物质的聚集状态+晶体与非晶体+高二下学期化学人教版（2019）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

课时1物质的聚集状态晶体与非晶体课堂导入20世纪前，人们认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，分子在固态时只能振动，在气态时能自由移动，在液态时则介乎二者之间。气态液态固态课堂学习物质的聚集状态物质的聚集状态微观结构微观运动宏观性质固态微粒紧密排列微粒间的空隙很小在固定的位置上振动大多有固定的形状几乎不能被压缩液态微粒排列较紧密微粒间的空隙较小介于固态和气态之间没有固定的形状不易被压缩气态微粒间的距离较大可以自由移动没有固定的形状容易被压缩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，如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。课堂学习此外，将物质的聚集状态仅仅分为固态、液态和气态也是比较片面的，还存在着更多的物质聚集状态，如晶态、非晶态，还有介于介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。物质的聚集状态气态等离子体液态离子液体固态晶态非晶态同时，等离子体和离子液体的存在也证明了气态和液态物质也不一定是由分子构成的。物质的聚集状态课堂学习等离子体：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被称为等离子体。特点：等离子体具有良好的导电性和流动性。等离子体的应用：运用等离子体显示技术可以制造等离子体显示器；利用等离子体可以进行化学合成；核聚变也是在等离子态下发生的。物质的聚集状态课堂学习课堂学习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，这种电解质溶液就属于离子液体。离子液体是低温或室温熔融盐，可作为绿色催化剂和溶剂，实际应用时可根据使用条件设计合成出具备特殊功能的离子液体新材料，因此被称为“未来的溶剂”。除此之外，离子液体还可应用于石油产品脱硫、核污染废料处理、润滑材料、太阳能工业、电池材料、人造肌肉等多个领域。课堂学习物质的聚集状态液晶：物质加热到达到熔点后，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，或者热致液晶。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。特征：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，又具有晶体的导电性、光学性质等，还表现出类似晶体的各向异性。液晶的应用：液晶显示器和应用于飞机、坦克、防弹头盔的合成高强度液晶纤维。塑晶态：一类具有塑性的固态晶体，介乎晶态与非晶态之间。课堂学习课堂学习我们在学习和生活中见过各种各样的固态物质，在刚才的学习中也知道了固态实际上还可以分为晶态和非晶态，它们之间有什么区别呢？晶体与非晶体我们所接触的绝大多数常见的固体都是晶体，只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体，玻璃又被称为玻璃体，炭黑又被称为无定形体。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

课堂学习晶体与非晶体晶体的自范性：一定条件下，晶体能自发地呈现多面体外形的性质，也是晶体与非晶体的本质差异。晶体呈现自范性的条件之一——晶体生长速率适当。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，若凝固速率过快，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：岩浆里熔融态的SiO2侵入地壳内的空洞冷却形成的；玛瑙：熔融态的SiO2快速冷却形成的，无晶体外形；水晶：熔融态的SiO2缓慢冷却形成的，呈现晶体外形。硫酸铜结晶醋酸钠结晶课堂学习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，而非晶体粒子的排列则相对无序，无自范性。晶体的特性还有各向异性和有固定熔点。各向异性指晶体的物理性质与方向有关，如强度、导热性、光学性质等性质，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。区分方法测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点最可靠方法对固体进行X射线衍射实验课堂学习课堂学习晶体与非晶体如何获得晶体：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。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。课堂学习课堂学习晶体与非晶体实验现象：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。获得晶体的途径：(1)熔融态物质凝固；(2)气态物质冷却不经液态直接凝华；(3)溶质从溶液中析出。注意事项：1.常见的晶体大多是具有光泽的块状或颗粒状固体，但粉末状的固体依然是晶体；2.同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃；3.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；4.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；5.晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。课堂学习晶体与非晶体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－射线衍射实验实例NaCl、I2、SiO2、Na晶体等玻璃、橡胶等课堂巩固正误判断1.物质只有固液气三种状态。4.晶体可以是块状，也可以是粉末状。2.熔融态物质冷却即可得到晶体。3.晶体的熔点一定比非晶体的高。×××√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