3.1 物质的聚集状态与晶体的常识 导学案 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

物质的聚集状态与晶体的常识 学习目标　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、微粒聚集程度的不同而有所不同。2.了解获得晶体的途径,能知道晶体与非晶体的本质差异,知道晶体的特征和性质。 一、物质的聚集状态 (一)知识梳理 1.物质三态间的相互转化 分子在固态只能　　　　,在气态能　　　　,在液态则介乎二者之间。  2.物质的聚集状态 物质并不一定都由分子构成,如气态的等离子体、液态的离子液体、固态的氯化钠、金刚石、石墨、二氧化硅、金属等都无分子。 (1)等离子体:由　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　(分子或原子)组成的整体上呈　　　　　　的气态物质。  (2)离子液体:仅由　　　　　　组成的、在相对较低温度下呈液态的物质。  (3)液晶:液晶是介于　　　　　和　　　　　之间的物质状态。  (二)问题探究 问题1　等离子体是如何形成的? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 问题2　等离子体有何特性?有什么应用? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 问题3　液晶有什么特殊的性质? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【探究归纳】　液晶与等离子体的特征与应用 聚集状态 液晶 等离子体 定义 在一定温度范围内既具有液体的流动性,又具有晶体各向异性的聚集状态 由大量带电微粒和中性微粒所组成的呈电中性的物质聚集体 特征 表现出各向异性,液晶显示的驱动电压低、功率小 良好的导电性和流动性 重要应用 液晶显示器、高强度液晶纤维 切割金属、代替手术刀进行外科手术、进行化学合成、制造等离子显示器、核聚变的发生 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列叙述正确的是 (　　) A.物质只有气、液、固三种聚集状态 B.液体与晶体混合物叫做液晶 C.等离子体性质稳定,不易发生化学反应 D.等离子体的外观为气态 2.下列有关等离子体的叙述,不正确的是 (　　) A.等离子体是物质的另一种聚集状态 B.等离子体是很好的导体 C.水可能形成等离子体状态 D.等离子体中的微粒不带电荷 3.1925年贝尔德在英国首次成功装配出世界第一台电视机,短短几十年时间,电视机经历了从黑白到彩色,从手动到遥控,从平板电视机到液晶电视机的发展历程。下列关于液晶的叙述错误的是 (　　) A.液晶是物质的一种聚集状态 B.液晶具有流动性 C.液晶和液态是物质的同一种聚集状态 D.液晶具有各向异性 二、晶体与非晶体 (一)知识梳理 1.晶体与非晶体的区别 项目 自范性 微观结构 晶体 　　　　(能自发呈现多面体外形)  原子在三维空间里呈周期性　　　　　　　　  非晶体 　　　　(不能自发呈现多面体外形)  原子排列　　　　　　　　  2.获得晶体的途径 3.晶体的特点 (1)自范性 (2)各向异性:晶体在不同方向上表现许多物理性质(如　　　　　、　　　　　、　　　　　等)的差异。  (3)熔点:　　　　(填“有”或“没有”)固定的熔点。  4.晶体和非晶体的鉴别 (1)测熔点:晶体　　　　固定的熔点,非晶体　　　　固定的熔点。  (2)最可靠的方法:对固体进行　　　　　实验。  (二)问题探究 问题1　具有规则几何外形的固体,一定是晶体吗? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 问题2　晶体的规则几何外形及各向异性是由哪些因素引起的? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 问题3　如何鉴别宝石和用玻璃仿造的假宝石? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【探究归纳】　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,如晶体SiO2和非晶体SiO2。 (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,如食盐。 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列关于晶体的性质叙述中,不正确的是 (　　) A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 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重复排列的必然结果 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 2.玻璃是常见的非晶体,在生产生活中有着广泛的用途,如图是玻璃的结构示意图,有关玻璃的说法错误的是 (　　) A.玻璃内部微粒排列是无序的,不具有自范性 B.玻璃熔化时吸热,温度不断上升 C.光纤和玻璃的主要成分都可看成是SiO2,二者都是非晶体 D.利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶 3.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的。玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述中正确的是 (　　) A.水由液态变为玻璃态,体积缩小 B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀 C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.X射线通过玻璃态水时,能产生谱线 物质的聚集状态与晶体的常识 一、 (一)1.振动　自由移动　2.(1)电子　阳离子　电中性粒子　电中性　(2)离子　(3)液态　晶态 (二) 问题1　高温或外加电场激发或用紫外线、X射线和γ射线照射气体,都可以使气体转变为等离子体。 问题2　等离子体具有良好的导电性和流动性。等离子体用途十分广泛。例如,运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态下发生的;等等。 问题3　液晶既具有液体的流动性、黏度、形变性,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。 对点训练 1.D　[物质的状态除了气、液、固三态外,还有晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等,A错误;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、形变性等,又具有晶体的某些物理性质,如导热性等,B错误;等离子体性质活泼,可发生一般条件下无法进行的化学反应,C错误;等离子体是指由电子、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,是一种特殊的气体,D正确。] 2.D　[等离子体由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成,是物质的另一种聚集状态,故A正确;等离子体具有良好的导电性,是很好的导体,故B正确;通过强热、电磁辐射等方式也能使水形成等离子体,故C正确;等离子体中的微粒带有电荷,而且能自由移动,所以等离子体具有良好的导电性,故D错误。] 3.C　[液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚集状态,A正确、C错误;液晶是液态晶体的简称,既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性,B正确、D正确。] 二、 (一)1.有　有序排列　没有　相对无序　2.熔融态　溶质　气态　3.(1)自发地　周期性　速率　(2)强度　导热性　光学性质　(3)有　4.(1)有　没有　(2)X射线衍射 (二) 问题1　不一定。晶体规则的几何外形是自发形成的。在外力作用下形成的有规则几何外形的固体不是晶体,如玻璃、塑料等相关制品。 问题2　晶体内部微粒在微观空间按照一定规律做周期性重复排列。使晶体具有规则几何外形;晶体内部微粒在各个方向上的不同排列是晶体具有各向异性的本质原因。 问题3　宝石是晶体,具有固定的熔点和各向异性,玻璃仿造的假宝石是非晶体没有固定的熔点和各向异性,常用鉴别方法: ①测试硬度,可在玻璃上刻画出痕迹; ②利用宝石的折光率鉴别; ③进行X射线衍射实验鉴别。 对点训练 1.B　[晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性,而对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果,B项的说法错误。] 2.C　[根据玻璃的结构示意图,构成玻璃的粒子无周期性排列,是无序的,所以玻璃是非晶体,因此没有固定的熔点,没有自范性,A、B正确;玻璃属于非晶体但光导纤维属于晶体,C错误;区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验,D正确。] 3.C　[玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构,故玻璃态水不是晶体,X射线通过玻璃态水时不能产生谱线,因密度与普通水相同,故水由液态变为玻璃态时体积不变。] 学科网（北京）股份有限公司 $$