高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)優(yōu)質(zhì)課件ppt

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)優(yōu)質(zhì)課件ppt，共35頁(yè)。PPT課件主要包含了物質(zhì)三態(tài)間的互相轉(zhuǎn)化，物質(zhì)的凝聚狀態(tài)，物質(zhì)的聚集狀態(tài)，塑晶態(tài)，液晶態(tài)，非晶態(tài)，等離子體，物質(zhì)的組成，1概念，2特點(diǎn)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第一節(jié)　物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)
讓我們一起先欣賞幾種美麗的晶體
第1課時(shí) 晶體與非晶體
20世紀(jì)前，人們認(rèn)為物質(zhì)的三態(tài)變化只是分子間距離發(fā)生了變化。20世紀(jì)初，通過X射線衍射等實(shí)驗(yàn)手段，發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無(wú)分子。氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)也不一定是由分子構(gòu)成。
①通常物質(zhì)有三種存在狀態(tài),這三種狀態(tài)通常是指固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)?，F(xiàn)代科技發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了三態(tài)外還有更多的物質(zhì)聚集狀態(tài)，如等電子體、離子液體、晶態(tài)、非晶態(tài)，以及介乎晶態(tài)和非晶態(tài)之間的塑晶態(tài)、液晶態(tài)等。
②一般來(lái)說,純凈物具有固定的熔點(diǎn),玻璃沒有固定的熔點(diǎn),在某一溫度范圍內(nèi)軟化。
(1)CO2、SO2、CO是由分子組成的;氯化鈉、氟化鈣是由陽(yáng)離子和陰離子組成的;金剛石和二氧化硅是由原子組成的。(2)等離子體是由電子、陽(yáng)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(tài)物質(zhì),等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性。(3)離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液態(tài)物質(zhì)。
氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場(chǎng)激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生電子和陽(yáng)離子等。這種由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體稱為等離子體。
等離子體具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性。
等離子體是一種特殊的氣體
運(yùn)用等離子體顯示技術(shù)可以制造等離子體顯示器；利用等高子體可以進(jìn)行化學(xué)合成；核聚變也是在等離子態(tài)下發(fā)生的等。
介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)
流動(dòng)性、黏度、形變性等
(1)概念：物質(zhì)加熱到達(dá)到熔點(diǎn)后，先呈渾濁態(tài)，再加熱達(dá)到一定溫度時(shí)，渾濁態(tài)變透明清亮態(tài)，將熔點(diǎn)至澄清點(diǎn)溫度范圍內(nèi)的物質(zhì)狀態(tài)稱為液晶。
(2)特征：液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性、黏度、性變形等，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。
(3)應(yīng)用液晶已有廣泛的應(yīng)用。例如，手機(jī)、電腦和電視的液晶顯示器，由于施加電場(chǎng)可使液晶的長(zhǎng)軸取向發(fā)生不同程度的改變，從而顯示數(shù)字、文字或圖像。再如，合成高強(qiáng)度液晶纖維已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。
1.晶體和非晶體的概念
①概念：內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體。
根據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為
絕大多數(shù)常見的固體是晶體只有如玻璃、炭黑之類的物質(zhì)屬于非晶體
概念：內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈相對(duì)無(wú)序排列而構(gòu)成的不具有規(guī)則幾何外形的固體。
常見的晶體和非晶體晶體：食鹽、冰、鐵、銅等。非晶體：玻璃、橡膠等。晶體中粒子排列的周期性是指一定方向上每隔一定距離就重復(fù)出現(xiàn)的排列，粒子排列的周期性導(dǎo)致晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形。
判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體：
①定義：晶體能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。②形成條件：晶體生長(zhǎng)的速率適當(dāng)，如果凝固速率過快，常得到粉末或沒有規(guī)則幾何外形的塊狀物。③本質(zhì)原因：晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列（晶體內(nèi)部粒子排列的有序性）。
本質(zhì)上，晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表象。
非晶體粒子的排列則相對(duì)無(wú)序，無(wú)自范性。
同一晶體中，在不同方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般是不一樣的，因此，晶體的許多物理性質(zhì)，如硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等，常常隨方向的不同而有所差異。
晶體在不同的方向上具有不同的物理性質(zhì)。
非晶體則不具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)
晶體的熔點(diǎn)固定，常利用固體是否有固定的熔點(diǎn)間接確定某固體是否屬于晶體。非晶體沒有固定的熔點(diǎn)。
(4)外形和內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的高度有序性
(5)晶體能使X-射線產(chǎn)生的衍射
晶體物質(zhì)能使X-射線產(chǎn)生衍射，非晶體只有散射效應(yīng)。這是測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)的重要實(shí)驗(yàn)方法。
3.晶體與非晶體的區(qū)別
氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)也太直接凝固（凝華）
2．某種晶體的物質(zhì)呈現(xiàn)的狀態(tài)一定是晶體嗎？
提示:不一定。晶體規(guī)則的幾何外形是自發(fā)形成的。在人力作用下形成的有規(guī)則幾何外形的固體不是晶體,如玻璃、塑料等相關(guān)制品。
1．具有規(guī)則幾何外形的固體,一定是晶體嗎?
