3.1.1物质的聚集状态与晶体的常识 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第三章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与晶体的常识核心素养学习目标1.认识物质的聚集状态。2.能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体和非晶体。3.能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现象，形成分析晶胞结构的思维模型，利用思维模型、根据晶胞结构确定微粒个数和化学式。4.了解晶体结构的测定方法。创设情境【观看视频】极光是如何形成的？【回归教材】阅读教材68页1-3段，归纳总结人们对物质聚集状态的认识历程？任务一物质的聚集状态分子1.人们对物质组成及聚集状态的认识历程任务一物质的聚集状态【思考交流】阅读教材68页《科学·技术·社会》，回答以下问题：2.等离子体与液晶(1)等离子体①概念：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

、

和

组成的整体上呈

的物质聚集体称为等离子体。电子阳离子电中性粒子电中性任务一物质的聚集状态【思考交流】阅读教材68页《科学·技术·社会》，回答以下问题：②特点：③应用：等离子体具有良好的导电性和流动性。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；等等。等离子体显示器任务一物质的聚集状态【思考交流】阅读教材68页《科学·技术·社会》，回答以下问题：(2)液晶①特征：液晶是介于

和

之间的物质状态，既具有液体的_______、

、

等，又具有晶体的某些物理性质，如

、_________等。②应用：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、舰船、防弹衣、防弹头盔等。液态晶态流动性黏度形变性导热性光学性质液晶的温度范围固体液晶液体T1(熔点)T2(澄清点)温度逐渐升高任务一物质的聚集状态【评价训练】1.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，含有带电粒子，呈电中性(3)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶(4)三星堆考古中用X射线分析青铜器的微观晶体结构×√√√任务一物质的聚集状态【评价训练】2.科学研究表明，宇宙中90%以上的物质以等离子体状态存在，其原因是大部分发光星球的内部温度和压力都很高。下列说法正确的是A.只有在宇宙发光星球上才存在等离子体B.等离子体能吸收电磁波C.有些难于发生的化学反应，在等离子体化学反应过程中也不能发生D.等离子体是一种自然现象，不能人工得到√任务一物质的聚集状态【评价训练】√3.1925年贝尔德在英国首次成功装配世界第一台电视机，短短几十年时间，电视机经历了从黑白到彩色，从手动到遥控，从平板电视机到液晶电视机的发展历程。下列关于液晶的叙述错误的是A.液晶是物质的一种聚集状态B.液晶具有流动性C.液晶和液态是物质的同一种聚集状态D.液晶具有各向异性任务二晶体与非晶体【观察思考】观察下列固体，如何区分晶体与非晶体？玛瑙雪花晶体食糖晶体单质硫食盐晶体任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材69页最后一段，70页表3-1，思考晶体与非晶体的本质差异？1.晶体与非晶体的本质差异固体自范性微观结构晶体

(能自发呈现

外形)原子在三维空间里呈周期性

排列非晶体

(不能自发呈现

外形)原子排列相对_____有多面体有序无多面体无序任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材70页，思考如何获得晶体？2.获得晶体的三条途径(1)

物质凝固。(2)

物质冷却不经液态直接

(凝华)。(3)

从溶液中析出。熔融态气态凝固溶质【思考交流】玛瑙与水晶，是晶体还是非晶体？外部正是由于降温速度过快而形成玛瑙内部冷却缓慢形成具有规则多面体的水晶任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材71-72页，思考晶体有哪些特性，如何鉴定晶体？3.晶体的特性与鉴定(1)自范性：晶体能自发地呈现

外形的性质。多面体任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材71-72页，思考晶体有哪些特性，如何鉴定晶体？3.晶体的特性与鉴定(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的

。物理性质如强度、导热性、光学性质等。

云母片上的长轴方向与短轴方向传热速度不同，热导率有各向异性。玻璃片的蜡熔成圆形云母片的蜡熔成椭圆形任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材71-72页，思考晶体有哪些特性，如何鉴定晶体？3.晶体的特性与鉴定(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的

。物理性质不同方向观察红宝石，宝石的颜色不同在不同方向，晶体对光线的吸收与反射是不同的，折射率有各向异性。石墨平行层方向上电导率高;垂直于层的方向上电导率低。在不同方向，石墨的导电能力不同，导电率有各向异性。如强度、导热性、光学性质等。任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材71-72页，思考晶体有哪些特性，鉴定晶体的方法？3.晶体的特性与鉴定(3)晶体的熔点较

