内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的具体状态与晶体常识
第1课时 物质的具体状态与晶体常识
学习目标
1、了解物质的聚集状态。
2、认识晶体和非晶体的本质差异。
3、了解晶体中微粒的空间排布存在周期性。
核心素养
1、认识物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料,培养变化观念与平衡思想的核心素养。
2、了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞,培养证据推理与模型认知的核心素养。
3.知道晶体X射线衍射实验是测定物质结构的基本方法和实验手段,培养科学探究与创新意识的核心素养。
下列图片中的物质有哪些状态呢?
固态:
液态:
气态:
极光
雷电
那么雷电和极光里的物质又是什么状态的呢?
物质的聚集状态
气态
固态
液态
晶态
塑晶态
液晶态
非晶态
液晶
等离子体
离子液体
等离子体具有良好的 和 。
一、等离子体
(1)概念:
气态物质在 或者在 激发下,分子发生分解,产生
等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈
的物质 称为等离子体。
高温
外加电场
电子和阳离子
电中性
聚集体
导电性
流动性
(2)特点:
等离子体是一种特殊的气体
二、离子液体
离子液体是指全部由离子组成的液体,如高温下的KCl,KOH
呈液体状态,此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度
下呈液态的由离子构成的物质,称为室温离子液体,也称为低
温熔融盐。
(1)定义:
(2)室温离子液体熔点低的原因:室温离子液体作为离子化合物,其熔点较
低的主要原因是:在离子化合物中,阴阳离子之间的作用力为静电作用,
其大小与阴阳离子的所带电荷及离子半径有关,离子半径越大,它们之间
的作用力越小,这种离子化合物的熔点就越低。离子液体的阴阳离子体积
很大,结构松散,导致它们之间的作用力较低,以至于熔点接近室温。
三、液晶
(1)介于 和 之间的物质状态
晶态
液态
流动性、黏度、形变性等
导热性、光学性质等
热致液晶
固体
液体
液晶
T1(熔点)
T2(澄清点)
液晶的温度范围
温度逐渐升高
(2)一定温度范围的液晶液晶分为以下两种:
指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。
是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。是在溶液中溶质分子浓度处于一定范围内时出现液晶相,即胶束等。
热致液晶:
溶致液晶:
(3)实用液晶的结构特点与特性
实用液晶常温下十分稳定,其中热致液晶均为刚性棒状强极性(或易与极化的)分子。
其分子有取向序,长轴取向一致,但无位置序,分子可滑动
a.液晶已广泛的应用,如手机、电脑和电视的液晶显示器
b.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。
(4)液晶的用途
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( )
×
√
√
2、等离子体在工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面有着非常重要的应用价值。下列与等离子体无关的是( )
A.等离子体显示器 B.日光灯和霓虹灯
C.把水温升高到几千摄氏度 D.液晶显示器
D
氯化钠
金刚石
石英
炭黑
玻璃
雪花
四、晶体和非晶体
(1)晶体
内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。
晶体:食盐、冰、铁、铜等。
(2)非晶体
内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈相对无序排列而构成的不
具有规则几何外形的固体。
非晶体:玻璃、橡胶、炭黑又称无定形体等。
(3)分类:
根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用,可分为
离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体
(4)晶体的特点:
①自范性:
在适宜条件下,晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形。
晶体呈现自范性的条件之一:晶体生长的速率适当
缓慢凝固→得到晶体
凝固过快→粉末、块状物或非晶态(玻璃态)
熔融态
物质
外层快速固化--非晶体
玛瑙
水晶
内部缓慢形成--晶体
②各向异性:
晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质。
分别用红热的针接触蜡面中央
表面涂蜡的玻璃
柱面涂蜡的水晶
各方向不均匀导热
各方向均匀导热
③固定的熔、沸点:
加热晶体,温度