内容正文:
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、晶体与非晶体
一、物质的聚集状态
分子在固态只能 ,在气态能 ,在液态则 。
物质三态间的相互转化
振动
自由移动
介乎二者之间
一、物质的聚集状态
1.等离子体
等离子体是由 、 和 ( 或 )组成的整体上呈电中性的 物质。等离子体具有良好的 和 。
电子
阳离子
电中性粒子
分子
原子
气态
物质的聚集状态只有固态、液态、气态三种吗?
导电性
流动性
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。
日光灯
霓虹灯
极光
雷电
一、物质的聚集状态
2.离子液体 离子液体是熔点 的仅由 组成的液体物质。
离子
不高
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
3.液晶
一、物质的聚集状态
特征:液晶是介于 和 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。
3.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
液态
晶态
二、晶体与非晶体
走进化学实验室,你能见到许多固体
你是否知道固体有晶体和非晶体之分?
二、晶体与非晶体
1.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
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)
海水自然蒸发析出氯化钠晶体
3.晶体的特性
(1)自范性:晶体能自发地呈现 外形的性质。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 排列的宏观表象。
(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的 ,如强度、导热性、光学性质等。
(3)有较固定的 。
多面体
有序
物理性质
熔点
二、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 原子在三维空间里呈 排列
非晶体 原子排列相对 。
有
没有
周期性有序
无序
二、晶体与非晶体
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。
①、不同方向观察红宝石,发现宝石的颜色不同
各向异性
②、云母片晶体的蜡熔化成椭圆形,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
二、晶体与非晶体
4.得到晶体的三条途径
(1) 态物质凝固。
(2) 物质冷却不经液态直接凝固( )。
(3) 从溶液中析出。
熔融
气态
溶质
凝华
注意:晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的,水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。凝固速率过快,只得到肉眼看不到多面体外形的粉末,甚至形成的只是非晶体.
二、晶体与非晶体
实验探究【3-1】:观察晶体
探究一: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
探究二: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。
探究三: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。
二、晶体与非晶体
二、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?
可利用宝石的折光率鉴别;
可利用X-射线衍射仪鉴别。晶体能使X射线产生衍射,而非晶体没有周期性有序结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
测定
方法 测熔点 晶体有较固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
可靠方法 对固体进行 实验
X射线衍射
5.晶体与非晶体的测定方法
二、晶体与非晶体
1.(2023·浙江宁波高二期中)科学研究表明,物质有许多种聚集状态。下列关于物质聚集状态的描述错误的是 ( )
A.气态是高度无序的体系存在状态
B.液晶和液态是物质的两种聚集状态
C.等离子体的基本构成粒子只有阴、阳离子
D.离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
课时作业
C
课时作业
2.下列关于晶体的叙述中不正确的是 ( )
A.晶体有自范性
B.晶体内部粒子的排列高度有序
C.晶体的某些物理性质常会表现出各向异性
D.粉末状固体一定不是晶体
D
3. 下面两图是两种物质的微观结构示意图,请认真观察图片,下列说法中正确的是( )
A.两种物质在一定条件下都会自动形成有规则的几何外形的晶体
B.Ⅰ形成的固体的物理性质具有各向异性
C.Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点
D.两者的X射线衍射图谱是相同的
B
课时作业
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