3.1.1物质的聚集状态与晶体的常识 课件 2022-2023学年高二化学人教版（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 第1课时 教学目标 1、教学目标 1) 能说出包含“固、液、气”在内的更多的物质聚集状态。 2) 能说出晶体与非晶体的区别，了解获得晶体的一般途径。 3) 了解晶体中粒子的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞，能计算简单晶胞中粒子的数目。 4) 知道X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法。 2、教学重点和难点 1) 重点：晶体与非晶体的差异，晶体的自范性、各向异性，结晶的方法。 2) 难点：对晶胞的认识。 美丽的晶体 一、物质的聚集状态 物质发生三态变化的原因是什么？ 观察思考 固态 液态 气态 液化(放热) 汽化(吸热) 融化(吸热) 凝固(放热) 升华(吸热) 凝华(放热) 20 世纪前，认为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，三态的转化只是分子间距离发生变化。 物质的三态变化图 一、物质的聚集状态 物质发生三态变化的原因是什么？ 观察思考 20 世纪初，通过X射线衍射实验等手段，发现许多常见的晶体中并无分子。 氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石、 金属 阴阳离子 金属阳离子和自由电子 原子 一、物质的聚集状态 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 观察思考 等离子体：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。 日光灯 霓虹灯 极光 雷电 等离子体的用途： 利用等离子体进行化学合成 核聚变在等离子体状态下发生 制造等离子体显示器 液晶显示器 一、物质的聚集状态 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 观察思考 液晶：介于液态和晶态之间的物质状态 结论：物质的聚集状态固态、液态、气态、等离子体、晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等等 二、晶体与非晶体 自然界中许多固体为何会有规则的几何外形？ 观察思考 氯化钠 金刚石 石英 结论：固体有晶体和非晶体之分 晶体→具有规则几何外形的固体 二、晶体与非晶体 晶体与非晶体有什么本质的差异？ 观察思考 晶体的自范性： 能自发地呈现多面体外形的性质 思考：为什么晶体呈现规则的几何外形？ 决定 微观结构 宏观性质 晶体的自范性是晶体内部微粒在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象 晶体SiO2和非晶体SiO2 晶体与非晶体的本质差异 固体 自范性 微观结构 晶体 非晶体 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 原子排列相对无序 没有 (不能自发呈现多面体外形) 晶体：把内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性有序排列的固体物质称为晶体。 非晶体：把内部微粒(原子、离子或分子)排列呈相对无序状态的固体物质称为非晶体。 二、晶体与非晶体 观察思考 岩浆中的SiO2侵入地球的空洞冷却后形成的水晶球，其外层是非晶态的玛瑙，内部是呈现晶体外形的水晶。原因是什么？ 天然水晶球 玛瑙 水晶 外层是熔融态SiO2快速冷却而形成的玛瑙 内层是熔融态SiO2缓慢冷却形成具有规则多面体的水晶。 结论：晶体保持自范性的条件之一是晶体的生长速率适当 思考：除了冷却，还有没有其它途径得到晶体？ 实验3−1：获得晶体的途径 (1)用研钵将硫黄粉末研细，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。 (2)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。把小烧杯放在石棉网上小火加热，观察实验现象。 (3)在 250mL烧杯中(改用试管)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。 硫晶体 S(l) S(s) 凝固 获得晶体的途径之：熔融态物质凝固 实验3−1：获得晶体的途径 (1)用研钵将硫黄粉末研细，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。 (2)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。把小烧杯放在石棉网上小火加热，观察实验现象。 (3)在 250mL烧杯中(改用试管)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。 碘晶体 I2(g) I2(s) 凝华 获得晶体的途径之：气态物质冷却不经过液态直接凝固 实验3−1：获得晶体的途径 (3)在 250mL烧杯中(改用试管)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。 实验3−1：获得晶体的途径 (3)在 250mL烧杯中(改用试管)加入半杯饱和氯化钠溶液，用滴管