3.1.1 物质的聚集状态与晶体常识 （共29页） 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.1.1 物质的聚集状态与晶体常识 （共29页） 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 16.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-23 11:37:18 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第一节 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的常识
一、物质的聚集状态
一、物质的聚集状态
物质的三态变化是物理变化，变化时克服分子间作用力或破坏化学键，但不会有新的化学键形成。
固态
液态
气态
凝固
凝华
融化
升华
气化
液化
（放热）
（放热）
（放热）
（吸热）
（吸热）
（吸热）
NaCl
金刚石
金属
碘
分子组成
原子组成
离子组成
金属阳离子和电子组成
紫黑色的碘（I2）
一、物质的聚集状态
气态物质在 或者在 激发下，分子发生分解，产生 等。
由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上
呈 的气态物质 。
高温
外加电场
电子和阳离子
电中性
1.等离子体
极光
雷电
等离子体实质上是电离的气体，但也往往被视为固体、液体和气体以外的第四大物质状态。
一、物质的聚集状态
等离子体可以制造等离子体显示器、化学合成、核裂变等等。
一、物质的聚集状态
离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
2.离子液体
一、物质的聚集状态
液晶
介于 和 之间的物质状态
晶态
液态
流动性、黏度、形变性等
导热性、光学性质等
固体
液体
液晶的温度范围
液晶
T1(熔点)
T2(澄清点)
温度逐渐升高
一、物质的聚集状态
由电子、阳离子、和电中性粒子组成
由熔点不高的离子组成
一、物质的聚集状态
黄色的硫黄（S8）
紫黑色的碘（I2）
蓝色的硫酸铜（CuSO4·5H2O）
明矾
黄铁矿
萤石
水晶
自然界中许多固体
蜡状的白磷（P4）
一、物质的聚集状态
炭黑又称无定形体
橡胶
绝大多数常见的固体是晶体
只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体
如何判断固体物质是晶体还是非晶体？
晶体与非晶体有什么本质差异呢？
石蜡
二、晶体与非晶体
晶体的自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质
固体 自范性 微观结构
晶体
非晶体
有
没有
原子在三维空间里呈现周期性有序排列
原子排列相对无序
非晶态SiO2
1、晶体与非晶体的本质差异
水晶
晶态SiO2
二、晶体与非晶体
（1）概念：内部粒子在三维空间里呈周期性有序排列而形构成的具有规则几何外形的固体。
2、晶体
玻璃又称玻璃体
不一定。晶体规则的几何外形是自发形成的。在人力作用下形成的有规则几何外形的固体不是晶体,如玻璃、炭黑、塑料等。
辨别：具有规则几何外形的固体, 一定是晶体吗？
二、晶体与非晶体
2、晶体
（2）晶体的特征
①自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质
非晶态SiO2
晶态SiO2
二、晶体与非晶体
②各向异性：晶体在不同的方向表现出不同的物理性质，如强度，导热性，光学性质.
玻璃片上融化蜡烛
云母片上融化蜡烛
2、晶体
（2）晶体的特征
二、晶体与非晶体
2、晶体
（2）晶体的特征
③有固定熔点
晶体具有固定的熔点。非晶体没有固定的熔点。
晶体
非晶体
二、晶体与非晶体
获得晶体的途径
外层冷却快，内层冷却慢；
【思考】岩浆中的SiO2侵入地壳的空洞冷却后形成的水晶球，其外层是非晶态的玛瑙，内部是呈现晶体外形的水晶。原因是什么？
熔融态SiO2缓慢冷却得到的是晶体——水晶
快速冷却得到的是非晶体——玛瑙
晶体能呈现自范性的条件之一是晶体生长速率适当
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
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).
固态
液态
气态
凝固
凝华
融化
升华
气化
液化
（放热）
（放热）
（放热）
（吸热）
（吸热）
（吸热）
③溶质从溶液中析出.
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
实验步骤 实验现象
熔融态物质凝固 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。 硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。
(1) 物质凝固。
熔融态
从熔融态结晶出的硫晶体(S8)
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
实验步骤 实验现象
气态物质冷却不经液态直接凝固 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。 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。
(2) 物质冷却不经液态直接 (凝华)。
气态
凝固
凝华得到的碘晶体
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
实验步骤 实验现象
溶质从溶液中析出 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。 有白色细小晶体析出。
(3) 从饱和溶液中析出。
溶质
从半饱和氯化钠溶液中析出的氯化钠晶体。
硫酸铜晶体
CuSO4·5H2O
明矾晶体
KAl(SO4)2·12H2O
蒸发浓缩冷却结晶
二、晶体与非晶体
3、晶体结构的测定
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，或明锐的衍射峰。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。
非晶态与晶态SiO2粉末衍射图谱的对比
X-射线衍射仪
二、晶体与非晶体——小结提升
晶体 非晶体
微观结构特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相对无序
性质 特征 自范性 有 无
各向异性 有 无
熔点 固定 不固定
鉴别方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X－射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等
二、晶体与非晶体
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（炭黑）也有固定的组成。
(1)某种晶体的物质呈现的状态一定是晶体吗？
不一定。同一种物质既可以有晶体状态也可以有非晶体状态。
思考与讨论
NaCl固体会变为规则的立方体。因为溶解和结晶是可逆过程。根据晶体的自范性可知，在溶解和结晶的过程中，离子会自发地规则排列，形成规则的立方体。
（2）在一定温度下，将一不规则的NaCl固体，放入饱和NaCl溶液中，经过一段时间，会发生什么变化？为什么？
明辨是非
(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( )
(4)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性。 ( )
