3.1.1晶体的常识 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第三章 晶体结构与性质 第1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非晶体 使用新教材时，直接使用此课件 1 本节课内容知识点结构图位于下页PPT 固态 液态 气态 融化（吸热） 升华 （吸热） 汽化（吸热） 凝固 （放热） 凝华 （放热） 液化（放热） 图3-1 物质三态间的相互转化 一、物质的聚集状态 物质发生三态变化时，分子的什么发生变化？ 1、20世纪前，人们对物质聚集状态的认识 分子是所有物质保持化学性质的最小粒子，即物质都是由分子构成的 物质有固、液、气三种存在形态，三种形态可以相互转化，且转化时只是分子的间距发生了变化。固态中分子只能振动，气体中分子能自由移动，液体介于二者之间 这种认识全面吗？ 2、20世纪初，人们对物质聚集状态的认识 阴阳离子 原子 氯化钠 20 世纪初，通过X 射线衍射实验等手段，发现许多常见的晶体中并无分子 金属阳离子和电子 石墨、二氧化硅、金刚石 金属 气态和液态的物质都是由分子构成的吗？ 等离子体：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 体态和液态不都是由分子构成 离子液体：熔点不高的仅由离子组成的 液体物质 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，它是一种特殊气体。 等离子体 科学•技术•社会 阅读教材P68-69 二、晶体与非晶体 氯化钠 金刚石 石英 炭黑 玻璃 雪花 固体 晶体 具有规则外形，熔点较固定 如冰、金刚石、石英、氯化钠 非晶体 无规则外形，无固定熔点 如玻璃（又称为琉璃体）、炭黑（又称无定形体） 1、固体的分类 为什么晶体有规则的外形，而非晶体没有呢？ 实际是宏观方面的定义，宏观去微观找原因 10 晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 图3-6 晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图 2、概念 晶体: 微观粒子(原子、离子或分子)在空间里呈周期性有序排列构成的固体 非晶体: 如橡胶、玻璃等固体，其内部原子或分子 的排列呈现相对无序的分布状态 (又称玻璃体) Cu NaCl 冰 原子离子分子三种类型晶体的例子 12 图3-4 天然水晶球的玛瑙和水晶 晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长速率适当 缓慢凝固→得到晶体 凝固过快→粉末、块状物或非晶态（玻璃态） 熔融态 物质 熔融态SiO2快速冷却形成 熔融态SiO2缓慢冷却形成 玛瑙 水晶 (1)自范性：能自发呈现多面体外形的性质 3、特点 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有序排列的宏观表象。这个例子挺好的，备课前仔细阅读此部分教材内容 13 力学(强度等)、光学(折射率等)、热学(导热性等)、电学(导电性)等性质 (2)各向异性：同一晶体，在不同的方向上具有不同的物理性质 蜡滴 玻璃片 云母片 蜡滴 现象：云母片的蜡熔化成椭圆形，玻璃片的蜡熔化成圆形。 原因：在不同方向，晶体的传热速度不同，导热性有各向异性。 力学(强度等)、光学(折射率等)、热学(导热性等)、电学(导电性)等性质 (2)各向异性：同一晶体，在不同的方向上具有不同的物理性质 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 物质熔化时的温度变化曲线 物质凝固时的温度变化曲线 (3) 有固定的熔点凝固点 4、鉴别：X—射线衍射实验 晶体的周期性结构使它成为天然的三维光栅，周期与X-射线的波长相当，因此能够对X-射线产生衍射 晶体：分立的斑点 晶体：明锐的峰 最可靠方法 17 实验步骤 实验现象 （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。把小烧杯放在石棉网上小火加热，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。 实验3-1 硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体 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 有白色细小晶体析出 5、得到晶体的途径 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 从饱和硫酸铜溶液中析出硫酸铜晶体 从熔融态结 晶出的硫晶体 升华得到 的碘晶体 最后一种应用是气态物质冷却不经液态直接凝固，“气相沉积”直接由气态变成固态 19 图 3-7 玻璃的结构示意图 （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？ 晶体的本质在于粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。 玻璃中的粒子无周期性地排列，是无序的。所以，玻璃不是晶体。 思考 P73 20 （2）根据晶体物理性质各向异性的特点，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。 a.观察宝石的形状，具有多面体的外形； b.测试它的硬度，在玻璃上刻画； c.利用宝石的折光率鉴别； d.可进行X射线衍射实验鉴别。 图 3-7 玻璃的结构示意图 思考 P73 21 1、下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的是(　) A.物质只有气、液、固三种聚集状态 B.气态是高度无序的体系存在状态 C.固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱 D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固态和气态之间,表现出明显的流动性 A 课 堂 练 习 2.下列关于等离子体的叙述错误的是 A. 是物质的一种聚集状态 B. 是一种混合物存在状态 C. 具有导电性 D. 基本构成微粒只有阴、阳离子 D 3.下列有关液晶的叙述不正确的是 A. 具有液体的流动性、晶体的各向异性 B. 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 4.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)熔融的硝酸钾冷却可得晶体，故液态玻璃冷却也能得到晶体( ) (4)粉末状的固体也有可能是晶体( ) (5)晶体一定比非晶体的熔点高( ) (6)有规则几何外形的固体一定是晶体( ) × × × √ × × 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 6.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1/1000 。 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 D 7.普通玻璃和水晶的根本区别在于(　　) A.外形不一样 B.普通玻璃的基本构成粒子无规则性地排列,水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列 C.水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点 D.水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换 8.下列物质都是固体,其中不属于晶体的是(　　) ①橡胶　②水晶　③冰　④干冰　⑤冰醋酸　⑥石蜡 ⑦玻璃 A.①⑥⑦ B.①②⑦ C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦ B A 本节课到此结束 $