第三章 第一节 物质的聚集状态与晶体的常识-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修2学习手册（人教版）

高中化学选择性必修2（人教版） 要点精析 知识点4 变式训练 1.电负性半径吸引电负性半径(1)共价 1.A2.B3.B 键氢键电负性原子半径(2)X一H…YH…Y >"第三节 分子结构与物质的性质 大X-H…YX一HY12(3)大于最集中稳 定 孤电子对成键电子对在一条直线上(4)电负性 知识梳理 原子半径孤电子对(5)分子内分子间 知识点1 2.(1)升高(2)增大(3)方向性四增大 1.偏移偏移不偏移不同不同发生偏移 减小增大最大变小(4)大(5)立体结构 知识点5 相同相同不发生偏移 组成原子排列镜像三维空间 知识点2 要点精析 1.不重合重合 变式训练 2.极性空间结构非极性分子非极性分子极 1.③④②① 性分子 0 3.非极性极性少羽相近互溶多强 2. HO—P0HH0—As—OH 较大减小 OH 知识点3 3.C 4.B 1.分子 相互作用力1~2电性没有越大 5.稀有气体属于单原子分子，随着原子序数的递 也越大 增，稀有气体的相对分子质量逐渐增大，稀有气体分子 2.物理高 (1)组成和结构越大越高 间及稀有气体与水分子间的范德华力逐渐增大，因此， 它们的熔、沸点逐渐升高，在水中的溶解度逐渐增大 (2)越大越高 6.B7.D 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 极性溶剂肥皂水洗衣粉溶液表面活性剂溶液细 胞膜(2)流动性各向异性 知识梳理 知识点2 知识点1 1.(1)一定规律 1.温度压强相对稳定 2.组成结构性质(1)自发地多面体 2.高温外加电场激发分解电离电中性粒子 (2)组成性质(3)不同的方向物理性质不同 电中性(1)形状体积流动性电中性短程 方向上(5)周期性相同(6)X光衍射 力带电粒子中性粒子电中性长程力电场电 3.(1)熔融态(2)气态(3)溶质 流磁场热辐射热传导(2)化学电离高温 知识点3 高压场高能辐射(3)电离层(4)导电性流动性 1.空间结构平行六面体无隙并置无隙并置 3.一维二维各向异性晶体液体取向有序 2.8421 (1)热致液晶溶致液晶加热 知识点4 液晶的温度范围→ X射线衍射实验 固体 液晶 液体 要点精析 T(熔点) T,(澄清点) 变式训练 1.A2.D3.C 温度逐渐升高 30N 高中化学选择性必修2（人教版） 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 学习目标 凝华 气态 固态 升华 1.知道物质的常见聚集状态，知道离子态 汽 凝 液晶化 和液晶态也是物质的聚集状态，了解等 等离子态 液态 液晶态 离子体和液晶的应用。 2.等离子体 2.能说出晶体和非晶体的区别，知道晶体 气态物质在 或 的基本性质和获得晶体的一般途径，知 等条件下发生 和 原子的 道X射线衍射实验是测定晶体结构的常 外层电子脱离原子核的束缚，形成带负电的 用方法。 自由电子、带正电的阳离子和 3.理解晶胞的含义，能计算晶胞中粒子的 (包括分解出来的原子或原子团)共存，整 数目。 体上呈 的状态，称作等离子态，处 于等离子态的物质称为等离子体。 知识梳理 (1)等离子体与普通气体的区别 等离子体和普通气体有很多相似之处， l知识点1 物质的聚集状态 比如：没有确定的 和 具 1.物质的聚集状态 有 等。但两者在组成上和性质上有 物质的聚集状态是指物质在一定 很大区别，普通气体由 的分子组 和 下所处的 的状态 成，分子之间的相互作用力是 ,不 存在净电磁力，只有当分子碰撞时，分子之 通常指固态、液态和气态。 间的相互作用力才有明显效果，理论上用分 固态 子运动论描述；等离子体则是 和 凝固 凝华 的集合体，是一种能在宏观尺度内保 (放热》 倍化 升华 (放热) (吸热) (吸热 持 的导电流体，带电粒子之间存在 液态 汽化（吸热） 的库仑力是 ·气态 液化（放热） 作为带电粒子体系，等离子体中的带电 物质三态间的相互转化 粒子运动时，能引起正电荷或负电荷局部集 物质除上述三种可以互相转化的常见聚 中，产生 ； 电荷定向运动引起 集状态以外，还有等离子态、液晶态等。 产生 。同时，电场和磁场会 32 )学 第三章晶体结构与性质 影响其他带电粒子的运动，并伴随着极强的 (4)等离子体的性质、应用 和 等。等离子体的这些特 等离子体中含有带电微粒且能自由运 性使它完全不同于普通气体，被称为物质的 动，使等离子体具有良好的 和 第四态。 在工业、农业和军事上都有广泛的用 (2)等离子体的形成条件 等离子体的形成源于气体的电离。与电 途。如利用等离子弧进行切割、焊接、喷 解质的电离属于 (电解质在水溶液 涂，运用等离子体显示技术制造各种新颖的 中或熔融状态下离解成自由移动的阴、阳离 光源和显示器等。 子)不同，气体的电离属于物理电离，物理 3.液晶 电离的发生方式有 与 某些极性有机物晶体在熔融状态或被溶 剂溶解之后，尽管失去了固态物质的刚性， (3)等离子体的存在 获得了液态物质的流动性，但内部仍然保留 等离子态是宇宙中普遍存在的一种物质的 着分子排列的 或 有序，在 聚集状态，占宇宙中物质总量的99%以上。 物理性质上表现出具有光学等性能的 太阳等发光恒星，由于内部温度和压强 都很高，恒星内部的物质高度电离，几乎都 这种在一定温度范围内兼有 处于等离子态，因此，等离子态也常被称为 和 部分性质的中间状态称为液晶 “超气态”。只有在那些昏暗的行星和分散的星 态，人们形象地将处于这种状态下的物质叫 际物质里才能找到固态、液态和气态的物质。 液态晶体，简称液晶 地球上也有等离子体，如地球大气的 概而言之，液晶就是某些物质在由固态 等，但要远比固态、液态、气态物质 向液态转化过程中形成的 的流体。 少。地球表面耀眼的闪电、绚丽的极光等都 是等离子体辐射的结果。电弧和日光灯、霓 虹灯中发光的电离气体属于人造的等离子体。 水的四态 Solid Liquid Crystal Liquid 固体冰 液体水 气体蒸气 等离子体 固体 液晶 液体 H,O H,0 H,O 离子化气 (1)液晶的种类 T<0℃ 0<T<100℃ T>100℃ H2→H+H+2e 根据液晶的形成条件不同，可将其分为 T>100000℃ 和 等。 热致液晶由单一化合物或少数化合物的 分子被固 分子可自 可大范围 均匀混合物 形成。在显示应用领 定在晶格 由运动 自由运动 可大范围 域，一般使用的是低分子热致液晶。 自由运动 热致液晶于某一温度范围内存在。 33 高中化学选择性必修2（人教版） 液晶的应用领域主要有显示、软件复 液晶的温度范围 固体 液晶 液体 制、检测器、感受器及分析化学等方面。 T(熔点) T,(澄清点》 知识点2晶体与非晶体 温度逐渐 几种胆甾型液晶的转变温度 1.晶体和非晶体 化合物 T(熔点)/℃ 工，（澄清点）/℃ (1)晶体 内部微粒（原子、离子或分子）在三 胆甾醇苯甲酸酯 145.5 178.5 维空间按 周期性地重复排列（也称 胆甾醇丙酸酯 102 116 为长程有序)所构成的固体物质称为晶体。 胆甾醇己酸酯 99.5 101.5 食盐、冰、水晶和各种金属等都属于晶体。 胆甾醇月桂酸酯 85.5 92.5 溶致液晶由符合一定分子结构要求的一 种或多种化合物溶于 形成。常见的 溶致液晶有 等。如表面活 性剂溶于水所形成的胶束就是溶致液晶。 石英晶体 (Si、O原子规则排列) 89999999099997☒ (2)非晶体 907*77*999*7剂 40 内部微粒无周期性重复排列的固体物质 球形胶束 棒状胶束 层状胶束 称为非晶体。玻璃、松香、橡胶、沥青、石 溶致液晶中的长棒状溶质分子一般要比 蜡、塑料等都属于非晶体。 构成热致液晶的长棒状分子大得多，分子的 长宽比在15左右。溶致液晶中引起分子排 列长程有序的主要原因是溶质与溶剂分子之 】 间的相互作用，而溶质分子之间的相互作用 是次要的。 