶体升华得到的碘晶体晶体获得的途径

二、晶体与非晶体晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图本质上，晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。相反，非晶体中粒子的排列则相对无序，因而无自范性。晶体的特点不仅限于外形和内部质点排列的高度有序性，它们还有什么特点呢？二、晶体与非晶体晶体的各向异性

晶体不同方向上的物理性质不同的现象，如强度、导热性、导电性、光学性质等；晶体物理性质的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性，是晶体内部的微粒在空间各个方向上排列规律不同的宏观表象。操作：沿不同方向在方解石表面刻划。现象：发现刻痕的深浅不一样。二、晶体与非晶体强度的各向异性

方解石（CaCO3晶体）原因：说明不同方向上的强度不同，强度有各向异性。现象：不同方向观察红宝石，发现宝石的颜色不同。二、晶体与非晶体折射率的各向异性

原因：在不同方向，晶体对光线的吸收与折射是不同的，折射率有各向异性。二、晶体与非晶体导热性的各向异性

现象：水晶柱面上的蜡熔化成椭圆形，玻璃片的蜡熔化成圆形。原因：在不同方向，晶体的传热速度不同，导热性有各向异性。二、晶体与非晶体导电性的各向异性

石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000晶体和非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无序的，所以玻璃是非晶体。思考与讨论1、图3-7是某同学找到的一张玻璃结构示意图，根据这张图判断玻璃是不是晶体，为什么？图3-7玻璃的结构示意图①可观察宝石的形状，具有多面体的外形；测试它的硬度，可在玻璃上刻画出痕迹，初步确定它是晶体；可用宝石的折光率鉴别②实验测定它们的熔点，宝石有固定熔点，玻璃无固定熔点；③最可靠的科学方法：用X射线衍射实验鉴别。图3-7玻璃的结构示意图2、根据晶体物理性质的各向异性的特点，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。思考与讨论X射线衍射实验

当单一波长的X射线通过晶体时，Ｘ射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。晶体非晶体微观结构特征性质特征自范性各向异性熔点鉴别方法间接方法科学方法举例粒子周期性有序排列粒子排列相对无序有无有无固定不固定熔点和各向异性X射线衍射实验NaCl、I2、水晶、金属玻璃、炭黑、橡胶、石蜡晶体和非晶体的区别DB1.下列关于物质的聚集状态的说法正确的是(

)A．等离子体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质B．气态和液态物质一定是由分子构成C．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，但不具有各向异性D．等离子体具有良好的导电性和流动性2.电视剧《狂飙》中提到的等离子电视曾风靡一时，等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的说法不正确的是（

）A．等离子体是一种整体上呈电中性的物质聚集体B．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变C．液晶是物质的一种聚集状态D．液晶材料显示图像和文字，移去电场后，液晶分子恢复到原来状态3、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是(

)A．晶体