3.1 物质的聚集状态与晶体的常识 第1课时 物质的聚集状态与晶体的常识（教学课件）-【生动课堂】2025-2026学年高二化学同步教学系列（人教版2019选择性必修2）

该高中化学课件聚焦物质的聚集状态（等离子体、液晶）与晶体常识，通过“物质三态转化”“聚集状态是否仅三态”等问题导入，引导学生从已知固态、液态、气态过渡到等离子体、液晶等新状态，再探究晶体与非晶体的特征、制备及判断方法，构建递进式知识支架。 其亮点在于以问题链驱动科学思维，如通过“雷电极光状态”“晶体非晶体外形差异”等问题引导微观分析，结合实验3-11（硫酸铜结晶等）培养科学探究能力，联系等离子体显示器、液晶显示器等应用体现化学观念。学生能深化“结构决定性质”认知，教师可依托结构化资源提升教学效率。

第一节 物质的聚集状态与晶体的常识 第1课时 物质的聚集状态与晶体的常识 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 第三章 晶体结构与性质 01.物质的聚集状态 知识导航 02.晶体与非晶体 引·新课导入 请你思考！ 物质的三态，氯气怎么变成液氯？ 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ 物质的聚集状态 01 “ ” 问题思考 请你思考！ 固态(冰)、液态(水)和气态(水蒸气)，这三种状态之间是如何转化的呢？ 气态水 液态水 固态水 气体降温加压 会液化 液体降温 会凝固 “ ” 问题思考 请你思考！ 物质发生三态变化的原因是什么？ 20世纪前，人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质三态的相互转化（如图3-1）只是分子间距离发生了变化，分子在固态只能振动，在气态能自由移动，在液态则介乎二者之间。 气态 液态 固态 问题思考 请你思考！ 物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗？ “ ” 20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子，如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。 气态和液态物质也同样不一定都由分子构成。 “ ” 问题思考 请你思考！ 雷电和极光里的物质又是什么状态的呢？ 雷电和极光其实就是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。 等离子体 探·知识奥秘 1.等离子体 ①是由电子、阳离子和电中性粒子（分子或原子）组成的整体上呈电中性的气态物质。 一、物质的聚集状态 ②等离子体是一种特殊的气体，存在于我 们周围。 霓虹灯的灯管里 蜡烛的火焰中 雷电里 极光里 日光灯灯管里 探·知识奥秘 ③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。 一、物质的聚集状态 1.等离子体 ④等离子体中含有带电粒子且能自由运动， 使等离子体具有良好的导电性和流动性，因 此等离子体用途十分广泛。 探·知识奥秘 1.等离子体 ⑤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。 一、物质的聚集状态 等离子体显示器 化学合成 核聚变 “ ” 问题思考 请你思考！ 你或许还听说过液晶等物质的聚集状态， 从它的名称中，你能想象出它们有什么特点吗? 1888年，奥地利人莱尼采尔(F.Reinitzer) 发现，苯甲酸胆甾酯加热达到熔点后，先呈 浑浊态，再加热达一定温度时，浑浊态变透 明清亮态。1889年，德国人莱曼(O.Lehmann) 将上述熔点至澄清点温度范围内的物质状态 命名为液晶，后称热致液晶。 探·知识奥秘 2.液晶 ①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、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。 一、物质的聚集状态 探·知识奥秘 2.液晶 ②相对于热致液晶，从溶液中获得的液晶称为溶致液晶，即胶束等。实用液晶在常温下十分稳定。 一、物质的聚集状态 ③已经获得实际应用的热致液晶均为刚性棒状强极性（或易于极化的）分子，其分子有取向序，分 子的长轴取向一致，但无位置序，分子可滑动（如图3-3）。 探·知识奥秘 2.液晶 ④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。 一、物质的聚集状态 练·课堂练习 1.下列有关液晶的叙述不正确的是 （　　） A.具有液体的流动性和晶体的各向异性 B.可用来制造液晶显示器 C.不是物质的一种聚集状态 D.液晶分子聚集在一起时，其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响 C 一、物质的聚集状态 “ ” 问题思考 请你思考！ 观察图片，这些固体在外形上有什么区别？ 蜡状的白磷(P4 ) 白色的碳酸钙(CaCO3) 蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H2O) 紫黑色的碘(I2 ) 黄色的硫黄(S8 ) 高锰酸钾(KMnO4) 晶体 “ ” 问题思考 请你思考！ 观察图片，这些固体在外形上有什么区别？ 非晶体 玻璃 橡胶 晶体与非晶体有 什么本质的差异呢？ 晶体与非晶体 02 “ ” 问题思考 请你思考！ 晶体与非晶体有什么本质的差异呢？ 人们很早就注意到自然界里的许多物质具有规则的几何外形，并将具有多面体外形的固体称为晶体。 “ ” 问题思考 请你思考！ 如何判断固体物质是晶体还是非晶体？ 探·知识奥秘 1.晶体与非晶体 (1)晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。 二、晶体与非晶体 (2)非晶体：把内部微粒无周期性重复排列的固体物质称为非晶体。 2.晶体的特征 晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。 在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。 （1）自范性 探·知识奥秘 2.