内容正文:
物质的聚集状态与晶体的常识
课程标准要求
1.知道在一定条件下,物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。
2.知道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。
3.能说出晶体与非晶体的区别,能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。
4.认识简单的晶胞。
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一、物质的聚集状态
1.物质三态的相互转化
2.物质的聚集状态
(1)物质的常见聚集状态:______、______、______。
(2)物质的特殊聚集状态:
①等离子体:由______、________和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质,等离子体具有良好的________和流动性。
②离子液体:是熔点不高的仅由______组成的液体物质。
③晶态、非晶态以及介于二者之间的塑晶态、液晶态等。
气态
液态
固态
电子
阳离子
导电性
离子
自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态( )
(2)气态和液态物质均是由分子构成的( )
(3)等离子体是一种特殊的气体,含有带电粒子,呈电中性( )
(4)液晶是介于液态和晶态之间的物质状态( )
×
×
√
√
二、晶体与非晶体
1.晶体与非晶体的区别
自范性 微观结构
晶体 ____(能自发呈现多面体外形) 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) 原子排列相对无序
有
周期性
没有
2.晶体的特点
(1)自范性
①含义:晶体能自发地呈现________外形的性质。
②形成条件:晶体生长的速率适当。
③本质原因:晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的______排列。
(2)各向异性:某些物理性质常常会表现出各向异性。
(3)晶体有固定的______。
(4)外形和内部质点排列的高度________。
多面体
有序
熔点
有序性
3.获得晶体的途径
熔融态
气态
溶质
4.晶体与非晶体的区分方法
区分方法 测熔点 晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
可靠方法 对固体进行____________实验
X射线衍射
自测
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)有规则几何外形的固体一定是晶体( )
(2)熔融态物质快速冷却即得到晶体( )
(3)晶体有自范性且其微粒排列有序,在化学性质上表现各向异性( )
(4)熔融的硝酸钾冷却可得晶体,故液态玻璃冷却也能得到晶体( )
×
×
×
×
三、晶胞与晶体结构的测定
1.晶胞
(1)概念
描述晶体结构的__________。
(2)结构
常规的晶胞都是__________体,整块晶体是由数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
①“无隙”:相邻晶胞之间没有任何______。
②“并置”:所有晶胞都是平行排列的,取向______。
基本单元
平行六面
间隙
相同
(3)晶胞中粒子数目的计算
①平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。
a.晶胞的顶角原子是____个晶胞共用的;
b.晶胞棱上的原子是____个晶胞共用的;
c.晶胞面上的原子是____个晶胞共用的。
8
4
2
②铜晶胞(如下图所示)中的原子数为__________________。
③几种晶胞中原子数目的确定
结合下图,钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为____、____、____、____。
2
2
8
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2.晶体结构的测定
(1)测量仪器:______________。
(2)测定过程:当单一波长的X射线通过晶体时,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的________。
(3)作用:通过晶体的X射线衍射实验获得衍射图后,经过计算可以从衍射图形获得晶体结构的有关信息。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______和______等,以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。
X射线衍射仪
衍射峰
数目
位置
(4)测定示例——乙酸晶体结构的测定流程
乙酸晶体的X射线衍射实验⇒乙酸晶胞中含____个乙酸分子⇒测定晶胞中各原子的位置(即原子坐标)⇒计算原子间的距离⇒判断出哪些原子间存在化学键⇒确定键长和键角⇒分子的空间结构。
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自测
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)晶胞是晶体的最小重复单元( )
(2)不同晶体中晶胞的大小和形状都相同( )
(3)铜晶体中平均每个晶胞中含有14个铜原子( )
(4)晶体的X射线衍射实验不能判断晶体中存在哪些化学键,也不能确定键长和键角( )