3.1.1物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識 課件 2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識第1課時物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2.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(diǎn)判斷晶體和非晶體。3.能運(yùn)用多種晶體模型來描述和解釋有關(guān)晶體性質(zhì)的現(xiàn)象，形成分析晶胞結(jié)構(gòu)的思維模型，利用思維模型、根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)確定微粒個數(shù)和化學(xué)式。4.了解晶體結(jié)構(gòu)的測定方法。創(chuàng)設(shè)情境【觀看視頻】極光是如何形成的？【回歸教材】閱讀教材68頁1-3段，歸納總結(jié)人們對物質(zhì)聚集狀態(tài)的認(rèn)識歷程？任務(wù)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)分子1.人們對物質(zhì)組成及聚集狀態(tài)的認(rèn)識歷程任務(wù)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【思考交流】閱讀教材68頁《科學(xué)·技術(shù)·社會》，回答以下問題：2.等離子體與液晶(1)等離子體①概念：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

、

和

組成的整體上呈

的物質(zhì)聚集體稱為等離子體。電子陽離子電中性粒子電中性任務(wù)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【思考交流】閱讀教材68頁《科學(xué)·技術(shù)·社會》，回答以下問題：②特點(diǎn)：③應(yīng)用：等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動性。運(yùn)用等離子體顯示技術(shù)可以制造等離子體顯示器；利用等離子體可以進(jìn)行化學(xué)合成；核聚變也是在等離子態(tài)下發(fā)生的；等等。等離子體顯示器任務(wù)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【思考交流】閱讀教材68頁《科學(xué)·技術(shù)·社會》，回答以下問題：(2)液晶①特征：液晶是介于

和

之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的_______、

、

等，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，如

、_________等。②應(yīng)用：手機(jī)、電腦和電視的液晶顯示器；合成高強(qiáng)度液晶纖維已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。液態(tài)晶態(tài)流動性黏度形變性導(dǎo)熱性光學(xué)性質(zhì)液晶的溫度范圍固體液晶液體T1(熔點(diǎn))T2(澄清點(diǎn))溫度逐漸升高任務(wù)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【評價訓(xùn)練】1.正誤判斷(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固、液、氣三種狀態(tài)(2)等離子體是一種特殊的氣體，含有帶電粒子，呈電中性(3)液晶分為熱致液晶和溶致液晶，膠束是一種溶致液晶(4)三星堆考古中用X射線分析青銅器的微觀晶體結(jié)構(gòu)×√√√任務(wù)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【評價訓(xùn)練】2.科學(xué)研究表明，宇宙中90%以上的物質(zhì)以等離子體狀態(tài)存在，其原因是大部分發(fā)光星球的內(nèi)部溫度和壓力都很高。下列說法正確的是A.只有在宇宙發(fā)光星球上才存在等離子體B.等離子體能吸收電磁波C.有些難于發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，在等離子體化學(xué)反應(yīng)過程中也不能發(fā)生D.等離子體是一種自然現(xiàn)象，不能人工得到√任務(wù)一物質(zhì)的聚集狀態(tài)【評價訓(xùn)練】√3.1925年貝爾德在英國首次成功裝配世界第一臺電視機(jī)，短短幾十年時間，電視機(jī)經(jīng)歷了從黑白到彩色，從手動到遙控，從平板電視機(jī)到液晶電視機(jī)的發(fā)展歷程。下列關(guān)于液晶的敘述錯誤的是A.液晶是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B.液晶具有流動性C.液晶和液態(tài)是物質(zhì)的同一種聚集狀態(tài)D.液晶具有各向異性任務(wù)二晶體與非晶體【觀察思考】觀察下列固體，如何區(qū)分晶體與非晶體？瑪瑙雪花晶體食糖晶體單質(zhì)硫食鹽晶體任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材69頁最后一段，70頁表3-1，思考晶體與非晶體的本質(zhì)差異？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周期性

排列非晶體

(不能自發(fā)呈現(xiàn)

外形)原子排列相對_____有多面體有序無多面體無序任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材70頁，思考如何獲得晶體？2.獲得晶體的三條途徑(1)

物質(zhì)凝固。(2)

物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接

(凝華)。(3)

從溶液中析出。熔融態(tài)氣態(tài)凝固溶質(zhì)【思考交流】瑪瑙與水晶，是晶體還是非晶體？外部正是由于降溫速度過快而形成瑪瑙內(nèi)部冷卻緩慢形成具有規(guī)則多面體的水晶任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材71-72頁，思考晶體有哪些特性，如何鑒定晶體？3.晶體的特性與鑒定(1)自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)

外形的性質(zhì)。多面體任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材71-72頁，思考晶體有哪些特性，如何鑒定晶體？3.晶體的特性與鑒定(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的

。物理性質(zhì)如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。

云母片上的長軸方向與短軸方向傳熱速度不同，熱導(dǎo)率有各向異性。玻璃片的蠟熔成圓形云母片的蠟熔成橢圓形任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材71-72頁，思考晶體有哪些特性，如何鑒定晶體？3.晶體的特性與鑒定(2)各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的

