3.1.1 物质聚集状态+晶体与非晶体 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节　物质的聚集状态与晶体常识 第1课时 物质的聚集状态+晶体与非晶体 第三章 晶体结构与性质 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 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、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等】 物质不一定都由分子构成 物质的聚集状态： 固态、液态、气态、等离子体、离子液体、晶态、非晶态、塑晶态、液晶态…… 物质的聚集状态 · 等离子体 物质的聚集状态 ①、等离子体：“等离子体是一种特殊的气体” 【构成】：电子、阳离子、电中性粒子 【电性】：等离子体整体呈电中性 【特点】：有良好的导电性、流动性 【应用】：等离子体显示器、航天燃料、化学合成、核聚变…… 物质的聚集状态 · 离子液体 ②、离子液体：熔点不高的，仅由离子组成的液体（例如：低温熔融盐） 物质的聚集状态 ③、液晶：介于液态和晶态之前的状态，兼具液体和晶体的某些性质 【性质特点】： 有液体的流动性、粘度、形变性 也有晶体的导热性、各向异性 【应用】： 手机电脑显示器、液晶纤维（飞机、火箭、坦克、防弹衣……） 【结构特点】： 有取向序，但无位置序，分子可滑动 课堂练习 【例1】下列有关液晶的叙述中不正确的是(　　) A．具有液体的流动性、晶体的各向异性 B．制造液晶显示器 C．不是物质的一种聚集状态 D．液晶分子聚集在一起时，其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响 C　 晶体和非晶体 ①、熔融态物质凝固 获得晶体的途径 【典例1】硫磺晶体制备 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。 绝大多数常见的固体是晶体，而玻璃、炭黑之类的属于非晶体 晶体和非晶体 ②、气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） 获得晶体的途径 【典例2】碘晶体制备 在一个小烧杯里加入少量碘（碘受热易升华），用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在陶土网上小火加热，观察实验现象。 晶体和非晶体 ③、溶质从溶液中析出 获得晶体的途径 【典例3】氯化钠晶体制备 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。 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。 这充分证明固体粉末仍是晶体，只因晶粒太小，肉眼看不到而已。 晶体和非晶体 晶体的特点 结构特点： 外形和内部质点的排列高度有序（自范性） 性质特点： 晶体的物理性质与方向有关，如：强度、导热性、光学性质等（各向异性） 【补充提醒】 ①、非晶体不具有物理性质各向异性的特点 ②、晶体的熔点比较固定，非晶体熔点不固定 ③、可根据“有无固定熔点”区分晶体和非晶体；但X射线衍射法是更可靠的区分办法 晶体和非晶体 有自范性 无自范性 自范性 微观结构 晶体 有（能自发呈现多面体形） 原子在三维空间里呈周期性的有序排列 非晶体 没有（不能自发呈现多面体形） 原子排列相对无序 自范性：晶体能自发地呈现多面体外形，这一过程是自动发生的（但需要一定条件) 晶体的自范性 晶体和非晶体 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，但若凝固速率过快，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，甚至形成的只是非晶态(玻璃态)。 熔融SiO2快速冷却 无规则形态：玛瑙（是晶体） 熔融SiO2缓慢冷却 有规则形态：水晶 晶体 非晶体 结构特征 原子在三维空间里呈周期性的有序排列 原子排列相对无序 性质特征 自范性 有（能自发呈现多面体形） 没有（不能自发呈现多面体形） 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 二者区别方法 间接方法 测定其是否有固定的熔点 科学方法 对固体进行X射线衍射实验 内容总结 【例2】下列关于晶体性质的叙述中，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多面体外形的性质 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．晶体的各向异性取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 课堂练习 B　 【例3】判断下列说法是否正确 （1）、同一物质可以是晶体，也可以是非晶体 （2）、有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，一定是晶体 （3）、具有固定组成的物质也一定是晶体 （4）、晶体不一定都有规则的几何外形 课堂练习 √ √ × × 例如：晶体SiO2和非晶体SiO2 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，但玻璃不是晶体 某些无定形体也有固定的组成 例如：玛瑙无规则的形态，但属于晶体 课堂练习 $$