3.1.1物质的聚集状态晶体与非晶体课件高二下学期化学人教版选择性必修2

第三章

晶体结构与性质第1节物质聚集状态与晶体常识课时一

物质的聚集状态晶体与非晶体学习目标01.了解物质的聚集状态02.认识晶体和非晶体的本质差异03.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性物质的聚集状态01物质的聚集状态自然界中绝大多数物质是固体。随着化学的发展，人工合成的固体越来越多，广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。但物质的聚焦状态除了固体以外，还有气体、液体、等离子体、液晶……等状态。01物质的聚集状态自然界中，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？01物质的聚集状态固态液态气态气化(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01物质的聚集状态气态20世纪前，人们以为

是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质固、液、气三态的相互转化只是

距离发生了变化。分子分子间液态固态01物质的聚集状态20世纪初，通过

等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子，如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。X射线衍射X射线衍射仪氯化钠金刚石石墨二氧化硅01物质的聚集状态等离子体气态和液态物质不一定都是由分子构成。如：等离子体由_____、_______和___________(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质。电子阳离子电中性粒子固体液体气体能量温度能量温度能量温度分子激化分子离子自由电子分子碎片(高能量)等离子体形成过程01物质的聚集状态如：离子液体是熔点不高的仅由________组成的液体物质。离子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(离子液体)气态和液态物质不一定都是由分子构成。01物质的聚集状态物质的聚集状态气态液态固态晶态其他物质聚集状态1889年，德国人莱曼将熔点至澄清点温度范围内的物质状态命名为液晶，后称热致液晶。相对于热致液晶，从溶液中获得的液晶称为溶致液晶，即胶束等。液晶态介于液态和晶态之间的物质状态液晶的温度范围固体液晶液体T1(熔点)T2(澄清点)温度逐渐升高01物质的聚集状态物质的聚集状态气态液态固态晶态非晶态液晶态其他物质聚集状态1889年，德国人莱曼将熔点至澄清点温度范围内的物质状态命名为液晶，后称热致液晶。相对于热致液晶，从溶液中获得的液晶称为溶致液晶，即胶束等。一类具有塑性的固态晶体，介乎晶态与非晶态之间塑晶态介于液态和晶态之间的物质状态01物质的聚集状态请同学们回顾所学内容，判断下列问题的对与错问题1物质的聚集状态只有固、液、气三种状态(

)气态和液态物质均是由分子构成的(

)问题2等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性(

)问题3液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶(

)问题4晶体与非晶体02晶体与非晶体走进化学实验室，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)紫色的高锰酸钾(KMnO4)白色的碳酸钙(CaCO3)02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FeS202晶体与非晶体生活中常见的更多的固体：玻璃橡胶塑料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？02晶体与非晶体晶体非晶体温度时间温度时间温度时间温度时间晶体非晶体物质熔化时的温度变化曲线晶体具有固定的熔点凝固点，而非晶体则无物质凝固时的温度变化曲线02晶体与非晶体如：将熔化的蜂蜡薄薄地涂在玻璃片上，用一根烧热的缝衣针接触蜂蜡，蜂蜡熔化的区域的形状如图甲；将玻璃片换成云母片，则熔化的区域为图乙晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性(如强度、导热性、光学性质等)。非晶体无各向异性，在各个方向上都是相同的所以是各向同性玻璃片非晶体甲云母片晶体乙02晶体与非晶体由原子、分子或离子等微粒在三维空间按一定规律、周期性重复排列所构成的固体物质。简单的说，晶体是具有格子构造的固体晶体二氧化硅非晶体二氧化硅02晶体与非晶体固体自范性微观结构晶体原子在三维空间里呈

排列非晶体原子排列相对_____晶体与非晶体的本质差异无序周期性有序有(能自发呈现多面体外形)无(不能自发呈现多面体外形)硫酸铜结晶醋酸钠结晶自范性02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。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快，常常只得到肉眼看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物，甚至形成的只是非晶态(玻璃态)。天然水晶球的玛瑙和水晶02晶体与非晶体从熔融态结晶出来的硫晶体凝华得到的碘晶体从饱和硫酸铜溶液中析出的硫酸铜晶体思考：如何得到这些美丽的晶体呢？02晶体与非晶体探究一：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，观察实验现象探究二：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。把小烧杯放在陶土网上小火加热，观察实验现象。探究三：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。实验探究：观察晶体02晶体与非晶体实验探究：观察晶体硫黄粉自然冷却淡黄色的菱形硫黄晶体熔融态硫加热获取硫黄晶体实验现象02晶体与非晶体实验探究：观察晶体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02晶体与非晶体实验探究：观察晶体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02晶体与非晶体获得晶体的三条途径熔融态物质凝固途径一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)途径二溶质从溶液中析出途径三02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！特别说明碳酸钙晶体粉末和电子显微镜下的碳酸钙晶体02晶体与非晶体请同学们回顾所学内容，判断下列问题的对与错问题1晶体有自范性且其微粒排列有序，化学性质上表现各向异性(