。物理性質(zhì)不同方向觀察紅寶石，寶石的顏色不同在不同方向，晶體對光線的吸收與反射是不同的，折射率有各向異性。石墨平行層方向上電導(dǎo)率高;垂直于層的方向上電導(dǎo)率低。在不同方向，石墨的導(dǎo)電能力不同，導(dǎo)電率有各向異性。如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材71-72頁，思考晶體有哪些特性，鑒定晶體的方法？3.晶體的特性與鑒定(3)晶體的熔點(diǎn)較

，可以間接確定某一固體是否是晶體，但區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)。固定X射線衍射t/minT/Kt/minT/K晶體步冷曲線非晶體步冷曲線任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材75頁第一段，如何鑒定晶體？1.常用儀器：

。2.測定過程：當(dāng)單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的____相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生

或者

。X射線衍射儀電子分立的斑點(diǎn)明銳的衍射峰任務(wù)二晶體與非晶體【閱讀思考】閱讀教材75頁2、3段，根據(jù)X射線衍射實(shí)驗(yàn)可以得到晶體結(jié)構(gòu)的哪些信息？3.作用：根據(jù)衍射圖，經(jīng)過計算可以獲得晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，包括晶胞

和

、

或

在微觀空間

呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的

和

等，以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。形狀大小分子原子有序排列數(shù)目位置任務(wù)二晶體與非晶體【思考交流】1.要用硫黃粉末獲得硫晶體，應(yīng)如何操作？把硫黃粉末用研缽研細(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)晶即可得到硫晶體。2.參考課本實(shí)驗(yàn)，獲取碘晶體和硫晶體的途徑是否相同？不同。獲取硫晶體是熔融態(tài)物質(zhì)凝固，獲取碘晶體是凝華。3.如圖是某同學(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？不是晶體。晶體與非晶體的根本區(qū)別在于構(gòu)成晶體的粒子在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。觀察玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖可知，構(gòu)成玻璃的粒子的排列是無序的，所以玻璃是非晶體。任務(wù)二晶體與非晶體【評價任務(wù)】1.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(diǎn)高×√××2.下列有關(guān)晶體的特征及結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是A.晶體一般都有各向異性B.水晶在不同方向上硬度不一定相同C.有規(guī)則幾何外形的固體不一定都是晶體D.玻璃熔化時吸熱，溫度不會變化√任務(wù)二晶體與非晶體【易錯提醒】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，如瑪瑙。任務(wù)三晶胞【閱讀思考】閱讀教材73頁，思考以下問題：1.晶胞的概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元銅晶體

銅晶胞（不需要表示出所有原子）2.晶胞與晶體的關(guān)系：常規(guī)的晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。3.無隙并置是什么意思？(1)“無隙”是指相鄰晶胞之間

。(2)“并置”是指所有晶胞都是

排列的，取向

。(3)所有晶胞的

及其內(nèi)部的原子

、

及幾何排列(包括取向)是完全相同的。沒有任何間隙平行相同形狀種類個數(shù)任務(wù)三晶胞【概念理解】平行六面體無隙并置晶胞：通過上下左右前后的無隙并置構(gòu)成整個晶體任務(wù)三晶胞【思考交流】銅晶胞中有幾個銅原子？11/21/41/8均攤法3.晶胞中粒子數(shù)目的計算(1)銅晶胞①位于頂角上的銅原子為

個晶胞共用。②位于面上的銅原子為

個晶胞共用。因此晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是

。82

任務(wù)三晶胞【思考交流】分析NaCl晶胞中的離子數(shù)目(2)NaCl晶胞①Cl-位于

和

，共有

個。②Na+位于

和

，共有

個。頂角面心4棱上體心4

【方法點(diǎn)撥】任務(wù)三晶胞【思考討論】晶胞是

個頂角相同，

套各

根平行棱分別相同、

套各

個平行面分別相同的最小平行六面體。8三4三兩1.晶胞有幾套平行棱？幾套平行面？2.如圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(I2)、金剛石(C)晶胞的示意圖。它們分別平均含幾個原子？平均含有的原子數(shù)為鈉

個；鋅

個；碘

個；金剛石__個。

2288任務(wù)三晶胞【深度思考】1.由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式是否表示構(gòu)成該晶體實(shí)際的粒子數(shù)目？否，只表示每個晶胞或晶體中各類粒子的最簡整數(shù)比。2.判斷下列六面體是否是晶胞?！倘蝿?wù)三晶胞【評價任務(wù)】1.正誤判斷(1)晶胞都是平行六面體(2)晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元(3)不同晶體中晶胞的大小和形狀都相同(4)晶胞中的任何一個粒子都只屬于該晶胞(5)已知晶胞的組成也無法推知晶體的組成(6)銅晶體中平均每個晶胞中含有14個銅原子×√××××任務(wù)三晶胞【評價任務(wù)】√任務(wù)三晶胞【評價任務(wù)】3.如圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域里的一種化合物——鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)。(1)在該晶體中每個鈦離子周圍與它最接近且等距離的鈦離子有

個。

6(2)該晶胞中元素氧、鈦、鈣的