物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識+第1課時 【 備課精講精研 】高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)

物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識學(xué)習(xí)

目標(biāo)第1課時

物質(zhì)聚集狀態(tài)與晶體PART01認(rèn)識物質(zhì)的聚集狀態(tài)。PART02能從微觀角度理解晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能結(jié)合晶體的特點判斷晶體和非晶體。PART03了解晶體結(jié)構(gòu)的測定方法——X射線衍射實驗。PART04思政核心素養(yǎng)目標(biāo)：熱愛祖國，熱愛科學(xué)，積極探索自然奧秘。日常生活中所接觸到的物質(zhì)會有哪些狀態(tài)呢？塑料固態(tài)：液態(tài)：極光雷電那么雷電和極光里的物質(zhì)又是什么狀態(tài)的呢？一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)圖3-1物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化氣態(tài)：①20世紀(jì)初，通過X射線衍射等實驗手段，發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無分子。如NaCl、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等。一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)(1)20世紀(jì)前，人們認(rèn)為分子是所有化學(xué)物質(zhì)能夠保持其性質(zhì)的最小粒子，物質(zhì)的三態(tài)變化只是分子間距離發(fā)生了變化,分子在固態(tài)只能振動，在氣態(tài)能自由移動，在液態(tài)則介乎二者之間。人們對物質(zhì)組成的認(rèn)識歷程(2)20世紀(jì)初，人們對物質(zhì)的組成有了更明確的認(rèn)識。②氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)也不一定都由分子構(gòu)成。如等離子體是由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)

組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)；離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。(3)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎

晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。NaCl金剛石金屬碘分子組成原子組成離子組成金屬陽離子和電子組成紫黑色的碘（I2）20世紀(jì)初，通過X射線衍射等實驗手段，發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無分子。如:一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)思考：氣態(tài)和液態(tài)的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的嗎？不一定,如等離子體和離子液體等離子體:氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生電子和陽離子等。這種由電子、陽離子和電中性粒子（分子或原子）組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體稱為等離子體。（等離子體是一種特殊的氣體）離子液體:是熔點不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)。(1)定義：(2)存在：一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.等離子體氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生電子和陽離子等。這種由電子、陽離子和電中性粒子（分子或原子）組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體稱為等離子體。（等離子體是一種特殊的氣體）極光雷電蠟燭的火焰里【科學(xué)-技術(shù)-社會】(4)特性與用途：一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.等離子體

等離子體中含有帶電粒子且能自由移動，使得等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動性。如：實質(zhì)上是電離的氣體，往往被人們視為是除固體、液體和氣體以外的第四態(tài)。(3)本質(zhì)液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)。既具有液體的流動性、黏度、形變性等。又有晶體的某些物理性質(zhì)：如導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)、表現(xiàn)出類似晶體的各向異性。固體液體液晶的溫度范圍液晶T1(熔點)T2(澄清點)溫度逐漸升高一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)2.液晶

(1)定義：(2)分類：②溶致液晶：（如膠束）①熱致液晶：圖3-2一定溫度范圍的液晶【科學(xué)-技術(shù)-社會】一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)2.液晶

實用液晶常溫下十分穩(wěn)定，其中熱致液晶均為剛性棒狀強極性(或易于極化的)分子。其分子有取向序，長軸取向一致，但無位置序，分子可滑動。實用液晶的結(jié)構(gòu)特點與特性一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)2.液晶

①液晶已有廣泛的應(yīng)用，例如：手機、電腦和電視的液晶顯示器。(3)應(yīng)用：②合成高強度液晶纖維已廣泛用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。1、下列關(guān)于物質(zhì)聚集狀態(tài)的敘述中,錯誤的(

)A.物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)B.氣態(tài)是高度無序的體系存在狀態(tài)C.固態(tài)中的原子或者分子結(jié)合得較緊湊,相對運動較弱D.液態(tài)物質(zhì)的微粒間距離和作用力的強弱介于固態(tài)和氣態(tài)之間,表現(xiàn)出明顯的流動性隨堂練習(xí)A一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)2.下列關(guān)于等離子體的敘述錯誤的是()A.是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B.是一種混合物存在狀態(tài)C.具有導(dǎo)電性D.基本構(gòu)成微粒只有陰、陽離子D隨堂練習(xí)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)3.下列有關(guān)液晶的敘述不正確的是()A.具有液體的流動性、晶體的各向異性B.用來制造液晶顯示器C.不是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)D.液晶分子聚集在一起時，其分子間的相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響C隨堂練習(xí)一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)蠟狀的白磷（P4）黃色的硫黃(S8)紫黑色的碘（I2）

藍(lán)色的硫酸銅

（CuSO4·5H2O）高錳酸鉀常見的晶體：玻璃又稱玻璃體炭黑又稱無定形體常見的非晶體：思考：晶體與非晶體的本質(zhì)差異是什么呢？如何判斷固體物質(zhì)是晶體還是非晶體？二、晶體與非晶體1.晶體與非晶體的本質(zhì)差異

二、晶體與非晶體固體晶體：非晶體：內(nèi)部微觀粒子在三維空間呈現(xiàn)周期性有序排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體，熔點較固定。內(nèi)部微觀粒子在三維空間呈周期相對無序狀態(tài)，不具有規(guī)則外形的固體，沒有固定熔點。如玻璃（又稱琉璃體）、炭黑（又稱無定形體）、橡膠、松香、瀝青、石蠟等。如冰、碘、金剛石、石墨、氯化鈉、硫、硫酸銅等。1.晶體與非晶體的本質(zhì)差異

固體自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體

(能自發(fā)呈現(xiàn)

外形)原子在三維空間里呈

______有序排列非晶體

(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對____有多面體周期性沒有

無序二、晶體與非晶體

表3-1晶體與非晶體的本質(zhì)差異2.晶體的特點（1）晶體具有自范性。①晶體呈現(xiàn)自范性的條件：晶體生長的速率適當(dāng)。晶態(tài)SiO2

非晶態(tài)SiO2③天然水晶球是熔融態(tài)SiO2侵入地殼內(nèi)的空洞冷卻形成的。二、晶體與非晶體②熔融態(tài)物質(zhì)若緩慢凝固，則得到晶體若凝固過快，則得到粉末、塊狀或非晶態(tài)圖3-4天然水晶球的瑪瑙和水晶瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成——沒有規(guī)則外形（非晶體SiO2）水晶是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成——有規(guī)則外形（晶體SiO2）2.晶體的特點

晶體的自范性即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。所謂自發(fā)過程，即自動發(fā)生的過程。不過，自發(fā)過程的實現(xiàn)，仍需要一定的條件。（1）晶體具有自范性。（2）晶體呈現(xiàn)各向異性。晶體與非晶體物理性質(zhì)差異（3）晶體具有固定的熔點。二、晶體與非晶體2.晶體的特點

固體各向異性熔點晶體有，表現(xiàn)在強度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等方面

有固定熔點非晶體

非晶體無各向異性，而是各向同性。沒有固定熔點②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)二、晶體與非晶體3.形成晶體的途徑

①熔融態(tài)物質(zhì)凝固③溶質(zhì)從溶液中析出從熔融態(tài)結(jié)晶出來的硫晶體(S8)從飽和硫酸銅溶液中析出硫酸銅晶體氣態(tài)物質(zhì)凝華凝華得到的碘晶體(1)最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X射線衍射實驗。(2)測熔點。晶體有固定熔點，非晶體沒有固定熔點.晶態(tài)SiO2非晶態(tài)SiO2衍射散射效應(yīng)二、晶體與非晶體4.區(qū)分晶體與非晶體的方法

實驗步驟實驗現(xiàn)象（1）用研缽把硫黃粉末研細(xì)，放入蒸發(fā)皿中，放在三腳架的鐵圈上，用酒精燈加熱至熔融態(tài)，自然冷卻結(jié)晶后，觀察實驗現(xiàn)象。（2）在一個小燒杯里加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網(wǎng)上小火加熱，觀察實驗現(xiàn)象。（3）在250mL燒杯中加入半杯飽和氯化鈉溶液，用滴管滴入濃鹽酸，觀察實驗現(xiàn)象。硫加熱融化，自然冷卻結(jié)晶后，得到黃色晶體。固體直接變成紫色蒸氣，蒸氣遇冷又重新凝聚成紫黑色的固體。有白色細(xì)小晶體析出。[實驗3-1]二、晶體與非晶體2.晶體的性質(zhì)

固體外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性各向異性熔點晶體具有規(guī)則的幾何外形粒子在三維空間周期性有序排列有各向異性固定非晶體不具有規(guī)則的幾何外形粒子排列相對無序沒有各向同性不固定本質(zhì)區(qū)別微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列鑒別方法

間接方法

看是否具有固定的熔點或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性科學(xué)方法

對固體進(jìn)行X－射線衍射實驗舉例NaCl、I2、SiO2、Na晶體等玻璃、橡膠等二、晶體與非晶體總結(jié)：晶體與非晶體

(1)圖3-7是某同學(xué)找到的一張玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖，根據(jù)這張圖判斷玻璃是不是晶體。為什么?解析：晶體的本質(zhì)在于粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列。玻璃中的粒子無周期性地排列，是無序的。所以，玻璃不是晶體。[思考與討論]二、晶體與非晶體解析：觀察對稱性、刻劃玻璃、加熱、X—射線衍射(2)根據(jù)晶體的物理性質(zhì)的各向異性的特點，人們很容易識別用玻璃仿造的假寶石。你能列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎？注意事項：關(guān)于晶體與非晶體的認(rèn)識誤區(qū)(1)同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體，如水晶和石英玻璃。(2)有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體，不一定是晶體。例如，玻璃制品(非晶體)可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀、對稱的外觀。(3)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。(4)晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形。(單晶體的形狀是規(guī)則的，但是多晶體的形狀不一定是規(guī)則的）二、晶體與非晶體正誤判斷(1)晶體有自范性且其微粒排列有序，在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)各向異性(

)(2)熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻即得到晶體(

)(3)粉末狀的固體也有可能是晶體(

)(4)晶體一定比非晶體的熔點高(

)(5)有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體(

)√××××二、晶體與非晶體

應(yīng)用體驗1.關(guān)于晶體的自范性，下列敘述正確的是()A.破損的晶體能夠在固態(tài)時自動變成規(guī)則的多面體B.缺角的硫酸銅晶體在飽和CuSO4溶液中慢慢變?yōu)橐?guī)則的立方體晶塊C.圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性D.由玻璃制成規(guī)則的玻璃球，體現(xiàn)了晶體的自范性B解析：晶體在固態(tài)時不能自發(fā)形成新的晶體，故A錯誤；溶質(zhì)從溶液中析出，可形成有規(guī)則幾何外形的晶體，故B正確；圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，不是自發(fā)形成的，故C錯誤；玻璃屬于非晶體，不具有自范性，由玻璃制成規(guī)則的