晶体的特征 二、晶体与非晶体 ⑴自范性 能自发地呈现多面体外形 探·知识奥秘 2.晶体的特征 二、晶体与非晶体 熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快，常常只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)。 ⑴自范性 探·知识奥秘 二、晶体与非晶体 2.晶体的特征 ⑵晶体与非晶体的本质差异 本质上，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。相反，非晶体中粒子的排列则相对无序，因而无自范性 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 探·知识奥秘 2.晶体的特征 （3）各向异性 晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。如导电性、导热性、膨胀系数、折光率、硬度、光学性质等，因研究角度不同而产生差异，即为各向异性。 二、晶体与非晶体 探·知识奥秘 2.晶体的特征 （3）各向异性 二、晶体与非晶体 ①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 探·知识奥秘 ②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。 二、晶体与非晶体 2.晶体的特征 （3）各向异性 不同方向观察红宝石，发现宝石的颜色不同 探·知识奥秘 二、晶体与非晶体 ③在不同方向，石墨的导电能力不同，导电率有各向异性。 2.晶体的特征 （3）各向异性 导电性差 导电性强 探·知识奥秘 晶体有固定的熔点而非晶体没有。 二、晶体与非晶体 2.晶体的特征 （4）固定的熔点 晶体 非晶体 温度 时间 温度 时间 温度 时间 温度 时间 晶体 非晶体 练·课堂练习 2.下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是( ) A.是否为具有规则几何外形的固体 B.是否具有各向异性 C.是否具有美观、对称的外形 D.内部微粒在空间是否呈周期性有序排列 D 二、晶体与非晶体 “ ” 问题思考 请你思考！ 如何得到这些美丽的晶体呢？ （1）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。 （2）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。把小烧杯放在陶土网上小火加热，观察实验现象。 （3）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。 探·知识奥秘 ⑴熔融态物质凝固 3.晶体制备 二、晶体与非晶体 硫黄粉 自然冷却 淡黄色的菱形硫黄晶体 熔融态硫 加热 探·知识奥秘 二、晶体与非晶体 ⑵气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华） 3.晶体制备 加热时，烧杯内产生大量 气体，没有出现液态的碘，停止加热，烧杯内的 ，最后消失，表面皿底部出现 晶体颗粒 紫色气体渐渐消褪 紫色 紫黑色 探·知识奥秘 3.晶体制备 二、晶体与非晶体 ⑶结晶：溶质从溶液中析出 在试管底部慢慢析出立方体的_________晶体颗粒 无色 探·知识奥秘 3.晶体制备 二、晶体与非晶体 资料卡片 制备晶体的三种途径都可制得有重要价值的大晶体。例 如，芯片的基质是单晶硅，它是由熔融态硅制备的，俗称“拉 单晶”。用于制造激光器的KH2PO4大晶体是由水溶液结晶出来的。而可与天然钻石媲美的CVD宝石级钻石，则是由烷烃（如 CH4）在微波炉里以等离子体分解出的碳通过化学气相沉积（简称CVD）得到的。 “ ” 问题思考 请你思考！ 如何判断固体物质是晶体还是非晶体？ 思考与讨论 （1）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？ （2）根据晶体物理性质的各向异性的特点，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。 探·知识奥秘 4.晶体与非晶体的判断方法 ⑴X 射线衍射实验 二、晶体与非晶体 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体 进行 X 射线衍射实验。 非晶态物质没有周期性结构,不能使X射线产生衍射现象,只有散射现象。 晶体SiO2 非晶体SiO2 探·知识奥秘 二、晶体与非晶体 4.晶体与非晶体的判断方法 ⑴X 射线衍射实验 当单一波长的X射线通过晶体时 单晶衍射图 非晶态和晶态SiO2 粉末衍射图谱的对比 ⑵晶体的特征 各向异性，熔点等 晶体SiO2 非晶体SiO2 练·课堂练习 meiyangyang8602 3.下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是 (　　) ①晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体几何外形 ②晶体的各向异性和对称性是矛盾的 ③晶体的对称性是微观粒子无序排列的必然结果 ④晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ B 二、晶体与非晶体 理·核心要点 物质的聚集状态与晶体的常识 物质的聚集状态 晶体与非晶体 等离子体 液晶 晶体与非晶体 晶体的特征 晶体制备 晶体与非晶体的判断方法 练·课堂练习 4. 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.将液态的玻璃冷却可以得到晶体 D 练·课堂练习 meiyangyang8602 5.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 B Thank You https://www.zxxk.com/user/13354804 感谢 您的聆听 新人教版 化学 选择性必修2 物质结构与性质 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.12.100 Lavf58.29.100 $