3.1 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

第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 物质的聚集状态 与晶体的常识 第三章 晶体结构与性质 阅读68 ——69 物质的聚集状态 物质的聚集状态? 一、物质的聚集状态 1、物质的聚集状态: 固态、液态(离子液体)、气态(等离子体); 晶态、非晶态;塑晶态、液晶态。 2、液晶:介于液态和晶态之间的物质状态。 ①分类:热致液晶和溶致液晶。 ②性质:既具有液体的流动性、黏度、形变性等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性、光学性质等,表现出类似晶体的各向异性(P72)。 ③应用:液晶显示器、高强度液晶纤维。 3、等离子体:由电子、阳离子和电中性粒子组成。 ①性质:导电性、流动性 ②应用:等离子体显示器、化学合成核聚变等领域被广泛应用。 胆矾 明矾晶体 冰糖晶体 水晶 水晶石 世界上最大的钻石——“库利南” 绿宝石 紫水晶 黄 水 晶 黄 水 晶 晶体:固态离子化合物、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石 非晶体:玻璃及玻璃态物质、橡胶、松香 二、晶体与非晶体 1.晶体与非晶体的本质差异 固体 自范性 微观结构 晶体 (能自发呈现 外形) 原子在三维空间里呈_ 有序排列 非晶体 (不能自发呈现多面体外形) 原子排列相对_ 有 多面体 无 周期性 无序 2.得到晶体的途径 (1)熔融态物质凝固 (2)气态物质冷却不经液体直接凝固(凝华) (3)溶质从溶液中析出 (1) (2) (3) 3.晶体的特性 (1)自范性:晶体能自发地呈现 外形的性质。 (2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的 。(硬度、熔点、折光率) (3)固定的 。 多面体 物理性质 熔点 4.晶体与非晶体的区分方法 (1)测熔点(晶体熔点固定) (4)X射线衍射实验(可靠方法) (2)测硬度 (3)测折光率 【思考与讨论】 P72 (1)再看玻璃的结构示意图 如图所示,这张图说明 玻璃是不是晶体?为什么? 不是,玻璃中粒子质点 排列无序,没有晶体的自范性。 1、各向异性:(1)硬度:刻划玻璃 (2)熔点(3)折光率 (2)根据晶体物理性质的各向异性的特点,人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗? 2、X-射线衍射实验 晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图 周期性有序有序排列 玻璃结构示意图 B O Si M 粒子排列是否有序 太麻烦 三、晶胞 1.晶胞定义:描述晶体结构的基本单元叫做晶胞 蜂巢与蜂室 铜晶体 铜晶胞 晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻,然而蜂巢是有形的,晶胞是无形的,是人为划定。 金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图 NaCl晶体结构和晶胞 思考与交流:上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的? 平行六面体 无隙并置 2、晶胞结构特点:晶胞一般是平行六面体,整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成(晶胞间无任何间隙,平行排列,取向相同,晶胞可以平移重合) 3、三种典型立方晶体结构 体心立方 简单立方 面心立方 思考: 铜晶胞含有4个铜原子,为什么不是14个? 4、晶胞中原子个数的计算 无隙并置 顶点:八个晶胞共用 无隙并置 棱边:四个晶胞共用 面心:两个晶胞共用 晶胞中原子个数的计算 体心:1 面心:1/2 顶点:1/8 棱边:1/4 立方晶胞 体心: 1 面心: 1/2 棱边: 1/4 顶点: 1/8 小结:晶胞对质点的占有率 【思考与讨论】P74 图3-11依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图,数一数,它们分别平均含几个原子? 钠、锌晶胞都是:8×1/8+1=2 碘:(8×1/8+6×1/2)×2=8 金刚石:8×1/8+6×1/2+4=8 小结:晶胞是八个顶角相同,三套各4根平行棱分别相同,三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。(晶胞可以平移重合) 例:判断下列六面体是否是晶胞? 四、晶体结构的测定 ——X射线衍射实验 【阅读】P 75-76 图3-12 3-13 3-14 3-15 3-16 1.常用仪器: 。 2.测定过程:当单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的 相互作用,会在记录仪上产生 或者 。 3.作用:根据衍射图,经过计算可以获得晶体结构的有关信息。 X射线衍射仪 电子 明锐的衍射峰 分立的斑点 包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置、化学键及键参数等。 小结: 1、晶体——具有规则几何外形的固体 2、特性: (1)晶体有自范性(条件:晶体生长速率适当) (2)晶体具有各向异性 (3)晶体具有固定的熔点 3、晶体与非晶体的本质区别在于——构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列 6、晶体和非晶体的鉴别 7、晶体结构的测定—X射线衍射 4、晶体形成的途径: 5、晶胞中原