3.1 物质的聚集状态与晶体的常识 第1课时（教学课件）化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦物质聚集状态（含传统三态及等离子体、液晶）与晶体、非晶体的概念及差异，通过回顾初中物态变化三角形图示，搭建学习支架，衔接初中知识与高中拓展内容，引导学生系统认知物质状态多样性及晶体特性。 亮点在于融合科学探究与实践，设计硫黄熔融冷却结晶、碘凝华等实验活动，结合日光灯、液晶显示器等生活实例，培养学生科学思维。通过晶体与非晶体微观结构辨析，深化物质结构决定性质的化学观念，助力学生提升探究能力，教师可借助实例与实验丰富教学，提高课堂效率。

第3章 晶体结构与性质 第一节　 物质聚集状态与晶体常识 第1课时 物质聚集状态与晶体常识 人教版选择性必修2 晶体与非晶体 2 物质的聚集状态 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.认识物质的聚集状态，了解物质聚集状态对物质性质的影响。 2.认识晶体与非晶体根本区别，掌握获取晶体的几种途径。 回顾初中学习的物态变化，并做出总结。 引·新课导入 01 物质的聚集状态 物质的聚集状态 物质的常见聚集状态是指 、 和 ，物质三态的转化只是分子间 发生变化，分子在固态时只能 ，在气态时能 ，在液态时则介于二者之间。 固态　 液态　 气态　 距离　 振动　 自由移动　 探·知识奥秘 物质的聚集状态 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 1.等离子体 概念：气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等。这种由电子、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称为等离子体。 特点 等离子体具有良好的导电性和流动性。 探·知识奥秘 物质的聚集状态 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 应用 运用等离子体显示技术可以制造等离子体显示器； 利用等高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。 1.等离子体 日光灯 霓虹灯 极光 雷电 探·知识奥秘 物质的聚集状态 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 2.液晶 概念：物质加热到达到熔点后，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。 固体 液体 液晶的温度范围 液晶 T1(熔点) T2(澄清点) 温度逐渐升高 探·知识奥秘 物质的聚集状态 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 2.液晶 特征：液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、性变形等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等。 探·知识奥秘 物质的聚集状态 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 2.液晶 应用 液晶已有广泛的应用。例如，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。 液晶显示器 探·知识奥秘 1.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态的水无固定形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同。下列有关玻璃态水的叙述正确的是(　　) A.水由液态变为玻璃态,体积缩小 B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀 C.玻璃态是水的一种特殊状态 D.玻璃态水是一种晶体 C 析·典型范例 12 2.下列有关等离子体的叙述中不正确的是(　　) A.等离子体是一种整体上呈电中性的物质聚集体 B.水这种物质不可能形成等离子体状态 C.等离子体是很好的导体 D.等离子体的用途十分广泛 B 析·典型范例 13 3.等离子电视和液晶电视都属于平板电视。下列关于等离子体和液晶的 说法不正确的是( ) A.等离子体由于具有能自由运动的带电粒子，故具有良好的导电性和 流动性 B.等离子体通过电场时，所有粒子的运动方向都发生改变 C.液晶是物质的一种聚集状态 D.液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 B 析·典型范例 14 02 晶体与非晶体 晶体与非晶体 概念：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。 分类：根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。 晶体 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 自范性 概念：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长的速率适当。如熔融物质冷却凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则的外形的块状物。 晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 特点： 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 晶体的自范性是晶体内部微粒在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 各向异性 同一晶体中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的许多物理性质，如硬度 、导热性、导电性、光学性质等，常常随方向的不同而有所差异。 特点： 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 云母片的蜡熔化成椭圆形，玻璃片的蜡熔化成圆形 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。 蜡滴 玻璃片 云母片 蜡滴 各向异性 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 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。 各向异性 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 各向异性 石墨在平行于层的方向上电导率高; 而在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。