3.1 物质的聚集状态、晶体 课件-课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件围绕物质的聚集状态、晶体与非晶体的差异及晶胞结构展开，从金刚石和石墨的性质差异导入，通过思考问题衔接物质组成粒子，系统讲解聚集状态分类，过渡到晶体与非晶体的判断，最终以晶胞为单元构建微观结构认知支架。 其亮点在于以“结构决定性质”的化学观念为核心，通过表格对比、实例分析和讨论交流，培养科学思维与探究能力。如晶体与非晶体的结构-性质对比、晶胞均摊法计算，学生能深化微观认知，教师可提升教学效率。

硬度、导电性、导热性、熔点等性质相差很大。 决定 1 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 物质的聚集状态 晶体 第1课时 2 一、物质的聚集状态 3 一、物质的聚集状态 思考：物质的组成粒子有哪些？ 物质 的组成 分子： 如水、氢气、氧气等； 离子：如NaCl等。 原子：如石墨、金刚石、二氧化硅等 X射线衍射 等离子体 氯化钠 金刚石 石墨 二氧化硅 4 68页 性质： 概念： 存在： 一、物质的聚集状态 固态 物质 液态 气态 晶态 非晶态 塑晶态液晶态 冰晶体 雪 组成粒子： 分子、离子、原子、等电子体 离子间的距离和 分子间作用力 （等）离子态 （聚集状态） 6 二、晶体与非晶体 玻璃 黄色的硫黄（S8） 紫黑色的碘（I2） 硫酸铜晶体 高锰酸钾晶体 二氧化硅晶体 碳晶体—金刚石 食盐晶体 7 二、晶体与非晶体 如何判断固体物质是晶体还是非晶体？ 晶体与非晶体有什么本质差异呢？ 8 二、晶体与非晶体 晶体 非晶体 是否有固定熔点   晶体 非晶体 温度 时间 温度 时间 物质熔化时的温度变化曲线 有 没有 1. 晶体与非晶体的区别 9 二、晶体与非晶体 晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性(如硬度、导电性、导热性、光学性质等)。 非晶体无各向异性，物理性质在各个方向上都是相同的，即各向同性。 云母片上的长轴方向与短轴方向传热速度不同，热导率有各向异性。 1. 晶体与非晶体的区别 10 二、晶体与非晶体 晶体 非晶体 本质 差异 ①是否具有自范性 _______ (能自发呈现多面体外形) _______ (不能自发呈现多面体外形) ②微观结构 原子在三维空间里呈周期性 排列 原子排列相对 。 有 无 有序 无序 晶体SiO2 非晶体SiO2 有自范性 无自范性 1. 晶体与非晶体的区别 11 二、晶体与非晶体 1. 晶体与非晶体的区别 P70 （1）晶体呈现自范性的条件之一是： 。 （2）天然水晶球是熔融态 SiO₂侵入地壳内的空洞冷却形成的： 玛瑙是熔融态SiO2 冷却形成， 规则外形的晶体。 水晶是熔融态SiO2 冷却形成， 规则外形的晶体。 晶体生长的速率适当 快速 没有 缓慢 有 天然水晶球里的玛瑙和水晶 玛瑙 水晶 【特别提醒】 晶体也不一定都有规则的几何外形。 有规则的几何外形的固体也不一定是晶体。 12 二、晶体与非晶体 2. 获得晶体的途径： （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。 （1）熔融态物质凝固； 13 二、晶体与非晶体 外观 熔点 自范性 （本质区别） 各向异性 例子 晶体 非晶体 1. 晶体与非晶体的区别 规则 不规则 固定 不固定 √ √ × × 水晶、食盐、硫磺 玻璃、橡胶、炭黑 14 二、晶体与非晶体 D D C 15 二、晶体与非晶体 【例】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一定是晶体。 4. 晶体不一定都有规则的几何外形。 √ √ × × 例如：晶体SiO2和非晶体SiO2 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 玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，具有美观对称的外观，但玻璃不是晶体。 16 三、认识晶胞 晶体是内部微粒(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。 金刚石 干冰 如何描述晶体中的微粒在空间的排列规律呢？ 氯化钠 17 三、认识晶胞 为描述晶体在微观空间里原子的排列，只需在晶体微观空间里取出一个基本单元。 这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。 铜晶体 铜晶胞 晶胞是晶体中最小的结构重复单元。 1. 晶胞定义： 18 三、认识晶胞 Q：常见晶胞的形状？晶胞与晶体有何关系？ 一般来说，晶胞都是平行六面体。 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 19 三、认识晶胞 无隙 相邻晶胞之间没有任何间隙 并置 所有晶胞都是平行排列的，取向相同 数量巨大的 完全等同的晶胞 无隙并置 晶体 晶胞可以通过上、下、左、右的平移，使晶胞完全重叠。 晶胞与晶胞总是共用面、共用棱、共用顶点地紧密相邻。 2. 晶胞特点： 20 三、认识晶胞 晶胞是8个顶角相同、各4根平行棱分别相同、各两个平行面 分别相同的最小平行六面体。 2. 晶胞特点： 21 思考1：判断下列六面体是否是晶胞？ 三、认识晶胞 × × × √ 各2个平行面 不相同 8个顶角不相同 各4根平行棱 不相同 思考2：下图中的 “小立方体”是晶胞吗 ？ 三、认识晶胞 不是晶胞 晶胞具有相同的顶角、平行面、平行棱，能平行复原。 三、认识晶胞 【讨论交流】 如何计算铜晶胞中的原子数？ 铜晶体 铜晶胞 铜晶胞是14个铜原子吗？ × 24 三、认识晶胞 1 2 4 3 7 6 8 5 2 1 3 4 1 2 1 顶角 棱边 面心 体心 ———均摊法 晶胞中一个原子被 x 个晶胞所共有，则有 1/x 原子属于该晶胞。 1/8 1/4 1/2 1 3. 晶胞中粒子的计算： 25 三、认识晶胞 简单立方 体心立方 面心立方 8× ＝1 8 1 8× ＋1＝2 8 1 8× ＋6× ＝4 2 1 8 1 3. 晶胞中粒子的计算： 26 三、认识晶胞 【讨论交流】 如何计算铜晶胞中的原子数？ 铜晶体 铜晶胞 金属铜的一个晶胞的原子数 2 1 8 1 ＝ 8× ＋6× ＝4 27 (1)钠___个； (2)锌___个； (3)碘___个； (4)金刚石___个。 2 2 8 8 三、认识晶胞 74页 8× ＋6× ＝4（I2） 2 1 8 1 8× ＋1＝2 8 1 8× ＋1＝2 8 1 8× ＋6× ＋4＝8 2 1 8 1 28 三、认识晶胞 所有的晶胞都是平行六面体吗？ 六棱柱（六方）晶胞 三棱柱晶胞 晶胞不一定都取平行六面体 【讨论交流】 29 三、认识晶胞 3. 晶胞中粒子的计算： 顶点：1/12 内部：1 竖直(侧)棱：1/6 水平(上下)棱：1/4 位置 顶角 水平棱 竖直棱 面上 体内 份额 1/12 1/4 1/6 1/2 1 ——正三棱柱 面上：1/2 30 三、认识晶胞 3. 晶胞中粒子的计算： 位置 顶角 水平棱 竖直棱 面上 体内 份额 顶角：1/6 竖直(侧)棱：1/3 水平(上下)棱：1/4 面上：1/2 内部1 1/6 1/4 1/3 1/2 1 ——正六棱柱（六方晶胞） 31 晶体结构 顶角 棱上 面上 体内 平行六面体 六棱柱 正三棱柱 1/6 水平1/4，竖直1/3 1/2 1 1/12 水平1/4；竖直1/6 1/2 1 三、认识晶胞 3. 晶胞中粒子的计算： 1/8 1/4 1/2 1 三、认识晶胞 4. 应用——根据晶胞结构确定化学式： A B 化学式： AB 化学式： AB2 C 化学式： ABC3 【讨论交流】根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：(A表示阳离子) 化学式即粒子数最简整数比 三、认识晶胞 4. 应用——根据晶胞结构确定化学式： 晶胞1 晶胞2 X：6/12=1/2 Y：6/4+3/6=2 Z：1 Mg：12/6+2/2=3 B:（在体内） 6 化学式：XY4Z2 化学式：MgB2 三、认识晶胞 Na+： Cl-： Cs+： Cl-： NaCl CsCl Na+ Cl- Cs+ Cl- 4. 应用——根据晶胞结构确定化学式： 应用体验 1.德国和美国科学家制出了由20个碳原子构成的空心笼状分子C20，该笼状结构是由许多正五边形构成的(如图所示)。1个C20分子共有_____个正五边形，共有_____个共价键。 12 30 均摊法 2.C60为32面体，则1个C60分子有_____个正五边形，______个正六边形，_____个共价键。 12 20 90 二、晶体与非晶体 从溶液中析出晶体的方法： （1）蒸发结晶： （2）蒸发浓缩、冷却结晶： （3）加入晶种或含晶体离子的某种浓溶液： （4）加入溶解度更小的溶剂。 适用于受热易分解、溶解度随温度变化大的溶质、结晶水合物。 快速冷却：析出的晶粒较小。 缓慢冷却：析出的晶粒较大。 适用于饱和溶液。 适用于饱和溶液。 课本93页 研究与实践：明矾晶体的制备 适用于受热不分解、溶解度随温度变化不大的溶质。 查大学课本 37 二、晶体与非晶体 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 查大学课本 38 Lavf58.76.100 $