物质的聚集状态与晶体的常识+高二上化学人教版选择性必修2

物质的聚集状态第三章晶体结构与性质1.了解物质的聚集状态。2.认识晶体和非晶体的本质差异。3.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性。【学习目标】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)【情境导入】

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？【任务一：物质的聚集状态】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。氯化钠金刚石石墨二氧化硅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，它是一种特殊气体。1.等离子体物质的第四态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1.等离子体

等离子体显示器特性与用途含有带电粒子且能自由运动，具有良好的导电性和流动性1.等离子体化学合成核聚变离子液体是指全部由离子组成的液体，如高温下的KCl，KOH呈液体状态，此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体，也称为低温熔融盐。(1)定义：(2)室温离子液体熔点低的原因：在离子化合物中，阴阳离子之间的作用力为静电作用。离子液体的阴阳离子体积很大，结构松散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温。2.离子液体3.液晶

液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性。

类别液晶分为热致液晶和溶致液晶（即胶束等）

图3-2一定温度范围的液晶实用液晶的结构特点与特性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。图3-3棒状分子液晶内部分子排列示意图指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。是在溶液中溶质分子浓度处于一定范围内时出现液晶相，即胶束等。热致液晶：溶致液晶：(1)液晶已广泛的应用，如手机、电脑和电视的液晶显示器(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。用途物质的聚集状态气态液态固态塑晶态液晶态晶态非晶态等离子体固体液体液晶的温度范围液晶T1(熔点)T2(澄清点)温度逐渐升高离子液体走进化学实验室，你能见到许多固体：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)高锰酸钾(KMnO4)白色的碳酸钙(CaCO3)【任务二：晶体与非晶体】放眼世界，自然界中绝大多数矿物也都是固体:赤铁矿Fe2O3

菱铁矿FeCO3磁铁矿Fe3O4黄铁矿FeS2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玻璃又称玻璃体炭黑又称无定形体晶体的特点：①自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形。晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长的速率适当缓慢凝固→得到晶体凝固过快→粉末、块状物或非晶态(玻璃态)熔融态物质图3-4天然水晶球的玛瑙和水晶熔融态SiO2快速冷却形成熔融态SiO2缓慢冷却形成没有规则外形的玛瑙有规则外形的水晶自范性微观结构晶体有(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

晶体SiO2非晶体SiO2②各向异性：因微观粒子的排列具有特定的方向性，晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质。如硬度、导热性、导电性、光学性质等。各方向不均匀导热各方向均匀导热分别用红热的针接触蜡面中央1、宝石硬度大，但在不同方向上硬度不同（一般用划痕区别宝石和玻璃）2、石墨在不同方向上导电率不同3、水晶的不同方向上导热性不同不同方向石蜡融化的快慢不同晶体具有固定的熔点。非晶体没有固定的熔点。晶体非晶体③固定的熔、沸点:加热晶体，温度达到熔点时开始熔化在没有全部熔化之前，温度不再升高，完全熔化后，温度才继续升高。图3-12X射线衍射仪

当单一波长的

X

射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐的衍射峰。非晶态SiO2晶态SiO2④能使X射线产生衍射:利用这种性质，人们建立了测定晶体结构最科学的方法。非晶体只能散射，出现连续的谱线分立的斑点明锐的衍射峰固态液态气态凝固凝华融化升华气化液化（放热）（放热）（放热）（吸热）（吸热）（吸热）【任务二：晶体与非晶体】获得晶体的途径实验内容实验操作及现象获取硫黄晶体实验现象硫黄粉自然冷却淡黄色的菱形硫黄晶体熔融态硫加热【任务二：晶体与非晶体】实验内容实验操作及现象获取碘晶体实验现象加热时，烧杯内产生大量

气体，没有出现液态的碘，停止加热，烧杯内的

，最后消失，表面皿底部出现

晶体颗粒紫色气体渐渐消褪紫色紫黑色【任务二：晶体与非晶体】实验内容实验操作及现象获取氯化钠晶体实验现象在烧杯底部慢慢析出立方体的_________晶体颗粒无色【任务二：晶体与非晶体】(1)

物质缓慢凝固。(2)

物质冷却不经液态直接

(凝华)。(3)

从饱和溶液中析出。熔融态气态凝固溶质获得晶体的三条途径任务二：晶体与非晶体从熔融态结晶出的硫晶体(S8)凝华得到的碘晶体溶质从饱和溶液中析出非晶体，无周期性地排列（1）某同学在找到一张玻璃的结构示意图，如右图，这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？

（2）根据晶体的物理性质的各向异性的特点