内容正文:
周星星·化学
第三章 晶体结构与性质
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
一、物质聚集状态
1.物质聚集状态
除了三态,还有更多的物质聚集状态,如 、离子液体、晶态、非晶态,以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、 等。
2.等离子体
(1)概念:气态物质在 或者在 激发下,分子发生分解,产生 等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈 的物质 称为等离子体。
(2)特点:等离子体具有良好的 和 。在应用方面,运用等离子体显示技术可以制造等离子体显示器;利用等高子体可以进行化学合成;核聚变也是在等离子态下发生的等。
3.液晶
①概念:物质加热到达到熔点后,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。
②特征:
液晶是介于 和 之间的物质状态,既具有液体的流动性、黏度、性变形等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性、光学性质等。
③应用
液晶已有广泛的应用。例如,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、文字或图象。再如,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。
二、晶体和非晶体
4.晶体和非晶体的概念
(1)晶体
概念:内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈 排列而构成的固体。
分类:根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用,可分为 、 、 和金属晶体。
(2)非晶体
概念:内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈 排列而构成的 规则几何外形的固体。
(3)晶体和非晶体的本质差异
自范性
微观结构
晶体
非晶体
【学生活动】
5.凡有规则外形的固体一定是晶体。(____)
6.晶体的特点
(1)自范性
概念:晶体能 多面体外形的性质。
晶体呈现自范性的条件之一: 。如熔融物质冷却凝固速率过快时,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则的外形的块状物。晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的 。
(2)各向异性
同一晶体中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的许多物理性质,如 、 、导电性、光学性质等,常常随方向的不同而有所差异。
(3)熔点
晶体有 的熔点,而非晶体没有固定熔点。
(4)晶体能使X-射线产生的衍射
晶体物质能使X-射线产生 ,非晶体只有散射效应。这是测定晶体结构的重要实验方法。
【实验3-1】
实验操作
实验现象
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。
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。把小烧杯放在石棉网上小火加热,观察实验现象。
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。
7.晶体获取的途径
① 。
② 。
③ 。
【思考与讨论】
8.下图是某同学找到的一张玻璃结构的示意图,根据这张图判断玻璃是不是晶体?为什么?
9.根据晶体物理性质的各向异性的特点,能鉴别用玻璃仿造的假宝石。请你列举一些可能有效的方法鉴别假宝石。