)问题2熔融态物质快速冷却即得到晶体(

)问题3熔融的硝酸钾冷却可得晶体，故液态玻璃冷却也能得到晶体(

)问题4粉末状的固体也有可能是晶体(

)问题5晶体一定比非晶体的熔点高(

)02晶体与非晶体同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃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。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晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙晶体与非晶体的认识误区课堂总结03课堂总结物质的聚集状态晶体与非晶体物质三态间的相互转化本质差异物理性质的差异其他物质聚集状态区分晶体和非晶体最可靠的的科学方法物质的聚集状态晶体与非晶体课堂练习04课堂练习1．区别晶体与非晶体的最科学的方法是A．观察各向异性 B．X射线衍射实验

C．测定固定熔点 D．观察自范性【答案】B【详解】A项，多晶体没有各向异性；B项，晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来；C项，测定熔点只是表象，不准确；D项，只有在适宜的条件下晶体才能表现出自范性。综上分析，区别晶体与非晶体的最科学的方法是利用X射线衔射实验，故选B。04课堂练习2．固体分为晶体和非晶体，下列关于晶体的叙述正确的是A．块状固体一定是晶体，粉末状固体一定是非晶体B．破损的晶体经过重结晶后能够变成规则的多面体，体现了晶体的自范性C．晶体和非晶体的本质区别是晶体的衍射图谱有明锐的衍射峰D．不能通过熔融态物质凝固的方式得到晶体04课堂练习【答案】B【详解】A．晶体和非晶体的本质区别是组成晶体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列，不管固体的颗粒大小，只要有组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体，A错误；B．晶体的自范性是指，在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形，B正确；C．晶体和非晶体的本质区别在其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，C错误；D．得到晶体一般有三条途径：①熔融态物质凝固；②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出；，D错误；04课堂练习3．下列物质不具有自范性、各向异性的是A．玻璃 B．石墨C．水晶 D．单晶冰糖【答案】A【详解】具有自范性、各向异性的是晶体，石墨、水晶、单晶冰糖都是晶体，而玻璃不是晶体，故A符合题意。综上所述，答案为A。04课堂练习4．科学研究表明，物质含有许多种聚集状态，下列关于物质聚集状态的描述错误的是A．等离子体的外观为气态B．液晶和液态是物质的两种聚集状态C．等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子D．离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质04课堂练习【答案】C【详解】A．等离子体是由电子、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气态物质，故A正确，B．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，所以液晶和液态是不同的聚集状态，故B正确；C．等离子体由电子、阳离子和电中性的微粒构成，故C错误；D．离子液体是一种只由离子组成的液体，其熔点较低，以液态稳定存在，故D正确；04课堂练习5．液晶最重要的用途是制造液晶显示器。下列说法中正确的是A．液晶是一种液态的晶体

B．所有物质在一定条件下都能成为液晶C．施加电场时，液晶分子平行于电场方向排列

D．移去电场后，液晶分子相互平行排列04课堂练习【答案】C【详解】A．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，又具有晶体的某些物理性质，如表现出类似晶体的各向异性等，不是液态晶体，A错误；B．液晶是在一定的温度范围内既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性的特殊物质，并不是所有物质都能成为液晶，B错误；C．施加电场时，液晶分子能够沿电场方向排列，而在移去电场之后，液晶分子又恢复到原来的状态，C正确；D．施加电场时，液晶分子能够沿电场方向排列，而在移去电场之后，液晶分子又恢复到原来的状态，D错误；04课堂练习6.下列物质中，属于晶体的是________(填序号)。

A．橡胶

B．玻璃C．食盐

D．水晶E．塑料F．胆矾

G．陶瓷CDF04课堂练习7.下列关于晶体