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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
物质的聚集状态有哪些?
物质的三态变化是物理变化,变化时克服分子间作用力或破坏化学键,但不会有新的化学键形成。
那么雷电和极光里的物质又是什么状态的呢?
雷电和极光其实就是气态物质在高温或者在外加电场激发下,分子发生分解,产生电子和阳离子等。
①概念
②存在
③特点
④应用
教材P68
①概念
②特点
③应用
3.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
物质的聚集状态
气态
固态
液态
晶态
塑晶态
液晶态
非晶态
一、物质的聚集状态
等离子体
液晶
离子液体
1.下列关于物质的聚集状态的叙述错误的是( )
A.物质只有气、液、固三种聚集状态
B.气态是高度无序的体系存在状态
C.固态中的原子或者分子间结合较紧凑,相对运动较弱
D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固、气两态之间,
表现出明显的流动性
2.下列说法不正确的是( )
A.液晶不是液态晶体
B.液晶既具有液体的流动性,又有晶体的某些物理性质,如各向异性
C.利用等离子体可以进行化学合成、核聚变等
D.等离子体和离子液体都由阴、阳离子构成,都能导电
【课堂练习】
A
D
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
玻璃
炭黑
绝大多数常见的固体是晶体
只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体
二、晶体与非晶体
1.晶体
(1)概念:内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列
而构成的具有规则几何外形的固体。
(2)分类:根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用,可分为
晶体
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
(3)常见的晶体:绝大多数常见的固体是晶体
玻璃
蜂蜡
松香
橡胶
2.非晶体:内部微观粒子杂乱无章的排列
常见的非晶体:玻璃、炭黑、石蜡、橡胶、塑料、沥青
1.具有规则几何外形的固体,一定是晶体吗?
2.肉眼看不到规则外形的固体粉末,有可能是晶体吗?
不一定。只有自发的形成规则外形的固体才是晶体,而需要
加工形成规则外形的固体是非晶体,如玻璃、炭黑、塑料等。
显微镜下的食盐晶体
食盐
注意:一种固体是否是晶体是由其内部结构决定的,而非由外观判断
3.晶体特点
(1)自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质
①条件:生长速率适当
玛瑙(非晶体)是熔融态SiO2快速冷却形成的,
水晶(晶体)则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。
②本质: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
非晶体粒子的排列则相对无序,因而无自范性
(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质,包括晶体的
强度、光学性质、导电性、导热性等物理性质。
平行层方向上导电率高
垂直于层的方向上导电率低
不同方向观察红宝石,
发现宝石的颜色不同
水晶的不同方向上导热性不同
【小结】晶体呈现各向异性的原因
晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性。
微观结构
宏观性质
决定
(3)晶体具有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点。
晶体加热至熔点开始熔化,熔化过程中温度保持不变,熔化成液态后温度才继续上升。
非晶体在加热时,由开始软化到完全熔化,整个过程中温度不断的变化,没有温度停顿的时候,很难指出哪一点是熔点
(1)观察外观
(2)测定熔点是否固定
(3)测定是否具有各向异性
(4)X-射线衍射法(最科学) 教材P75
4. 鉴别晶体与非晶体的方法
衍射
散射效应
玻璃中的粒子无周期性地排列,是无序的。
所以,玻璃不是晶体。
a.观察宝石的形状,具有多面体的外形;
b.测试它的硬度,在玻璃上刻画;
c.利用宝石的折光率鉴别;
d.可进行X射线衍射实验鉴别。
【小结】晶体与非晶体的区别
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(本质区别)
各向异性
固定熔点
鉴别
方法 间接方法
最科学的方法
X射线衍射实验
熔点和各向异性
有
有
有
无
无
无
1.关于晶体的自范性,下列叙述正确的是( )
A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体晶块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的,体现了晶体的自范性
D.由玻璃制成规则的玻璃球,体现了晶体的自范性
2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是( )
A.晶体一定比非晶体的熔点高
B.晶体有自范性,但排列无序
C.非晶体没有自范性,而且排列无序
D.固体SiO2一定是晶体
【课堂练习】
B
C
硫加热融化,自然冷却结晶后,得到黄色晶体。
固体直接变成紫色蒸气,蒸气遇冷又重新
凝聚成紫黑色的固体。
有白色细小晶体析出
三、晶体获取途径
1.熔融态物质凝固
2.气态物质冷却不经过液态直接凝固(凝华)
3.溶质从溶液中析出(结晶)
从熔融态结晶出的硫晶体(S8)
凝华得到的碘晶体
半饱和氯化钠溶液中
析出的氯化钠晶体。
1.下列途径不能得到晶体的是( )
A.向饱和氯化钠溶液中滴加浓盐酸
B.熔融态SiO2缓慢冷却
C.液态玻璃冷却后所得到的固体
D.饱和CuSO4溶液蒸发浓缩后冷却
2.下列关于晶体的性质叙述错误的是( )
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多面体外形
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
C
B
【课堂练习】
Lavf58.12.100
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