内容正文:
第三章
第一节 物质的聚集状态
与晶体的常识
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第1课时
自主学习
【阅读教材p68-p69思考】
1.构成物质的微粒是否只有分子?
2.物质存在的状态是不是只有三态?
3.物质发生三态变化的本质是什么?
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。
固态
液态
气态
气化
(吸热)
液化
(放热)
凝固
(放热)
熔化
(吸热)
升华
(吸热)
凝华
(放热)
一、物质的聚集状态
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。
物质 食盐 石墨 金刚石 石英
样品
结构
构成微粒
阴阳离子
原子
一、物质的聚集状态
物质不一定都是由分子构成,例如等离子体,离子液体。
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特殊气体。
一、物质的聚集状态
1.等离子体
等离子体可以制造等离子体显示器、化学合成、核裂变等等
等离子体是一种特殊的气体
等离子体具有良好的导电性和流动性。
一、物质的聚集状态
2.离子液体
离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。
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)
一、物质的聚集状态
1.构成物质的微粒
分子
原子
离子
金属阳离子+自由电子
(特殊:稀有气体 等离子体)
(特殊:离子液体)
一、物质的聚集状态
2.物质的聚集状态
物
质
的
聚
集
状
态
晶态
塑晶态
液晶态
非晶态
等离子体
液晶
气态
固态
液态
通常物质有三态:固态、液态和气态。
现代科技发现物质的聚集状态还有更多,如晶态、非晶态,以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。
离子液体
晶体
非晶体
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
液晶的应用
2.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。
练一练
问题1
物质的聚集状态只有固、液、气三种状态( )
气态和液态物质均是由分子构成的( )
问题2
等离子体是一种特殊的气体,含有带电粒子,呈电中性( )
问题3
液晶分为热致液晶和溶致液晶,胶束是一种溶致液晶( )
问题4
二、晶体与非晶体
碳酸钙
蜡状的白磷(P4)
黄色的硫黄(S8)
紫黑色的碘(I2)
蓝色的硫酸铜
(CuSO4·5H2O)
高锰酸钾
从饱和硫酸铜溶液中
析出的CuSO4.5H2O
绝大多数常见的固体是晶体
雪花
玻璃
炭黑
如何判断固体物质是晶体还是非晶体?晶体与非晶体有什么本质差异呢?
如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体
又称玻璃体
又称无定形体
二、晶体与非晶体
二、晶体与非晶体
晶体
1.晶体:是由内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性重复排列而构成的具有规则几何外形的固体。
根据组成晶体的微粒
和微粒间的相互作用
(后面章节将讲解)
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
(一)晶体与非晶体定义
二、晶体与非晶体
2、非晶体
玻璃体是典型的非晶体,所以非晶态又称为玻璃态。
组成物质的微粒(分子、原子、离子)在三维空间里呈相对无序排列而构成的不具有规则几何外形的固体。
玻璃、橡胶、石蜡、沥青、塑料等都是非晶体!
二、晶体与非晶体
(二)晶体与非晶体的本质区别
固体 自范性 微观结构
晶体 原子在三维空间里呈 排列
非晶体 原子排列相对_____
无序
周期性有序
有
(能自发呈现多面体外形)
无
(不能自发呈现多面体外形)
硫酸铜结晶
醋酸钠结晶
自范性
1.自范性
晶体能自发地呈现多面体外形的性质
自动发生
需一定条件才能实现
(2)晶体自范性的条件之一:
晶体生长的速率适当
晶体
粉末、块状物或非晶态(玻璃态)
熔融态
物质
缓慢凝固
凝固过快
晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。
(1)自发的原因:同种物质晶体与非晶体、液体、气体相比,内能更低更稳定
(三)晶体的特点与性质
由原子、分子或离子等微粒在三维空间按一定规律、周期性重复排列所构成的固体物质。简单的