09 (2)液晶的应用 609 由于液晶态物质特殊的微观结构，既具 硅石玻璃体 有液体的 ，又具有晶体的 (Si、O原子不规则排列)】 ，因而呈现出许多奇妙的性质，如光学透 2.晶体的基本性质 射率、反射率、颜色等性能对外界的力、 各种晶体由于其 和 不 热、声、电、光、磁等物理环境的变化十分 同，因而不仅在外形上各不相同，而且在 敏感，因而在电子工业等领域里广泛应用。 上也有很大的差异。尽管如此，在 34 )学 第三章晶体结构与性质。 不同晶体之间，仍存在着某些共同特征，称 (5)有确定的熔点 为晶体的基本性质，主要表现在下面几个 晶体在熔化过程中，温度始终保持不 方面： 变。如石英的熔点是1470℃，硅单晶的熔 (1)自范性 点是1420℃。 晶体在生长过程中，在适当条件下可以 由于晶体具有 结构，熔化时各 形成封闭几何 、 部分需要 的温度，因此晶体具有固 晶体的自范性是组成晶体的粒子（原 定的熔点。 子、离子或分子)在微观空间里周期性有序 非晶体没有固定的熔点。在熔化过程 排列的宏观表象。 中，随着温度的升高，非晶体首先变软，然 非晶体没有自范性。 后逐渐由稠变稀。 (2)均匀性 (6)能对X射线、电子流和中子流产生衍射 晶体内部各个部分的化学 和物 晶体结构的周期大小和X射线、电子流 理 都是相同的。 及中子流的波长相当，可作为三维光栅，产 晶体的均匀性来源于晶体中微粒排布的周 生衍射。 期很小，宏观观察分辨不出微观的不连续性。 晶体的这种性质成为人们了解晶体内部 均匀性不是晶体的特性，气体和液体也 结构的重要实验方法。某物质在宏观上能否 有均匀性，这种均匀性来源于微粒无序分布 产生 现象，是实验上判定此物质是 的统计性规律。 不是晶体的主要依据 (3)各向异性 非晶态物质没有周期性结构，只能产生 晶体中，在 上具有不同的 散射效应，得不到衍射图像。 。 晶体的很多性质表现为各向异 3.形成晶体的一般途径 性，如压电性质、光学性质、磁学性质及热 (1) 物质凝固。 学性质等。 (2) 物质冷却不经液态直接凝固 晶体的各向异性是由晶体内部 (凝华)。 微粒的周期性排列不同所导致的。 (3) 从溶液中析出。 非晶体呈现等向性（即各向同性），不 4. 晶体的分类 会出现各向异性。 根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相 (4)对称性 互作用的不同，分为分子晶体、共价晶体、离 晶体的宏观性质在不同方向上有规律地 子晶体、金属晶体、过渡晶体与混合型晶体。 重复出现的现象称为晶体的对称性。 川知识点3晶胞 晶体的对称性反映在晶体的几何外形和 物理性质两个方面。实验表明，晶体的许多 1. 晶胞 物理性质都与其几何外形的对称性相关。 描述晶体微观 的基本单元（不 35 高中化学选择性必修2（人教版） 一定是最小重复单元)称为晶胞。 位置等。 个晶体可以有多种划分晶胞的方式， 要点精析 因选取的方式不同可以得到不同的晶胞，习 惯上选取的晶胞都是 整块晶 川要点1物质的聚集状态 体可以看成是在某个晶胞的上、下、前、 后、左、右 若干个与其相同的晶胞 物质的聚集状态除了常见的气态、液 而成。 指相邻晶胞之间没有任何 态、固态以外，还有等离子态和液晶态等。 间隙； ：指所有晶胞都是平行排列 等离子体是一种高度电离化且整体上呈电中 的，取向相同。 性的气体，液晶则兼有液体和晶体的部分 性质。 典例1下列关于等离子体的叙述中，错误 的是() A.等离子体是物质的一种聚集状态 B.闪电中存在等离子体 C.等离子体具有导电性 金刚石晶胞的选取 D.构成等离子体的微粒只有阴、阳离子 知道了晶胞的大小、形状以及晶胞中微 解析：构成等离子体的微粒既有带负电的自 粒的种类、数目和微粒所处的空间位置，就 由电子和带正电的阳离子，也有电中性的分 可以了解整个晶体的结构。 子及其分解出来的原子或原子团。 2.晶胞中微粒个数的计算方法（均摊法或 答案：D 切割法) 计算晶胞中微粒个数的关键是正确分析 B变式训练① 晶胞中任意位置上的一个微粒被几个晶胞所 科学研究表明，宇宙中99%以上的物质以等 共用。