第三章第一节物质的聚集状态和晶体的常识（附带答案解析）- 2023-2024学年高二化学同步教学课件+导学案（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 【学习目标】 1、知道物质的聚集状态随构成物质的粒子种类、粒子间相互作用、粒子聚集程度的不同而有所不同 2、能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体与非晶体 3、掌握晶胞的概念，学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式 【主干知识梳理】 一、物质的聚集状态 1、 物质的聚集状态的认识过程 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的距离发生了变化，分子在固态只能振动，在气态时能自由移动，在液态则介乎二者之间 物质三态间的相互转化 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。如，氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石及各种金属等 气态和液态物质也不一定都由分子构成。如，等离子体是由电子、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；又如，离子液体是熔点不高的仅有离子组成的液态物质。此外，还有更多的集状态，如晶态、非晶态以及介乎二者之间的塑晶态、液晶态等 2、物质的聚集状态 物质的聚集状态除了气态、液态、固态外，还有更多的聚集状态如晶态、非晶态以及介乎二者之间的塑晶态、液晶态等 3、等离子体 (1)概念：气态物质在高温或者外加电场激发下，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(分子或原子)组成的整体上呈电中性的物质聚集状态称为等离子体 (2)特点：等离子体中含有带电粒子且能够自由运动，使等离子体具有良好的导电性和流动性，因此等离子体的应用十分广泛。如：利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体状态下发生的 (3)存在：等离子体是一种特殊的气体，存在于我们周围，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。如：在日光灯和霓虹灯的灯管里，在蜡烛的火焰里，在极光和雷电里，都能找到等离子体 4、液晶 (1)概念：某些物质在熔融状态或被溶剂溶解之后，尽管失去固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体称为液晶 (2)特点：液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、变形性等，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 (3)应用：液晶已有广泛应用。如：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；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 【对点训练1】 1、下列关于等离子体的叙述正确的是(　　) A．物质一般有固态、液态和气态三种常见状态，等离子体却被认为是物质存在的第四状态 B．为了使气体变成等离子体，必须使其通电 C．等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变 D．等离子体性质稳定，不易发生化学反应 2、等离子体的用途十分广泛，运用等离子体来切割金属或者进行外科手术，其利用了等离子体的特点是(　　) A．微粒带有电荷 B．高能量 C．基本构成微粒多样化 D．呈电中性 3、下列有关液晶的叙述中不正确的是(　　) A．具有液体的流动性、晶体的各向异性 B．用来制造液晶显示器 C．不是物质的一种聚集状态 D．液晶分子聚集在一起时，其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响 二、晶体与非晶体 思考与交流 观察晶体和非晶体的投影示意图，分析晶体内部和非晶体的内部微粒排列的情况 投影示意图 晶体二氧化硅 非晶体二氧化硅 结论 ①晶体：组成晶体的微粒在空间按一定规律呈周期性排列 ②非晶体：组成非晶体的微粒在空间杂乱无章地排列 1、晶体和非晶体的概念 (1)晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈周期性重复排列构成的固体物质。如：高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等 (2)非晶体：内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质。如：玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等 【微点拨】 ①绝大多数常见的固体都是晶体 ②排列的周期性是指在一定方向上每隔一定距离重复出现相同的排列 2、晶体的特点 (1)晶体具有自范性 实验探究 在室温下，将一块不规则的CuSO4·5H2O固体放入饱和CuSO4溶液中，经过一段时间后会发生什么变化？ 实验现象 CuSO4·5H2O固体会变成规则的立方体 实验结论 晶体能自发地呈现多面体外形 ①定义：是指晶体在适当条件下可以自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质 ②形成条件：晶体生长的速率适当 ③本质原因：晶