3.1.1物质的聚集状态 课件 2023-2024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 课时1 新课导入 自然界中绝大多数物质是固体。固体分为晶体和非晶体两大类，我来感受化学中的晶体之美。 固态 液态 气态 气化 (吸热) 液化 (放热) 凝固 (放热) 融化 (吸热) 升华 (吸热) 凝华 (放热) 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、二氧化硅、石墨、金刚石以及各种金属等。 氯化钠 二氧化硅 石墨 金刚石 一、物质的聚集状态 2、特点： 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。 1、概念： 等离子体具有良好的导电性和流动性。 等离子体可以制造等离子体显示器、化学合成、核裂变等。 3、用途： 等离子体 固体 液体 气体 能量 温度 能量 温度 能量 温度 分子 激化分子 离子 自由电子 分子碎片(高能量) 等离子体形成过程 等离子体 一、物质的聚集状态 日光灯 霓虹灯 等离子体是一种特殊的气体，存在于我们的周围。如日光灯和霓虹灯的灯管里，在蜡烛的火焰里，在雷电和极光里都能找到。 雷电 极光 等离子体 一、物质的聚集状态 离子液体是熔点不高的仅由_______组成的液体物质。 离子 2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，内部用AlCl4-和有机阳离子构成电解质溶液 离子液体 离子液体 一、物质的聚集状态 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。 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 一、物质的聚集状态 物质的 聚集状态 气态 液态 固态 晶态 非晶态 塑晶态 液晶态 化学实验室和自然界中，你能见到许多固体： 蜡状的白磷(P4 ) 黄色的硫黄(S8 ) 紫黑色的碘(I2 ) 紫色萤石晶体 菱锰矿晶体（碳酸盐） 蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H2O) 菱铁矿FeCO3 黄铁矿FeS2 赤铁矿Fe2O3 生活中常见的更多的固体： 金属晶体－铜 玻璃杯 陶瓷 砖瓦 橡胶 塑料 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。 炭黑又称无定形体 晶体和非晶体有什么本质差异呢？ 玻璃又称玻璃体 二、晶体与非晶体 晶体具有固定的熔点凝固点，而非晶体则无。 晶体 非晶体 温度 时间 温度 时间 温度 时间 温度 时间 晶体 非晶体 物质熔化时的温度变化曲线 物质凝固时的温度变化曲线 二、晶体与非晶体 晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性(如强度、导热性、光学性质等)。 非晶体无各向异性，在各个方向上都是相同的所以是各向同性。 例如：将熔化的蜂蜡薄薄地涂在玻璃片上，用一根烧热的缝衣针接触蜂蜡，蜂蜡熔化的区域的形状如图甲；将玻璃片换成云母片，则熔化的区域为图乙。 晶体 非晶体 原因：在不同方向，晶体的传热速度不同，导热性有各向异性。 二、晶体与非晶体 力学(强度等)、光学(折射率等)、热学(导热性等)、电学(导电性)等性质。 晶体的各向异性 方解石（CaCO3晶体） 现象：不同方向观察红宝石，发现宝石的颜色不同。 操作：沿垂直方向在方解石表面和玻璃表面刻划。 现象：发现刻痕的深浅不一样。 二、晶体与非晶体 硫酸铜结晶 醋酸钠结晶 自范性 自范性 微观结构 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 非晶体 没有 (不能自发呈现多面体外形) 原子排列相对无序 二、晶体与非晶体 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快，常常只得到肉眼看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物，甚至形成的只是非晶态(玻璃态)。 天然水晶球的玛瑙和水晶 二、晶体与非晶体 探究一：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 硫黄粉 熔融态硫 加热 自然冷却 淡黄色的菱形硫黄晶体 探究二：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。 固体直接变成紫色蒸气 蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体。 二、晶体与非晶体 探究三：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。 有白色细小晶体析出。 获得晶体的三条途径 途径一 熔融态物质凝固 途径二 途径三