内容正文:
物质的聚集状态与晶体的常识
第1课时
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
新课引入
你知道吗
日常生活中所接触到的物质会有哪些状态呢?
钻石
塑料
固态:
极光
雷电
那么雷电和极光里的物质又是什么状态的呢?
流水
液态:
果汁
氧气
气态:
氢气
1.人们对物质组成的认识历程
目标一 物质的聚集状态
20世纪前,人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子,物质三态的相互转化只是分子间距离发生了变化,分子在固态只能振动,在气态能自由移动,在液态则介乎二者之间。
20世纪初,通过X射线衍射等实验手段,发现许多常见的晶体中并无分子。例如,氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。气态和液态物质也同样不一定都由分子构成。
液态
升华(吸热)
(放热)凝华
固态
气态
(吸热)汽化
液化(放热)
(放热)凝固
熔化(吸热)
2.物质的聚集状态
(1) 物质的聚集状态
气态
固态
液态
晶态
塑晶态
液晶态
非晶态
等离子体
液晶
(2)等离子体和液晶
①等离子体
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称为等离子体。
特点:等离子体具有良好的导电性和流动性。
应用: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
核聚变
②液晶
概念:物质加热达到熔点后,先呈浑浊态,再加热达到一定温度时,浑浊态变透明清亮态,将熔点至澄清点温度范围内的物质状态称为液晶。
特征:
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
应用:手机、电脑和电视的液晶显示器,由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变,从而显示数字、文字或图像。再如,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。
1.下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的是
A.物质只有气、液、固三种聚集状态
B.气态是高度无序的体系存在状态
C.固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱
D.液态物质微粒间的距离和作用力的强弱介于固态和气态之间,表现出明显
的流动性
导练
√
还有液晶、等离子体等
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时水蒸气发生的变化
D.液晶显示器
√
液晶显示器是液晶的重要用途
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
√
液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的物质聚集状态
1.晶体和非晶体的概念
(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。
目标二 晶体与非晶体
绝大多数常见的固体是晶体。
只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体。
玻璃又称玻璃体
炭黑又称无定形体
(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。
(3)常见的晶体和非晶体
晶体:食盐、冰、铁、铜等。
非晶体:玻璃、橡胶等。
注:晶体中粒子排列的周期性是指一定方向上每隔一定距离就重复出现的排列,粒子排列的周期性导致晶体呈现规则的几何外形。
2.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
无(不能自发呈现多面体外形)
原子排列相对无序
3.获得晶体的三条途径(阅读P71图3-5、实验3-1)
(1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
(3)溶质从溶液中析出。
从饱和硫酸铜溶液中析出的硫酸铜晶体
从熔融态结晶出的硫晶体
升华得到的碘晶体
实验步骤 实验现象
(1)用研钵把硫黄粉末研细,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250 mL烧杯中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。
硫加热融化,自然冷却结晶后,得到黄色晶体。
固体直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷又重新凝聚成