，可以间接确定某一固体是否是晶体，但区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行

实验。固定X射线衍射t/minT/Kt/minT/K晶体步冷曲线非晶体步冷曲线任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材75页第一段，如何鉴定晶体？1.常用仪器：

。2.测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的____相互作用，会在记录仪上产生

或者

。X射线衍射仪电子分立的斑点明锐的衍射峰任务二晶体与非晶体【阅读思考】阅读教材75页2、3段，根据X射线衍射实验可以得到晶体结构的哪些信息？3.作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信息，包括晶胞

和

、

或

在微观空间

呈现的对称类型、原子在晶胞里的

和

等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。形状大小分子原子有序排列数目位置任务二晶体与非晶体【思考交流】1.要用硫黄粉末获得硫晶体，应如何操作？把硫黄粉末用研钵研细，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，自然冷却结晶即可得到硫晶体。2.参考课本实验，获取碘晶体和硫晶体的途径是否相同？不同。获取硫晶体是熔融态物质凝固，获取碘晶体是凝华。3.如图是某同学找到的一张玻璃结构的示意图，根据这张图判断玻璃是不是晶体？为什么？不是晶体。晶体与非晶体的根本区别在于构成晶体的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。观察玻璃结构的示意图可知，构成玻璃的粒子的排列是无序的，所以玻璃是非晶体。任务二晶体与非晶体【评价任务】1.正误判断(1)晶体有自范性且其微粒排列有序，在化学性质上表现各向异性(2)熔融态物质快速冷却即得到晶体(3)粉末状的固体也有可能是晶体(4)晶体一定比非晶体的熔点高×√××2.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是A.晶体一般都有各向异性B.水晶在不同方向上硬度不一定相同C.有规则几何外形的固体不一定都是晶体D.玻璃熔化时吸热，温度不会变化√任务二晶体与非晶体【易错提醒】关于晶体与非晶体的认识误区(1)同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。(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(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。(3)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。(4)晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。任务三晶胞【阅读思考】阅读教材73页，思考以下问题：1.晶胞的概念：描述晶体结构的基本单元铜晶体

铜晶胞（不需要表示出所有原子）2.晶胞与晶体的关系：常规的晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。3.无隙并置是什么意思？(1)“无隙”是指相邻晶胞之间

。(2)“并置”是指所有晶胞都是

排列的，取向

。(3)所有晶胞的

及其内部的原子

、

及几何排列(包括取向)是完全相同的。没有任何间隙平行相同形状种类个数任务三晶胞【概念理解】平行六面体无隙并置晶胞：通过上下左右前后的无隙并置构成整个晶体任务三晶胞【思考交流】铜晶胞中有几个铜原子？11/21/41/8均摊法3.晶胞中粒子数目的计算(1)铜晶胞①位于顶角上的铜原子为

个晶胞共用。②位于面上的铜原子为

个晶胞共用。因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是

。82

任务三晶胞【思考交流】分析NaCl晶胞中的离子数目(2)NaCl晶胞①Cl-位于

和

，共有

个。②Na+位于

和

，共有

个。顶角面心4棱上体心4

【方法点拨】任务三晶胞【思考讨论】晶胞是

个顶角相同，

套各

根平行棱分别相同、

套各

个平行面分别相同的最小平行六面体。8三4三两1.晶胞有几套平行棱？几套平行面？2.如图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图。它们分别平均含几个原子？平均含有的原子数为钠

个；锌

个；碘

个；金刚石__个。

2288任务三晶胞【深度思考】1.由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示构成该晶体实际的粒子数目？否，只表示每个晶胞或晶体中各类粒子的最简整数比。2.判断下列六面体是否是晶胞。√任务三晶胞【评价任务】1.正误判断(1)晶胞都是平行六面体(2)晶胞是晶体结构的基本单元(3)不同晶体中晶胞的大小和形状都相同(4)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞(5)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成(6)铜晶体中平均每个晶胞中含有14个铜原子×√××××任务三晶胞【评价任务】√任务三晶胞【评价任务】3.如图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶胞结构。(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最接近且等距离的钛离子有

个。

6(2)该晶胞中元素氧、钛、钙的