化学人教版（2019）选择性必修2 3.1 物质的聚集状态与晶体的常识（共34张ppt）

(共34张PPT)
§3-1
物质的聚集状态与晶体的常识
人教版高中化学选择性必修二 第三章 晶体结构与性质
目录
物质的聚集状态
1
晶胞
3
人教版高中化学选修三 第二章 分子结构与性质
晶体与非晶体
2
晶体结构的测定
4
一.物质的聚集状态
物质的聚集状态
气态、液态、固态
等离子体
晶态和非晶态，塑晶态、液晶态等
......
雪
花
金刚石
冰糖
石墨
水晶石
紫水晶
明矾
水晶石
观察图片：下列固体在外形上有什么区别
分析思考：
什么是晶体？什么是非晶体？
晶体有什么特点和性质？
晶体和非晶体的本质区别是什么？
思考：为什么晶体呈现规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形呢？你认为可能和什么因素有关？
二.晶体和非晶体
1、定义
晶体:具有规则几何外形的固体；
非晶体:没有规则几何外形的固体，又称玻璃体。
2、分类
晶体
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
Cu晶体结构示意图
观察图片:构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同
NaCl晶体结构示意图
（1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质——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现；
（2）物理性质表现各向异性（强度、导热性、光学性质）——同样反映了晶体内部粒子排列的有序性，在同一晶格构造中，在不同方向上质点排列一般也不一样；
（3）晶体具有固定的熔点
3、晶体的特点和性质：
水晶球是岩浆里熔融态的SiO2侵入地壳内的空洞冷却形成的。剖开水晶球，常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙，内层才是呈现晶体外形的水晶。不同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当
石英玻璃
思考：得到晶体的途径，除了冷却的方法，还有没有其它途径？你能列举哪些？
4、晶体形成的途径
(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
问题与思考：粉末状的固体是否都为非晶体呢？
许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,
但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形。
（1）X—射线衍射、
（2）观察对称性、
（3）刻划玻璃：真的硬度大，可刻蚀玻璃
（4）加热：真的熔点高；假的无固定的熔沸点，在一定范围开始熔化
5、鉴别晶体和非晶体
小结：晶体和非晶体的差异
固体 外观 微观结构 自范性 各向异性 熔点
晶体
非晶体
本质区别
鉴别
具有规则的几何外形
有
粒子在三维空间周期性有序排列
各向异性
固定
不具有规则的几何外形
没有
粒子排列相对无序
各向同性
不固定
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
最科学的方法是用X—射线衍射实验
晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。
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间隙；
所谓“并置”，是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
三.晶胞
1、定义：描述晶体结构的基本单元（晶体中的最小重复单元）
铜晶体
铜晶胞
金刚石晶体结构
晶胞示意图
NaCl晶体结构和晶胞
思考与交流:
1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？
2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？
CO2晶胞
平行六面体
无隙并置
2、特点：晶胞一般都是平行六面体.晶胞在晶体中“无隙并置”.
通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个最小单元（即晶胞）完全重合。
3、三种典型立方晶体结构
体心立方
简单立方
面心立方
体心：1
面心：1/2
顶点：1/8
棱边：1/4
4.晶胞中原子个数的计算
分摊法:晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x
2
1
2
1
3
4
1
体心：1
面上：1/2
顶点：1/8
棱上：1/4
立方晶胞中原子个数
2
4
3
7
6
1
8
5
1.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为______；乙晶体的化学式为 ______；丙晶体的化学式为______；丁晶体的化学式为______。
1:1
C2D
EF
XY3Z
练习与巩固
(8× + 6 × )×3 =12
2、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？
小结：晶胞
立方晶胞
体心：
1
面心：
1/2
棱边：
1/4
顶点：
1/8
1、概念：描述晶体结构的基本单元
2、晶胞中原子个数的计算——分摊法
四.晶体结构的测定
1、仪器：X-射线衍射仪
2、原理：当单一波长的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，或者明锐的衍射峰。
注意：区别晶体和非晶体最科学的方法就是对固体进行X-射线衍射实验