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 各向异性 为什么晶体各向异性？ 晶体的各向异性是晶体内部的微粒在空间各个方向上排列规律不同的宏观表象。 A B C D 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 熔点 晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定熔点。 晶体加热至熔点开始熔化， 熔化过程中温度保持不变， 熔化成液态后温度才继续上升。 非晶体在加热时，由开始软化到完全熔化，整个过程中温度不断的变化，没有温度停顿的时候，很难指出哪一点是熔点。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 熔点 为什么晶体有确定的熔点？ 晶体有确定的熔点晶体内部微粒在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 晶体能使X-射线产生的衍射 晶体物质能使X-射线产生衍射，非晶体只有散射效应。这是测定晶体结构的重要实验方法。 X-射线衍射实验区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 晶体 晶体的应用 探·知识奥秘 晶体与非晶体 概念：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈相对无序排列而构成的不具有规则几何外形的固体。 应用： 非晶体 非晶态合金强度、硬度比相应晶态合金的高5-10倍 非晶态合金在中性或酸性溶液中耐腐蚀性能比不锈钢好的多 探·知识奥秘 晶体与非晶体 常见的晶体和非晶体 晶体：食盐、冰、铁、铜等。 非晶体：玻璃、橡胶等。 自范性 微观结构 晶体 非晶体 有 没有 原子在三维空间周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体和非晶体的本质差异 探·知识奥秘 晶体与非晶体 具有规则几何外形的固体，一定是晶体吗? 想一想 不一定。 晶体规则的几何外形是自发形成的。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、塑料等相关制品。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 实验步骤：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。 实验现象：硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。 获取晶体的途径 探·知识奥秘 晶体与非晶体 获取晶体的途径 实验步骤：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。 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。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 获取晶体的途径 实验步骤：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。 实验现象：有白色细小晶体析出。一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯 探·知识奥秘 晶体与非晶体 获取晶体的途径 获得晶体的三条途径： 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。 探·知识奥秘 晶体与非晶体 图3-7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? 晶体与非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。 构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无序的,所以玻璃是非晶体。 思考与讨论 探·知识奥秘 晶体与非晶体 一些不法商人用玻璃制造假宝石来牟取暴利，请利用本节课学的知识思考，如何鉴别真假宝石？ 探·知识奥秘 晶体与非晶体 可利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝石： 宝石是晶体，具有固定的熔点和各向异性，可用硬度、熔点、折光率等性质来鉴别宝石。 可观察宝石的形状,具有多面体的外形； 实验它的硬度,可在玻璃上划出痕迹，初步确定它是晶体； 可利用宝石的折光率鉴别； 可利用X-射线衍射仪鉴别。 一些不法商人用玻璃制造假宝石来牟取暴利，请利用本节课学的知识思考，如何鉴别真假宝石？ 探·知识奥秘 D 1．下列可用于判断某物质为晶体的方法是(　　) A．质谱法 B．红外光谱法 C．核磁共振法 D．X射线衍射法 析·典型范例 38 B 2．下列物质属于非晶体的是(　　) ①松香；②冰；③石英；④沥青；⑤铜；⑥纯碱 A．①②③④⑤⑥ B．①④ C．①③ D．⑤⑥ 析·典型范例 39 C 3．关于晶体和非晶体的说法，正确的是(　　) A．晶体在三维空间里呈周期性有序排列，因此在各个不同的方向上 具有相同的物理性质 B．晶体在熔化过程中需要不断的吸热，温度不断地升高 C．普通玻璃在各个不同的方向上力学、热学、电学、光学性质相同 D．晶体和非晶体之间不可以相互转化 析·典型范例 40 3.1 物质聚集状态与晶体常识 第1课时 物质聚 集状态 晶体与 非晶体 物质聚集状态 等离子体与液晶 晶体与非晶 体的概念 晶体与非晶 体的鉴别 晶体获得的途径 理·核心要点 C 练·技能实战 A 练·技能实战 3．下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍，若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R，则这块样品一定是(　　) A．金属 B．半导体 C．非晶体 D．晶体 D 练·技能实战 B 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 人教版选择性必修2 1.下列叙述中正确的是(　　) A．具有规则几何外形的固体一定是晶体 B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形 C．具有各向异性的固体一定是晶体 D．晶体、非晶体均具有固定的熔点 2.通过下列操作获得的物质不是晶体的是(　　) A．液态水急速冷却到－108 ℃ B．凝华获得的碘 C．从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜 D．从熔融态以适当速率凝固获得的硫 4.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．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl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 $