3.1.1 物质的聚集状态与晶体 学案-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

“学为中心”探究式学习高效课堂导学案 年级： 高二 班别： 姓名： 制作人： 化学备课组 科目： 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 第1课时 晶体与非晶体 学习目标 1.认识包含“固、液、气”在内的更多的物质的聚集状态。 2.能从微观角度理解晶体的结构特征，认识晶体和非晶体的本质差异。 3.能结合晶体的特点判断晶体和非晶体，了解获得晶体的一般途径。 一、物质的聚集状态 1、等离子体 定义。由大量________微粒(离子、电子)和________微粒(原子或分子)所组成的物质聚集体称为等离子体。 特点。等离子体中正、负电荷数大致相等，总体来看等离子体呈________。 产生途径：高温、紫外线、x射线、y射线、高能电磁波的照射及大自然的天体现象等都能使________变成等离子体。 存在：存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等 性质。等离子体中的微粒带有电荷且能________________，使等离子体具有很好的________，很高的温度和流动性。 应用：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、核聚变等。 2、离子液体 1．定义：在室温或室温附近温度下呈________的由________构成的物质，称为室温________________，也称为低温熔融盐。 3．液晶： 1）概念：介于液态和晶态之间的物质状态 2）特点：既具有液体的某些物理性质如：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、光学性质等。表现出类似晶体的各向异性。 3）分类：可分为________________液晶和________________液晶 二、晶体与非晶体： 1．晶体的概念：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈________________而构成的具有(自发形成的)规则几何外形的固体。如：高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等。 非晶体的概念：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈_______________而构成的 不具有规则几何外形的固体。又称玻璃体。例如：玻璃、炭黑、石蜡、沥青、橡胶、塑料等 2．晶体的分类 根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为：________晶体、________晶体、________晶体、________晶体、________晶体。 3．晶体的特点和性质 (1)晶体有自范性（几何外形和内部质点排列的高度有序性，非晶体没有） 晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 (2)晶体具有各向异性（非晶体不具有各向异性） (3)晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定的熔点） 【思考】晶体和非晶体的本质区别是什么？ 思考与讨论 ：岩浆中的SiO2侵入地壳的空洞冷却后形成的水晶球，其外层是看不到晶体外形的玛瑙，内部是呈现晶体外形的水晶。原因是什么？ (1) 自范性 ①定义：晶体能自发呈现多面体外形的性质。 ②形成条件：晶体生长的速率适当，如果凝固速率过快，常得到粉末或没有规则几何外形的块状物。 ③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列（晶体内部粒子排列的有序性）。 (2) 各向异性 晶体在不同方向上表现出不同的物理性质，称为晶体的各向异性，包括晶体的强度、光学性质、导电性、导热性等物理性质。 原因：同一晶体在不同方向上质点排列一般是不一样的， 非晶体则不具有物理性质各向异性的特点,表现为“各向同性”因此，晶体的物理性质常常随方向的不同而有所差异。 (3) 晶体具有固定熔点 (4)晶体能使X射线产生衍射 晶体物质能使X-射线产生衍射，非晶体只有散射效应。 利用这种性质，人们建立了测定晶体结构最科学的方法。 4.区分晶体与非晶体的方法 (1)测熔点：晶体有固定熔点，非晶体没有固定熔点 (2)最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。 X射线衍射原理：单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。→晶体物质能使X-射线产生衍射，非晶体只有散射效应。 思考与讨论 我们发现，常见的晶体大多是具有光泽的块状或颗粒状固体，那么粉末状的还是晶体吗？ 特别提醒：(1)晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的不一定是晶体。 在人力作用下形成的有规则几何外形的固体不是晶体, 如玻璃、塑料可以加工使其具有规则外形，许多固体粉末用肉眼也看不到晶体外形， 但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形。故一般不用是否有规则几何外形来判断晶体和非晶体； (2)同一物质有时是晶体，也有时是非晶体，如晶体SiO2（水晶）和非晶体SiO2（硅藻土） 思考与讨论 (1）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？ (2) 根据晶体物理性质各向异性的特点，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？ 特别提醒：1. 同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，例如：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，例如：某些无定形体也有固定的组成。 5．获得晶体的途径 (1)熔融态物质________，如从熔融态结晶出来的硫晶体。 (2)气态物质冷却不经液态直接________ (凝华)，如凝华得到的碘晶体。 (3)溶质从溶液中________，如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。 对点训练：正误判断: (1) 晶体一定都有规则的几何外形 (　 　) (2) 熔融态物质快速冷却即可得到晶体(　　 ) (2) 粉末状的固体也有可能是晶体(　 　) (4) 有规则几何外形的固体一定是晶体(　 　) (5) 同一物质可以是晶体，也可以是非晶体( ) (6）晶体有自范性且其微粒排列有序，在化学性质上表现各向异性( ) (7）晶体一定比非晶体的熔点高( ) (8）雪花是水蒸气凝华得到的晶体( ) 学案答案： 一、物质的聚集状态 1、等离子体 定义。由大量带电微粒(离子、电子)和中性微粒。 特点。等离子体中正、负电荷数大致相等，总体来看等离子体呈准电中性。 产生途径：能使气体变成等离子体。 存在：存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等 性质。能自由运动，使等离子体具有很好的导电性，很高的温度和流动性。 2、离子液体 定义：在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体 3．液晶： 分类分为热致液晶(只存在于某一温度范围内的液晶相)和溶致液晶 二、晶体与非晶体： 晶体定义：周期性排列 非晶休定义：相对无序排列 2．晶体的分类：分子晶体、共价晶体，金属晶体、离子晶体、混合晶体 【思考】晶体和非晶体的本质区别是什么？ 固体  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 思考与讨论 粉末状的还是晶体吗？ 可能是晶体，只是颗粒太小 思考与讨(1）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。 (2请你列举一些可能有效的方法鉴别假宝石？ ①观察宝石的形状，具有多面体的外形； ②可进行X射线衍射实验鉴别； ③刻划玻璃：真宝石硬度大，可刻划玻璃； ④加热：真的熔点高；假的无固定的熔沸点，在一定范围开始熔化。 5．获得晶体的途径 (1)熔融态物质凝固； (2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）; (3)溶质从溶液中析出(结晶)。 正误判断: 1、2、4、6、7错 3、5、8对 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$