对于形状为平行六面体的晶胞，晶胞 离子体状态存在，其原因是大部分发光星球 中顶角、棱边、晶面、体心依次被 的内部温度和压强都很高。下列说法错误的 个晶胞所共用。 是() A.宇宙中，只有发光恒星中才存在等离子体 Ⅱ知识点4晶体结构的测定 B.地球大气的电离层中存在等离子体 测定晶体结构最常用的方法是 C. 有些等离子体可以通过人工制造 。通过获得的晶体X射线衍射 D.等离子体具有良好的流动性 图谱获取晶体结构的相关信息，包括晶胞的 典例2下列有关液晶的说法，正确的是 形状和大小、分子或原子在微观空间有序排 ( 列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和A.液晶具有流动性 36)学 第三章晶体结构与性质⊙ B.液晶具有各向异性 典例4下列说法错误的是( ) C.液晶具有稳定的空间排列规律 A.同一物质有时可以是晶体，有时可以是 D.液晶就是液态的晶体 非晶体 解析：液晶既具有液体的流动性，又具有分 B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是 子排列的一维或二维有序，表现出各向异 确定有没有固定的熔点 性，但其空间排列规律不稳定。 C.雪花是水蒸气凝华得到的晶体 答案：AB D.溶质从溶液中析出可以得到晶体 解析：本题考查获得晶体的途径及区别晶体 B变式训练2 和非晶体的方法。A项，如晶态Si02和非 下列有关液晶的一些性质的说法正确的是 晶态SiO2,正确；B项，最可靠的科学方法 ( 是对固体进行X射线衍射实验，错误。 A.液晶态的存在只与温度有关 答案：B B.液晶能在一定条件下发光，所以可用来 典例5下列不属于晶体的特点的是() 制造显示器 A.一定有规则的几何外形 C.液晶是熔化了的晶体，是介于液态与固 B.一定有各向异性 态之间的中间态 C.一定有固定的熔点 D.胶束属于溶致液晶 D.一定是无色透明的固体 解析：晶体的特点是有整齐规则的几何外 要点2晶体与非晶体 形，有固定的熔点和各向异性，但晶体不一 晶体与非晶体的本质区别在于晶体具有 定是无色透明的，如硫酸铜晶体为蓝色。有 周期性的重复结构，而非晶体则不具有周期 些非晶体也可以是无色透明的，如普通玻璃。 性的重复结构。 答案：D 典例3下列物质属于非晶体的是( 川要点3晶胞 A.橡胶 B.冰 C.食盐 D.水晶 晶胞是描述晶体微观空间结构的基本重 解析：固体有晶体和非晶体之分，晶体是内 复单元，但不一定是最小重复单元。同一晶 部微粒（原子、离子或分子）在空间按一 体可以有多种划分晶胞的方式，习惯上选取 定规律周期性重复排列构成的固体物质。食 的晶胞都是平行六面体。晶胞“无隙并置” 盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分的矿石 形成晶体，因此，晶胞的顶角、棱边、晶 等都是晶体；非晶体内部原子或分子的排列 面、体心依次为8、4、2、1个晶胞所共用。 呈现杂乱无章的分布状态，如玻璃、橡胶等典例6钛酸钡的热稳定性好，介电常数 都是非晶体。 高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应 答案：A 用。钛酸钡晶体的结构如图所示，它的化学 37 N 高中化学选择性必修2（人教版） 式是（) 不是一个真正的晶胞，不能“无隙并置”， 因此也就不能用“均摊”法确定化学式。 答案：D ●一Ti O-Ba 0-0 B变式训练3 金属间化合物硼化镁超导转变温度高达39K, A.BaTisO12 C.BaTi,O 该金属间化合物的晶体结构如图所示，它的 D.BaTiO, 化学式为（) 解析：晶胞中，顶点微粒实占 8,面上微粒 实占2，棱边上微粒实占 4 ,内部微粒占1。 —B ● 故Ba为1：T为8x。=1,0为12X4=3 8 A.MgB B.Mg,B 注意：在根据晶胞结构确定物质化学式的问 C.MgB2 D.Mg2B3 题中，有一种常见错误，如认为结构为 的化学式为XY。事实上该结构并 38)学