3.1物质的聚集状态与晶体的常识 第1课时 课件 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第1课时　物质的聚集状态　晶体与非晶体 第三章 导：常见的物质的聚集状态 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 思+议： 1.物质有哪些聚集状态？ 2.什么是等离子体、液晶？它们有哪些特征和应用？ 3.晶体和非晶体的本质差异是什么？ 如何获得晶体？ 晶体有哪些特征？ 4.如何判断晶体和非晶体？ 5.什么是晶胞？晶胞的结构有哪些特点？ 一、物质的聚集状态 1.物质的聚集状态 (1)常见物质三态之间：固态、液态、气态； 展+评： (2)物质的其他聚集状态: 等离子体 离子液体 等离子体具有良好的 和 。 等离子体 (1)概念： 气态分子物质在高温或外加电场激发下，发生分解产生电子和阳离子。 这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性物质聚集体。 导电性 流动性 (2)特点： 等离子体是一种特殊的气体。 展+评： 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 液晶 熔点至澄清点温度范围内的物质状态。 从溶液中获得的液晶叫做溶致液晶。即胶束等。 热致液晶： 溶致液晶： 二：晶体和非晶体 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有序排列而构成的 具有规则几何外形的固体。 2.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。 3.晶体和非晶体的本质区别： 晶体自范性：能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。 自发：即自动发生的过程。 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。 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。 二：晶体和非晶体～晶体相关知识 2.获得晶体的三条途径： 二：晶体和非晶体～晶体相关知识 2.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。 ①自范性： 晶体能够自发地呈现规则多面体外形性质。 呈现自范性的条件： 速率适当缓慢→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 二：晶体和非晶体～晶体相关知识 3.晶体的特点： 生长的速率适当 玛瑙 水晶 本质上： 晶体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现象。 二：晶体和非晶体～晶体相关知识 3.晶体的特点： (2)各向异性:许多物理性质常常会表现出各向异性。 (3)晶体有固定的熔点。 各向异性反映了外形和内部质点排列的高度有序性。 （4）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。 区分精晶体和非晶体最可靠的方法是什么？ 对固体进行X-射线衍射实验 简单方法：看是否有固定的熔点 X射线衍射原理 单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。 二：晶体和非晶体～晶体相关知识 14 X射线衍射实验获得晶胞信息 晶体的X射线衍射实验图经过计算，可以获得包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。 X射线衍射实验获得分子信息 通过晶体X射线衍射实验，可以测定晶胞中各个原子的位置(坐标)，根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键，确定键长和键角，得出分子的空间结构。 15 ④晶体不一定都有规则的几何外形（如：玛瑙）。 ①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体， 如晶体SiO2和非晶体SiO2。 ②有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，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也不一定是晶体， 如某些无定形体也有固定的组成。 导学案：78页 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。 【思考与讨论】 (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。 【思考与讨论】 宝石是晶体。 描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。晶胞是晶体中最小的结构重复单元。 三：晶胞 1.晶胞的概念： 2.晶体与晶胞的关系 一般来说，晶胞都是平行六面体 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成； 所谓“无隙”，是指相邻晶胞之间没有任何间隙； 所谓“并置”，是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。 19 1 2 4 3 7 6 8 5 顶点：1/8 三：晶胞 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 1 2 4 3 7 6 8 5 面心：1/2 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 3.晶胞的结构 体心：1 面心:1/2 顶点:1/8 棱边:1/4 三：晶胞 22 4.晶胞中粒子数目的计算(均摊法)及晶体化学式的确定 三：晶胞 晶体化学式的含义： 一般地，晶体的化学式表示的是: 晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离子数目的最简整数比。 23 一个铜晶胞的有14个原子吗？ 金属铜的一个晶胞的原子数= 三：晶胞 24 试计算钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图 1.金属钠的一个晶胞的原子数= 2.金属锌的一个晶胞的原子数= 3.碘的一个晶胞的原子数= 4.金刚石的一个晶胞的原子数= 25 氯化钠晶胞中所含的Na+、Cl-数。 其中体积较小的为: 体积较大的为: 则晶胞中含 个Na+ (提示:晶胞中心还有一个Na+)和 个Cl-。 Na+ Cl- 4 4 26 晶胞 六方晶胞中粒子的计算方法 顶角：1/6 上、下棱：1/4 侧棱：1/3 面上：1/2 内部：1 27 1、正误判断 (1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态( ) (2)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性( ) (3)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶( ) × √ √ 2、等离子体在工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面有着非常重要的应用价值。下列与等离子体无关的是( ) A.等离子体显示器 B.日光灯和霓虹灯 C.把水温升高到几千摄氏度 D.液晶显示器 D (1)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性。 (　　) (2)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。(　　) (3)粉末状的固体也有可能是晶体。(　　) (4)不同晶体中晶胞的大小和形状都相同。(　　) (5)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。 ( ) 4、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) √ 　　 × × × √ 6.(1)下列物质中,属于晶体的是　　　　(填字母)。  A.橡胶　B.玻璃　C.氯化钠　D.水晶　E.塑料　F.胆矾　G.陶瓷 (2)晶体和非晶体在外形有差别,晶体一般都具有　　　　　　　　, 而非晶体　　　　 　　　; 另外晶体具有物理性质　　　　　　　　的特点,而非晶体无该特点。  (3)判断物质是晶体还是非晶体,比较正确的方法是　　　　　(填序号)。 ①从外形上来判断 ②从是否具有各向异性的特点来判断 ③从导电性能来判断 ④从有无固定熔点来判断 ②④ CDF 规则的几何外形 没有规则的几何外形 各向异性 5. 玻璃是常见的非晶体,在生产、生活中有着广泛的应用,有关玻璃的说法错误的是(　　)。 A.玻璃内部粒子的排列是长程无序和短程有序的 B.玻璃熔化时吸热,温度不断上升 C.玻璃会表现出各向异性 D.利用X射线衍射实验可以鉴别玻璃和水晶 答案:C 解析:根据玻璃是非晶体知,构成玻璃的粒子的排列是长程无序和短程有序的,玻璃没有固定的熔点,A、B项正确;区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验,D项正确。 探究任务1 探究任务2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $