3.1.1 物质的聚集状态 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 3.1.1 物质的聚集状态 人教版高中化学选必二 新课导入 ? 日常生活中所接触到的物质会有哪些状态呢 钻石 塑料 固态： 极光 雷电 那么雷电和极光里的物质又是什么状态的呢？ 流水 液态： 果汁 氧气 气态： 氢气 目录 03 物质的聚集状态 01 晶体与非晶体 02 04 PART 01 ·物质的聚集状态· SAFE USE EDUCATION 物质的聚集状态 1.物质三态间的相互转化 固态 液态 气态 凝固 凝华 融化 升华 气化 液化 （放热） （放热） （放热） （吸热） （吸热） （吸热） 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。 物质的聚集状态 2.人们对物质组成及聚集状态的认识历程 物质的聚集状态是否只有固、液、气三种状态？ 20世纪前 分子是所有化学物质保持其性质的最小微粒 物质的三态转化只是分子间距离的变化 20世纪初 通过X射线衍射等实验，发现许多晶体中无分子 许多晶体以及一些气态、液态物质不一定由分子构成 物质的聚集状态： 气态 液态 固态 晶态 非晶态 等离子体 离子液体 塑晶体、液晶体 物质的聚集状态 3.等离子体与液晶 (1)等离子体 ①概念： 气态物质 电子和阳离子等。 是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体。 ②特点： 具有良好的导电性和流动性。 高温或外加电场 分解 物质的聚集状态 ③应用：运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；核聚变也是在等离子态下发生的，等等。 等离子体显示器 核聚变 等离子体能量很高，可使很难发生的化学反应迅速发生 物质的聚集状态 ②液晶 概念：物质加热达到熔点后，先呈浑浊态，再加热达到一定温度时，浑浊态变透明清亮态，将熔点至澄清点温度范围内的物质状态称为液晶。 特征： 介于 和 之间的物质状态 晶态 液态 流动性、黏度、形变性等 导热性、光学性质等各项异性 物质的聚集状态 ②应用：手机、电脑和电视的液晶显示器，由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变，从而显示数字、文字或图像。再如，合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。 物质的聚集状态——正误判断 (1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态 (2)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性 (3)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶 (4)三星堆考古中用X射线分析青铜器的微观晶体结构 √ × √ √ PART 02 ·晶体与非晶体· SAFE USE EDUCATION 晶体与非晶体 1.晶体和非晶体的概念 (1)晶体：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。 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。 玻璃又称玻璃体 炭黑又称无定形体 硫酸铜（CuSO4·5H2O） 白磷 (P4) 硫黄(S8) 碘（I2） 晶体与非晶体 2.晶体与非晶体的本质差异 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 无(不能自发呈现多面体外形) 原子排列相对无序 晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 自发过程的实现，仍需要一定的条件。 晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长的速率适当。 如熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快，常常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）。 天然水晶球里的玛瑙和水晶 玛瑙和水晶都是SiO2的晶体，不同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。 玛瑙 水晶 晶体与非晶体 晶体与非晶体 (1)熔融态物质凝固 3.获得晶体的三条途径 实验步骤 实验现象 熔融态物质凝固 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。 硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。 晶体与非晶体 (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华) 3.获得晶体的三条途径 实验步骤 实验现象 气态物质冷却不经液态直接凝固 在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上小火加热，观察实验现象。 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。 晶体与非晶体 (3)溶质从溶液中析出 3.获得晶体的三条途径 实验步骤 实验现象 溶质从溶液中析出 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。 有白色细小晶体析出 注意：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。 碳酸钙晶体粉末 电子显微镜下的碳酸钙晶体 晶体与非晶体 晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图 晶体内部微粒在空间按一定规律周期性重复排列 晶体与非晶体 4.晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 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。 玻璃片的蜡熔成圆形 云母片的蜡熔成椭圆形 不同方向观察红宝石，发现宝石的颜色不同 在不同方向，晶体对光线的吸收与反射是不同的，折射率有各向异性。 晶体与非晶体 4.晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 石墨平行层方向上电导率高; 垂直于层的方向上电导率低。 在不同方向，石墨的导电能力不同，导电率有各向异性。 晶体与非晶体 5.晶体与非晶体的区分方法 测熔点 晶体有固定熔点，非晶体没有固定熔点 最可靠方法 对固体进行X射线衍射实验 某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图，如下图，这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？ 晶体与非晶体——思考与讨论 晶体与非晶体——正误判断 (1)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 (2)熔融态物质快速冷却即得到晶体 (3)粉末状的固体也有可能是晶体 (4)晶体一定比非晶体的熔点高 √ × × × 课堂小结 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 有 无 各向异性 有 无 熔点 固定 不固定 鉴别 方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X－射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等 课堂练习 1.1925年贝尔德在英国首次成功装配世界第一台电视机，短短几十年时间，电视机经历了从黑白到彩色，从手动到遥控，从平板电视机到液晶电视机的发展历程。下列关于液晶的叙述错误的是 A.液晶是物质的一种聚集状态 B.液晶具有流动性 C.液晶和液态是物质的同一种聚集状态 D.用来制造液晶显示器 √ 课堂练习 2.下列有关晶体的特征及结构的叙述不正确的是 A.晶体一般都有各向异性 B.水晶在不同方向上硬度不一定相同 C.有规则几何外形的固体不一定都是晶体 D.玻璃熔化时吸热，温度不会变化 √ 课堂练习 3.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.缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块 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 √ 课堂练习 4.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的 。晶体的各向异性主要表现在 ①硬度　②导热性　③导电性　④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ √ 课堂练习 5.下列过程不能得到晶体的是 A.对NaCl饱和溶液降温所得到的固体 B.气态水直接冷却成固态水 C.熔融的KNO3冷却后所得到的固体 D.液态的玻璃冷却后所得到的固体 √ 课 程 结 束 人教版高中化学选必二 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $