晶体与非晶体2025-2026学年高二化学人教版选择性必修2

第三章晶体结构与性质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、晶体与非晶体人教版选择性必修二

学习

目标第1课时物质的聚集状态、晶体与非晶体PART01PART02了解物质的聚集状态，认识物质的聚集状态会影响物质的性质。认识晶体和非晶体的本质差异，了解晶体中微粒的空间排布存在周期性。日常生活中所接触到的物质会有哪些状态呢？钻石松香塑料玻璃固态：流水液态：氧气气态：极光雷电那么雷电和极光里的物质又是什么状态的呢？课堂导入物质三态间的互相转化20世纪前，人们认为物质的三态变化只是分子间距离发生了变化。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。气态和液态物质也不一定是由分子构成。一、物质的聚集状态NaCl金刚石金属碘分子组成原子组成离子组成金属阳离子和电子组成紫黑色的碘（I2）常温下大部分的气态和液态物质如CO2、H2O等是由分子组成的。一、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。(1)概念：等离子体是一种特殊的气体。科学•技术•社会——等离子体(2)等离子体存在于我们周围日光灯和霓虹灯的灯管里蜡烛的火焰里极光和雷电里一、物质的聚集状态

等离子体显示器

化学合成

核聚变含有带电粒子且能自由运动，具有良好的导电性和流动性。(3)等离子体特性和用途一、物质的聚集状态科学•技术•社会——液晶介于液态和晶态之间的物质状态。(1)概念：(2)分类热致液晶（从熔点至澄清点温度范围内的物质状态）如图溶致液晶（从溶液中获取的液晶，即胶束等）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(3)特点既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的导热性、光学性质等。表现出类似晶体的各向异性。(5)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。(4)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。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。一、物质的聚集状态物质的聚集状态晶态塑晶态液晶态非晶态等离子体液晶气态固态液态离子液体：晶体非晶体是熔点不高的仅由离子组成的液态物质。一、物质的聚集状态正误判断(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，液晶是液体()(3)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶()(4)等离子显示器和液晶显示器原理相同()(5)等离子体和液晶都有导电、导热、流动性和光学性质()(6)棒状分子液晶内部分子是极性（或极易极化的）分子()××××√

√

课堂练习美丽化学——晶体的结晶过程如何判断下列固态物质是晶体还是非晶体？松香橡胶水晶SiO2石蜡二、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蜡状的白磷（P4）黄色的硫黄(S8)紫黑色的碘（I2）

蓝色的硫酸铜（CuSO4·5H2O）玻璃又称玻璃体炭黑又称无定形体二、晶体与非晶体1、晶体：是由内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性有序排列而构成的具有规则几何外形的固体。①概念：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。氯化钠金刚石粒子排列的周期性导致晶体呈现规则的几何外形。NaCl二、晶体与非晶体1、晶体：②分类：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二、晶体与非晶体2.非晶体①概念：组成物质的微粒(分子、原子、离子)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。②玻璃、橡胶、石蜡、沥青、塑料等都是非晶体！玻璃又称玻璃体炭黑又称无定形体二、晶体与非晶体3．晶体的特点(1)自范性①定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。②形成条件：晶体生长的速率适当，如果凝固速率过快，常得到粉末或没有规则几何外形的块状物。③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列（晶体内部粒子排列的有序性）。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和非晶体SiO2的投影示意图二、晶体与非晶体晶体生长速率适当是保持自范性的条件之一。思考：岩浆中的SiO2侵入地壳的空洞冷却后形成的水晶球，其外层是非晶态的玛瑙，内部是呈现晶体外形的水晶。原因是什么？图3-4天然水晶球里的玛瑙和水晶说明：玛瑙中含有细小的晶体，但又不纯粹是晶体，要依具体情况而定玛瑙水晶外层冷却快，内层冷却慢水晶如果凝固速率过快，常得到粉末或没有规则几何外形的块状物。二、晶体与非晶体晶体的特点并不仅限于外形和内部质点排列的高度有序性，它们的许多物理性质，如强度、导热性、光学性质等，常常表现出各向异性。各向异性：晶体在不同方向上具有不同的物理性质。(包括晶体的强度、导电性、导热性、光学性质等)比如:石墨的导电性石墨中，与层平行方向上的导电率比与层垂直方向上的导电率大一万倍。(2)各向异性非晶体不具有物理性质各向异性的特点二、晶体与非晶体分别用红热的铁丝接触蜡面中央表面涂蜡的玻璃表面涂蜡的云母各方向不均匀导热各方向均匀导热内部质点的有序排列晶体的各向异性决定反映微观本质微观现象为什么晶体具有各向异性呢？二、晶体与非晶体晶体的熔点较固定，反映在熔化曲线上出现平台,而非晶体没有固定的熔点,熔化过程温度会发生变化，反映在熔化曲线上不会出现平台。(3)晶体具有固定的熔点晶体步冷曲线非晶体步冷曲线玻璃没有固定的熔点，在一定温度范围内软化。二、晶体与非晶体固体外观微观结构自范性各向异性熔点晶体非晶体本质区别具有规则的几何外形不具有规则的几何外形有没有粒子在三维空间周期性有序排列粒子排列相对无序各向异性各向同性固定不固定微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。4.晶体与非晶体的本质差异二、晶体与非晶体①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2。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许多固体粉末由于晶粒太小，用肉眼看不到规则的几何外形，但在光学或电子显微镜下，可观察到规则的几何外形，如日常食用的精盐等。特别提醒：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。P71实验3-15.获得晶体的途径硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。(1)熔融态物质凝固从熔融态结晶出来的硫晶体二、晶体与非晶体实验步骤实验现象（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。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。(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)凝华得到的碘晶体二、晶体与非晶体实验步骤实验现象（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。有白色细小晶体析出。（3）溶质从溶液中析出二、晶体与非晶体6.区别晶体与非晶体①测熔点。晶体有固定熔点，非晶体没有固定熔点②最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。X射线衍射原理：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明锐的衍射峰。衍射散射效应晶体物质能使X-射线产生衍射，非晶体只有散射效应。晶体非晶体微观结构特征粒子周期性有序排列粒子排列相对无序性质特征自范性有无各向异性有无熔点固定不固定鉴别方法

间接方法看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性科学方法对固体进行X射线衍射实验举例NaCl、I2、SiO2、Na晶体等玻璃、橡胶等课堂小结思考与讨论：(1)

某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图，如下图，这张图说明玻璃是不是晶体？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。二、晶体与非晶体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。思考与讨论：(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。请你能列举一些可能有效的方法鉴别假宝石。二、晶体与非晶体1.普通玻璃和水晶的根本区别在于(

)A.外形不一样B.普通玻璃的基本构成粒子无规则性地排列,水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换B课堂训练2.要得到较大颗粒的明矾晶体，在结晶时可采取的操作是（

）A.配制比室温高10～20℃的明矾饱和溶液，然后浸入悬挂的明矾小晶核，

室温下静置B.在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却结晶C.室温下，在明矾饱和溶液中投入明矾小晶核，静置D.快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出A课堂训练3.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B课堂训练4.如图所示是芒硝和玻璃的熔化曲线，下列说法中正确的是(

)AA．a是芒硝，属于晶体B．a是玻璃，属于非晶体C．b是玻璃，属于晶体D．b是芒硝，属于非晶体课堂训练5．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米，重量达81千克的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是(

)A．晶体硅没有固定的熔、沸点B．形成晶体硅的速率越快越好C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，形成的晶体无各向异性C课堂训练6．下列过程中不能得到晶体的是(

)A．对NaCl饱和溶液降温所得到的固体B．气态水直接冷却成固态水C．熔融的KNO3冷却后