第3章 第1节 物质的聚集状态与晶体的常识(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修2（人教版2019）

第一节|物质的聚集状态与晶体的常识 (一)物质的聚集状态 物质三态间的相互转化 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 [微点拨] 构成物质三态的粒子不一定都是分子，还可以是原子或离子等，如水的三态都是由分子构成的，离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。 物质的聚集状态 (1)物质的聚集状态除了固态、液态和气态之外，还有晶态、非晶态和塑晶态、液晶态等。 (2)物质并不一定都由分子构成，如气态的等离子体、液态的离子液体、固态的氯化钠、金刚石、石墨、二氧化硅、金属等都无分子。 ①等离子体：由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质。 ②离子液体：熔点不高的仅由离子组成的液体物质。 ③液晶：液晶是介于液态和晶态之间的物质状态 (二)晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 固体 自范性 微观结构 [微辨析] 关于晶体与非晶体的认识误区 ①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如水晶和石英玻璃。 ②晶体不一定都有规则的几何外形。有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品(非晶体)可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观、对称的外观。 ③具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。 晶体 有 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 没有 原子排列相对无序 晶体的特性 (1)晶体具有自范性。它是指晶体在适当条件下能自发地呈现多面体外形的性质。它是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。 (2)晶体具有固定的熔点。 (3)晶体具有各向异性。它是指在不同的方向上表现出不同的物理性质，如强度、导热性、光学性质等 晶体获取途径 (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 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 对固体进行X射线衍射实验 (三)晶胞 概念 描述晶体结构的基本单元叫做晶胞 [微点拨] 所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列(包括取向)是完全相同的。 [微思考] 由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示一个分子中原子的数目？ 提示：由晶胞构成的晶体，其化学式不表示一个分子中原子的数目，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。 晶胞的排列特点 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 (1)“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙。 (2)“并置”是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同 晶胞中微粒数目的计算 (1)平行六面体(立方体形)晶胞中微粒数目的计算，计算方法如下： ①晶胞的顶角原子是8个晶胞共用； ②晶胞棱上的原子是4个晶胞共用； ③晶胞面上的原子是2个晶胞共用。 (2)以铜的晶胞为例，计算一个晶胞中原子个数： 金属铜的一个晶胞的原子数是4 (四)晶体结构的测定 结构测定 测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。当单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰 [微思考] 如何鉴别宝石和用玻璃仿造的假宝石？ 提示：宝石是晶体，具有固定的熔点和各向异性，玻璃仿造的假宝石是非晶体没有固定的熔点和各向异性，常用鉴别方法：①测试硬度，可在玻璃上刻划出痕迹；②利用宝石的折光率鉴别；③进行X射线衍射实验鉴别。 信息处理 由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、原子在晶胞里的数目和位置等 测定流程 　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 物质的聚集状态的认识 [探究与创新能力] [探究活动] 通过下列三个实验都可以得到晶体 实验Ⅰ　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。如图1。 实验Ⅱ　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。把小烧杯放在陶土网上小火加热，观察实验现象。如图2。 实验Ⅲ　在一个小烧杯中配制热的饱和CuSO4溶液，然后放入冰箱中使其冷却，取出后，观察实验现象。如图3。 1．判断上述固体物质是晶体还是非晶体的方法有哪些？ 提示：方法一：测固体的熔点，有固定熔点的是晶体，没有固定熔点的是非晶体。 方法二：对固体进行X射线衍射实验。 2．分析自然界的物质状态，可以发现描述的物质三态间的相互转化模型显然过于简单了，物质除了固态、液态和气态之外，还有哪些常见的聚集状态？ 提示：晶态、非晶态及塑晶态、液晶态等。 3．分析物