3.1.1 物质的聚集状态 晶体与非晶体（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学选择性必修2（人教版2019）

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 第1课时　物质的聚集状态　晶体与非晶体 目标导航 [知识导图] [课程标准] 1.知道在一定条件下，物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用力、微粒聚集程度的不同而有所不同。 2．知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。 3．了解晶体中微粒的空间排布存在周期性。 知识点1　物质的凝聚状态 1．物质的组成 (1)通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见晶体中并无__分子__，气态和液态物质也同样__不一定__都由__分子__构成。 (2)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。 (3)离子液体是熔点不高的仅由__离子__组成的液态物质。 2．物质的聚集状态 物质的三态是指__固态__、__液态__和__气态__。物质的聚集状态还有晶态、非晶态，以及介于晶态和非晶态之间的__塑晶__态、__液晶__态等。 知识点2　晶体与非晶体 1．晶体与非晶体的区别 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__ 2.获得晶体的途径 3．晶体的特点 (1)外形和内部质点排列的高度__有序性__。 (2)自范性 ①晶体的自范性即晶体能自发地呈现__多面体__外形的性质。 ②形成条件：晶体__生长的速率__适当。 ③本质上，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__的宏观表象。 (3)各向异性 晶体的某些__物理性质__会表现出各向异性，反映了晶体内部质点排列的有序性。 (4)有固定的__熔点__，可以间接地确定某一固体是否是晶体。但区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行__X射线衍射__实验。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)物质只有气、液、固三种聚集状态。(　×　) (2)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性。(　×　) (3)粉末状的固体也有可能是晶体。(　√　) (4)破损的晶体能够在固态时自发变成规则的多面体。(　×　) (5)缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块。(　√　) (6)圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性。(　×　) (7)由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性。(　√　) 名师提醒 (1)许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形，但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到规则的晶体外形。 (2)晶体的自范性是指在适宜的条件下，晶体能够自发呈现规则的几何外形。 (3)是否具有规则的几何外形不能用作区分晶体和非晶体的依据，因为非晶体也能加工成规则的几何外形，如玻璃等。 探究点　晶体与非晶体的差异 西汉时期有位名叫韩婴的诗人，他写了一本《韩诗外传》，该书中明确指出“凡草木花多五出，雪花独六出”。《本草纲目》 中提到：“光明盐……大者如升，皆正方光彻。”这说明在当时的生产条件下，盐均为方形。 (1)“雪花独六出”是什么意思？雪花和冰都是由水分子凝聚成的，二者中，水分子间的作用力类型是否相同？ (2)自然形成的固体盐为方形，如果我们将盐溶液快速加热，能否得到“方形”盐？ (3)区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是什么？ (1)“雪花独六出” 是指大气中的水蒸气凝结成的雪花在自然条件下是六瓣的。雪花和冰中水分子间的作用力类型相同。 (2)不能。晶体呈现自范性需满足一定条件，条件之一是晶体生长的速率适当。将盐溶液快速加热常得到看不到多面体外形的粉末或无规则外形的块状物。 (3)最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。 1．晶体与非晶体的比较 晶体 非晶体 微观结构特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相对无序 性质 特征 自范性 有 无 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 2.晶体呈现自范性的条件 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，但凝固速率过快时，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。如玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶是SiO2热液缓慢冷却形成的。 3．晶体具有自范性的本质原因 晶体具有自范性的本质原因是晶体中粒子在微观空间呈现周期性有序排列。 【例题】 下列叙述正确的是(　　) A．具有规则几何外形的固体一定是晶体 B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形 C．具有各向异性的固体一定是晶体 D．一种物质不是晶体就是非晶体 思维导引：此题的关键是抓住晶体的本质特征，晶体的性质可以帮助我们判断一种物质是否是晶体，但只在性质上判断有一定的不可靠性，最可靠的方法是X射线衍射法。 答案　C 解析　晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的固体不一定是晶体，如人工加工而成的有规则几何外形的固体不是晶体，A项错误；晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性只是其内部粒子规律性排列的外部反映，B项错误；SiO2有晶体和非晶体两种形式，D项错误。故选C项。 归纳总结 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)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。 (4)晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。 【变式】 下列关于晶体的说法正确的是(　　) A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体 B．假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品 C．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点 D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同 答案　B 解析　将饱和CuSO4溶液降温可析出胆矾，胆矾属于晶体，A项错误；宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以根据有无划痕来鉴别，B项正确；非晶体没有固定熔点，C项错误；晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有些差异，D项错误。 1．(晶体与非晶体)在水晶的柱面上涂一层石蜡，用红热的针接触面中央，石蜡熔化后呈椭圆形；用玻璃代替水晶重复上述操作，熔化的石蜡则呈圆形。下列有关叙述错误的是(　　) A．玻璃在各个方向的导热性不同 B．玻璃是非晶体 C．水晶是晶体 D．晶体的导热性具有各向异性 答案　A 解析　玻璃是非晶体，非晶体不具有物理性质各向异性的特点，A项错误，B项正确；水晶是晶体，C项正确；晶体具有各向异性，如导热性，D项正确。 2．(晶体的判断)下列关于晶体的说法正确的是(　　) A．固体就是晶体 B．固体SiO2一定是晶体 C．晶体从外观上看是有规则几何形状的固体 D．不同的晶体一定有不同的几何形状 答案　C 解析　晶体具有固定的熔点，有规则的几何外形，但固体不一定是晶体，例如玻璃，A项错误，C项正确；SiO2也有非晶体，B项错误；不同的晶体可能因为排列方式相同而呈现相同的几何外形，D项错误。 3．(晶体的制备途径)下列过程得到的固体不是晶体的是(　　) A．将NaCl饱和溶液降温，所得到的固体 B．气态H2O冷却直接形成的固体 C．熔融的KNO3冷却后所得到的固体 D．将液态的玻璃冷却后所得到的固体 答案　D 解析　得到晶体的三个途径是：①溶质从溶液中析出，②气态物质凝华，③熔融态物质的凝固。A项符合①；B项符合②；C项符合③；由于玻璃本来就属于非晶体，熔融后再冷却所得固体仍为非晶体。故选D项。 4．(晶体的性质)下列关于晶体性质的叙述中，不正确的是(　　) A．具有规则几何外形的固体不一定是晶体 B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 答案　B 解析　晶体在不同方向上粒子的排列情况不同，即为各向异性，晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列，两者没有矛盾，B项错误。 5．(晶体的判断)下列物质中，属于晶体的是________(填序号)。 A．橡胶 B.玻璃 C.食盐 D.水晶　 E．塑料 F．胆矾 G．陶瓷 解析　固体有晶体和非晶体之分。晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质，食盐、冰、水晶、大部分矿石等都是晶体；非晶体是内部微粒的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质，如玻璃、橡胶等都是非晶体。 答案　CDF 学科网（北京）股份有限公司 $$