3.1 物质的聚集状态，晶体与非晶体 课件-2025-2026学年高二化学人教版选择性必修2

创设情境 探·知识奥秘 20世纪前，人们认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只是分子间距离发生了变化，分子在固态时只能振动，在气态时能自由移动，在液态时则介乎二者之间。 20世纪前 物质由分子构成 液态 气态 固态 创设情境 通过X射线衍射等实验， 发现许多晶体中无分子 20世纪初 第三章　晶体结构与性质 第一节 物质的聚集状态与晶体常识 第1课时 物质的聚集状态 晶体与非晶体 长岭县第二中学 王佳凤 高中化学选择性必修第二册 探·知识奥秘 1.等离子体 气态和液态物质________都是由分子构成。 不一定 (1)概念：等离子体由_____、_______和___________(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质。 电子 阳离子 电中性粒子 能量 温度 分子 激化分子 离子 自由电子 分子碎片(高能量) 等离子体形成过程 气体 等离子体 探·知识奥秘 (2)特点： (3)应用： 制造等离子体显示器；进行化学合成； 发生核聚变等等。 具有良好的导电性和流动性。 离子液体 仅由离子组成的液态物质。 晶态 非晶态 塑晶态 液晶态 探·知识奥秘 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。后称热致液晶。 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 介于液态和晶态之间。 溶质液晶 探·知识奥秘 (2)特点：既具有液体________、________、________等， 又具有晶体的某些物理性质，如__________、__________等。 表现出类似晶体的__________。 流动性 黏度 形变性 导热性 光学性质 各向异性 (3)应用：手机、电脑和电视的液晶_________，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；合成高强度液晶______已广泛应用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。 显示器 纤维 探·知识奥秘 物质的 聚集状态 气态 液态 固态 晶态 非晶态 液晶态 一类具有塑性的固态晶体，介乎晶态与非晶态之间 塑晶态 介于液态和晶态之间的物质状态 创设情境 绝大多数固体是晶体 没有固定的熔点 有固定的熔点 玻璃、炭黑、石蜡、橡胶、沥青等为非晶体 探·知识奥秘 晶体与非晶体的本质差异 自范性 本质原因：晶体中粒子在三维空间里呈现________的_______排列的宏观表象是自发的呈现 多面体外形 周期性 有序 探·知识奥秘 自范性 呈现自范性的条件之一：________________________。 晶体生长的速率适当 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)。 天然水晶球的玛瑙和水晶 探·知识奥秘 各向异性 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。 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 各向异性 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。 玻璃片的蜡熔成圆形 云母片的蜡熔成椭圆形 探·知识奥秘 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 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。 各向异性 探·知识奥秘 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 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 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溶质从溶液中冷却结晶析出。 探·知识奥秘 晶体与非晶体的应用 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 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 晶体与非晶体的区分方法 晶体的熔点较固定，非晶体没有固定的熔点，熔化过程温度会发生变化。 (1)测熔点 (2) X射线衍射 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。 探·知识奥秘 ①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体。 如晶体SiO2（水晶）和非晶体SiO2（石英玻璃） ②有规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。 如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。 ③具有固定组成的物质不一定是晶体。 如某些无定形体（炭黑)也有固定组成。 ④晶体不一定都有规则的几何外形。 如碳酸钙粉末。 ⑤晶体的固体粉末同样是晶体。 晶粒太小无法用肉眼观察。 晶体与非晶体的认识误区 探·知识奥秘 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。这充分证明固体粉末仍是晶体，只因晶粒太小，肉眼看不到而已。 碳酸钙晶体粉末和电子显微镜下的碳酸钙晶体 探·知识奥秘   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 熔点 固定 不固定 各向异性 有 无 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、Na晶体等 玻璃、橡胶等 探·知识奥秘 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 谢谢观看 $