資源簡介

(共17張PPT)
第一節 物質的聚集狀態與晶體的常識
第1課時 物質的聚集狀態 晶體與非晶體
第三章 晶體結構與性質
任務一 物質的聚集狀態
20世紀前 分子是所有化學物質保持其性質的最小微粒，物質的三態轉
化只是分子間距離的變化分子在固態只能振動，在氣態能自
由移動，在液態則介乎二者之間。
20世紀初 通過X射線衍射等實驗手段，許多晶體以及一些氣態、液態
物質不一定由分子構成
物質的聚集狀態：
氣態 液態 固態 ( 晶態 非晶態)
等離子體
離子液體
塑晶態 液晶態
1.人們對物質組成及聚集狀態的認識歷程
問題：你熟悉的物質的聚集狀態有哪些？
2.物質的三態及相互轉化
氣態
液態
固態
物質的三態變化是物理變化，變化時克服分子間作用力或破壞化學鍵，但不會有新的化學鍵形成。
任務一 物質的聚集狀態
3.等離子體
①概念：由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態物質。
②特點：一種特殊的氣體，具有良好的導電性和流動性。
③應用：制造等離子體顯示器；進行化學合成；發生核聚變等。
高溫或外加電場
分解
氣態物質 電子和陽離子等
日光燈和霓虹燈的燈管里
蠟燭的火焰里
雷電
極光
任務一 物質的聚集狀態
4.離子液體
氣態和液態物質不一定都是由分子構成。
離子液體是熔點不高的僅由離子組成的液體。
2015年斯坦福大學研究人員研制出一種可在一分鐘內完成充放電的超常性能鋁離子電池，內部用AlCl4-和有機陽離子構成電解質溶液
離子液體
任務一 物質的聚集狀態
5.液晶態
①概念：
介于液態和晶態之間的物質狀態
②特點：
液體的某些性質：
晶體的某些性質：
流動性、黏度、形變性等
導熱性、光學性質、各向異性等
③應用：手機、電腦和電視的液晶顯示器。合成高強度液晶纖維廣泛用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。
任務一 物質的聚集狀態
任務二 晶體與非晶體
黃色的硫黃（S8）
紫黑色的碘（I2）
硫酸銅晶體
蠟狀的白磷（P4）
高錳酸鉀晶體
碳酸鈣
二氧化硅晶體
紫色螢石晶體
碳晶體—金剛石
食鹽晶體
菱錳礦晶體（碳酸鹽）
明礬晶體
金屬晶體－銅
玻璃杯
陶瓷
磚瓦
橡膠
塑料
思考：在學習和生活中見過各種各樣的固態物質，固態實際上還可以分為晶態和非晶態，它們之間有什么區別呢？
任務二 晶體與非晶體
1.晶體與非晶體的結構(本質)差異
自范性 微觀結構
晶體 有(能自發呈現多面體外形) 原子在三維空間里呈周期性有序排列
非晶體 沒有(不能自發呈現多面體外形) 原子排列相對無序
晶體：內部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性排列而構成的具有規則幾何外形的固體。
非晶體：內部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈相對無序排列而構成的不具有規則幾何外形的固體。
任務二 晶體與非晶體
晶體呈現自范性的條件之一是晶體生長的速率適當
特別提醒：晶體也不一定都有規則的幾何外形，如瑪瑙。
天然水晶球是熔融態SiO2侵入地殼內的空洞冷卻形成的
瑪瑙是熔融態SiO2快速冷卻形成——沒有規則外形
水晶是熔融態SiO2緩慢冷卻形成——有規則外形
天然水晶球里的瑪瑙和水晶
瑪瑙
水晶
晶體在不同方向上表現出不同的物理性質，包括晶體的強度、光學性質、導電性、導熱性等物理性質。
任務二 晶體與非晶體
2.晶體與非晶體的性質差異
①晶體的各向異性
不同方向觀察紅寶石
寶石的顏色不同
石墨平行層方向上電導率高
垂直于層的方向上電導率低
玻璃片的蠟熔成圓形
云母片的蠟熔成橢圓形
云母片上的長軸方向與短軸方向傳熱速度不同熱導率有各向異性。
在不同方向，晶體對光線的吸收與反射是不同的，折射率有各向異性。
在不同方向，石墨的導電能力不同，導電率有各向異性。
任務二 晶體與非晶體
2.晶體與非晶體的性質差異
②晶體有固定熔點
晶體
非晶體
溫度
時間
溫度
時間
溫度
時間
溫度
時間
晶體
非晶體
物質熔化時的溫度變化曲線
物質凝固時的溫度變化曲線
晶體具有固定的熔點凝固點，而非晶體則無
任務二 晶體與非晶體
3.鑒別晶體與非晶體的方法
②測定熔點是否固定
①觀察外觀
③根據晶體物理性質的各向異性
④X－射線衍射法(最科學可靠的方法)，晶體能使X－射線發生衍射，非晶體只能散射.
晶體有固定熔點，非晶體沒有固定熔點
晶體具有各向異性，非晶體具有各向同性
X射線衍射原理：單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，會在記錄儀上產生分立的斑點或明銳的衍射峰。
任務二 晶體與非晶體
晶體 非晶體
微觀結構特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相對無序
性質 特征 自范性 有 無
各向異性 有 無
熔點 固定 不固定
鑒別方法 間接方法 看是否具有固定的熔點或根據某些物理性質的各向異性 科學方法 對固體進行X－射線衍射實驗 實例 NaCl、I2、SiO2、Na晶體等 玻璃、橡膠等
任務二 晶體與非晶體
4.獲得晶體的途徑
實驗1:用研缽把硫黃粉末研細，放入蒸發皿中，放在三腳架的鐵圈上，用酒精燈加熱至熔融態，自然冷卻結晶后，觀察實驗現象。
實驗2:在一個小燒杯里加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在陶土網上小火加熱，觀察實驗現象。
實驗3:在250 mL燒杯中加入半杯飽和氯化鈉溶液，用滴管滴入濃鹽酸，觀察實驗現象。
① 熔融態物質凝固
② 凝華：氣態物質冷卻不經液態直接凝固
③ 結晶：溶質從溶液中析出
任務二 晶體與非晶體
5.晶體與非晶體的認識誤區
①同一物質可以是晶體，也可以是非晶體。
如晶體SiO2（水晶）和非晶體SiO2（石英玻璃）
②有規則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體，不一定是晶體。
如玻璃制品可以塑造出規則的幾何外形，也可以具有美觀對稱的外觀。
③具有固定組成的物質不一定是晶體。
如某些無定形體（炭黑)也有固定組成。
④晶體不一定都有規則的幾何外形。
如瑪瑙。
⑤晶體的固體粉末同樣是晶體。
晶粒太小無法用肉眼觀察。
碳酸鈣晶體粉末
電子顯微鏡下的碳酸鈣晶體
任務二 晶體與非晶體
6.晶體的分類
根據組成晶體的微粒和微粒間的相互作用
課堂練習
(1)晶體一定都有規則的幾何外形。
(2)熔融態物質快速冷卻即可得到晶體。
(3)粉末狀的固體也有可能是晶體。
(4)有規則幾何外形的固體一定是晶體。
(5)同一物質可以是晶體，也可以是非晶體。
(6)晶體有自范性且其微粒排列有序，在化學性質上表現各向異性。
(7)晶體一定比非晶體的熔點高。
判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
×
×
×
×
×
√ 　　
√ 　　

展開更多......

收起↑