【提示】　不一定。同一種物質(zhì)既可以有晶體狀態(tài)也可以有非晶體狀態(tài)。
3．在一定溫度下，將一不規(guī)則的NaCl固體，放入飽和NaCl溶液中，經(jīng)過一段時(shí)間，會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？
【提示】　NaCl固體會(huì)變?yōu)橐?guī)則的立方體。因?yàn)槿芙夂徒Y(jié)晶是可逆過程。根據(jù)晶體的自范性可知，在溶解和結(jié)晶的過程中，離子會(huì)自發(fā)地規(guī)則排列，形成規(guī)則的立方體。
晶體與非晶體的測(cè)定方法
下圖是兩種固體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。
(1)區(qū)分晶體與非晶體的最可靠的科學(xué)方法是什么?試根據(jù)示意圖判斷固體Ⅰ、Ⅱ的類型。提示:最可靠的科學(xué)方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)。根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知,Ⅰ中微粒呈周期性有序排列,為晶體;Ⅱ中微粒排列不規(guī)則,為非晶體。(2)將固體Ⅰ、Ⅱ分別加熱至熔化,各有什么現(xiàn)象發(fā)生?該現(xiàn)象能說明晶體、非晶體的哪種性質(zhì)?提示:加熱晶體Ⅰ,溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)晶體Ⅰ開始熔化,在全部熔化以前,繼續(xù)加熱,溫度基本保持不變,完全熔化后,溫度才開始升高,即晶體有固定的熔點(diǎn)。加熱非晶體Ⅱ時(shí),溫度升高到某一程度后非晶體Ⅱ開始軟化,流動(dòng)性增強(qiáng),最后變?yōu)橐后w,從軟化到完全熔化,中間經(jīng)過較大的溫度范圍,即非晶體無(wú)固定的熔點(diǎn)。
關(guān)于晶體與非晶體的認(rèn)識(shí)誤區(qū)
(1)同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體，如晶體SiO2和非晶體SiO2。(2)有著規(guī)則幾何外形或者美觀、對(duì)稱外形的固體，不一定是晶體。例如，玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀對(duì)稱的外觀。(3)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無(wú)定形體也有固定的組成。(4)晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形，如瑪瑙。
(1)晶體具有各向同性,非晶體具有各向異性。 (　　)(2)熔融態(tài)物質(zhì)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)不同晶體中晶胞的大小和形狀都相同。(　　)(5)雪花是水蒸氣凝華得到的晶體。( )
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
2.普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于(　　)A.外形不一樣B.普通玻璃的基本構(gòu)成粒子無(wú)規(guī)則性地排列,水晶的基本構(gòu)成粒子按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列C.水晶有固定的熔點(diǎn),普通玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)D.水晶可用于能量轉(zhuǎn)換,普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換3.下列物質(zhì)都是固體,其中不屬于晶體的是(　　)①橡膠?、谒А、郾、芨杀、荼姿帷、奘灑卟Ａ.①⑥⑦ B.①②⑦ C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦
4.下列關(guān)于物質(zhì)聚集狀態(tài)的敘述中,錯(cuò)誤的是(　　)A.物質(zhì)只有氣、液、固三種聚集狀態(tài)B.氣態(tài)是高度無(wú)序的體系存在狀態(tài)C.固態(tài)中的原子或者分子結(jié)合得較緊湊,相對(duì)運(yùn)動(dòng)較弱D.液態(tài)物質(zhì)的微粒間距離和作用力的強(qiáng)弱介于固態(tài)和氣態(tài)之間,表現(xiàn)出明顯的流動(dòng)性解析:物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了氣、液、固三態(tài)外,還有液晶、等離子體等;物質(zhì)處于氣態(tài)時(shí),分子間距離大,分子運(yùn)動(dòng)速度大,體系處于高度無(wú)序狀態(tài);對(duì)于固態(tài)物質(zhì),原子或分子相距很近,只能在一定的位置上做不同程度的振動(dòng);對(duì)液態(tài)物質(zhì)而言,粒子間距離比固態(tài)中的大一些,粒子間作用力也比固態(tài)中的小一些,粒子的運(yùn)動(dòng)比固體明顯活躍,使之表現(xiàn)出流動(dòng)性。
5.下列敘述正確的是(　　)A.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形C.具有各向異性的固體一定是晶體D.一種物質(zhì)不是晶體就是非晶體
解析:晶體具有規(guī)則的幾何外形,但具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體,例如人為加工而成的具有規(guī)則幾何外形的玻璃制品;晶體與非晶體的根本區(qū)別在于內(nèi)部粒子是否有序排列,晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和特定的對(duì)稱性是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外部反映;具有各向異性的固體一定是晶體,非晶體具有各向同性;晶體和非晶體都是對(duì)于固態(tài)物質(zhì)而言,氣態(tài)或液態(tài)物質(zhì)則不屬于這兩類,同時(shí)還有塑晶態(tài)、液晶態(tài)等類型的物質(zhì)。規(guī)律總結(jié) (1)晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于固體中的粒子在三維空間里是否呈周期性有序排列;(2)X射線衍射實(shí)驗(yàn)是區(qū)分晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法;(3)晶體不一定是純凈物,有些含有雜質(zhì)的物質(zhì),其粒子仍然是有序排列。
6.下圖是天然水晶球里的瑪瑙和水晶,兩者的根本區(qū)別在于(　　)A.外形不一樣,構(gòu)成兩者的原子不同B.構(gòu)成瑪瑙的粒子無(wú)規(guī)律性排列,構(gòu)成水晶的粒子按一定的規(guī)律作周期性重復(fù)排列C.水晶有固定的熔點(diǎn),而瑪瑙無(wú)固定熔點(diǎn)D.水晶可用于能量轉(zhuǎn)換,瑪瑙制品可用作裝飾品解析:晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于內(nèi)部粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列,瑪瑙和水晶的成分均為SiO2。
7．下列關(guān)于晶體的敘述不正確的是(　　)A．有規(guī)則的幾何外形　B．具有各向異性C．有對(duì)稱性 D．沒有固定熔點(diǎn)
　解析:晶體具有固定的熔點(diǎn)。
8．下列有關(guān)晶體和非晶體的說法中正確的是(　　)A．具有規(guī)則幾何外形的固體均為晶體B．晶體具有自范性，非晶體沒有自范性C．晶體研碎后即變?yōu)榉蔷wD．將玻璃加工成規(guī)則的固體即變成晶體
解析:晶體的規(guī)則幾何外形是自發(fā)形成的，有些固體盡管有規(guī)則的幾何外形，但由于不是自發(fā)形成的，所以不屬于晶體，因此，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤。晶體是由晶胞通過無(wú)隙并置形成的，構(gòu)成晶體的粒子在三維空間呈現(xiàn)周期性的有序排列，因此，晶體研碎成小的顆粒仍然是晶體，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。自范性是晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別，B項(xiàng)正確。
9．下列關(guān)于晶體的說法正確的是(　　)A．將飽和硫酸銅溶液降溫，析出的固體不是晶體B．假寶石往往是玻璃仿造的，可以用劃痕的方法鑒別寶石和玻璃制品C．石蠟和玻璃都是非晶體，但它們都有固定的熔點(diǎn)D．藍(lán)寶石在不同方向上的硬度一定相同
解析:選項(xiàng)A，將飽和CuSO4溶液降溫可析出膽礬，膽礬屬于晶體。選項(xiàng)B，寶石的硬度較大，玻璃制品的硬度較小，可以根據(jù)有無(wú)劃痕來(lái)鑒別。選項(xiàng)C，非晶體沒有固定熔點(diǎn)。選項(xiàng)D，晶體的各向異性導(dǎo)致藍(lán)寶石在不同方向上的硬度有些差異。