(5)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。( )
(6)粉末状的固体也有可能是晶体。( )
(7)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。 ( )
×
√
√
√
×
×
√
课堂练习
1.下图是天然水晶球里的玛瑙和水晶,两者的根本区别在于( )
A.外形不一样,构成两者的原子不同
B.构成玛瑙的粒子无规律性排列,构成水晶的粒子按一定的规律作周期性重复排列
C.水晶有固定的熔点,而玛瑙无固定熔点
D.水晶可用于能量转换,玛瑙制品可用作装饰品
B
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．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( )
A．具有规则几何外形的固体均为晶体
B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性
C．晶体研碎后即变为非晶体
D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
B
课堂练习
4.要得到较大颗粒的明矾晶体，在结晶时可采取的操作是( )
A. 配制比室温高10～20 ℃的明矾饱和溶液，然后浸入悬挂的明
矾小晶核，室温下静置
B. 在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却结晶
C. 室温下，在明矾饱和溶液中投入明矾小晶核，静置
D. 快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出
A
第三章 晶体结构与性质
第一节 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的常识
一、物质的聚集状态
一、物质的聚集状态
物质的三态变化是物理变化，变化时克服分子间作用力或破坏化学键，但不会有新的化学键形成。
固态
液态
气态
凝固
凝华
融化
升华
气化
液化
（放热）
（放热）
（放热）
（吸热）
（吸热）
（吸热）
NaCl
金刚石
金属
碘
分子组成
原子组成
离子组成
金属阳离子和电子组成
紫黑色的碘（I2）
一、物质的聚集状态
气态物质在 或者在 激发下，分子发生分解，产生 等。
由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上
呈 的气态物质 。
高温
外加电场
电子和阳离子
电中性
1.等离子体
极光
雷电
等离子体实质上是电离的气体，但也往往被视为固体、液体和气体以外的第四大物质状态。
一、物质的聚集状态
等离子体可以制造等离子体显示器、化学合成、核裂变等等。
一、物质的聚集状态
离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
2.离子液体
一、物质的聚集状态
液晶
介于 和 之间的物质状态
晶态
液态
流动性、黏度、形变性等
导热性、光学性质等
固体
液体
液晶的温度范围
液晶
T1(熔点)
T2(澄清点)
温度逐渐升高
一、物质的聚集状态
由电子、阳离子、和电中性粒子组成
由熔点不高的离子组成
一、物质的聚集状态
黄色的硫黄（S8）
紫黑色的碘（I2）
蓝色的硫酸铜（CuSO4·5H2O）
明矾
黄铁矿
萤石
水晶
自然界中许多固体
蜡状的白磷（P4）
一、物质的聚集状态
炭黑又称无定形体
橡胶
绝大多数常见的固体是晶体
只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体
如何判断固体物质是晶体还是非晶体？
晶体与非晶体有什么本质差异呢？
石蜡
二、晶体与非晶体
晶体的自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质
固体 自范性 微观结构
晶体
非晶体
有
没有
原子在三维空间里呈现周期性有序排列
原子排列相对无序
非晶态SiO2
1、晶体与非晶体的本质差异
水晶
晶态SiO2
二、晶体与非晶体
（1）概念：内部粒子在三维空间里呈周期性有序排列而形构成的具有规则几何外形的固体。
2、晶体
玻璃又称玻璃体
不一定。晶体规则的几何外形是自发形成的。在人力作用下形成的有规则几何外形的固体不是晶体,如玻璃、炭黑、塑料等。
辨别：具有规则几何外形的固体, 一定是晶体吗？
二、晶体与非晶体
2、晶体
（2）晶体的特征
①自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质
非晶态SiO2
晶态SiO2
二、晶体与非晶体
②各向异性：晶体在不同的方向表现出不同的物理性质，如强度，导热性，光学性质.
玻璃片上融化蜡烛
云母片上融化蜡烛
2、晶体
（2）晶体的特征
二、晶体与非晶体
2、晶体
（2）晶体的特征
③有固定熔点
晶体具有固定的熔点。非晶体没有固定的熔点。
晶体
非晶体
二、晶体与非晶体
获得晶体的途径
外层冷却快，内层冷却慢；
【思考】岩浆中的SiO2侵入地壳的空洞冷却后形成的水晶球，其外层是非晶态的玛瑙，内部是呈现晶体外形的水晶。原因是什么？
熔融态SiO2缓慢冷却得到的是晶体——水晶
快速冷却得到的是非晶体——玛瑙
晶体能呈现自范性的条件之一是晶体生长速率适当
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
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).
固态
液态
气态
凝固
凝华
融化
升华
气化
液化
（放热）
（放热）
（放热）
（吸热）
（吸热）
（吸热）
③溶质从溶液中析出.
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
实验步骤 实验现象
熔融态物质凝固 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。 硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。
(1) 物质凝固。
熔融态
从熔融态结晶出的硫晶体(S8)
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
实验步骤 实验现象
气态物质冷却不经液态直接凝固 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。 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。
(2) 物质冷却不经液态直接 (凝华)。
气态
凝固
凝华得到的碘晶体
二、晶体与非晶体
2、晶体
（3）获得晶体的途径
实验步骤 实验现象
溶质从溶液中析出 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。 有白色细小晶体析出。
(3) 从饱和溶液中析出。
溶质
从半饱和氯化钠溶液中析出的氯化钠晶体。
硫酸铜晶体
CuSO4·5H2O
明矾晶体
KAl(SO4)2·12H2O
蒸发浓缩冷却结晶
二、晶体与非晶体
3、晶体结构的测定
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，或明锐的衍射峰。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。
非晶态与晶态SiO2粉末衍射图谱的对比
X-射线衍射仪
二、晶体与非晶体——小结提升
晶体 非晶体
微观结构特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相对无序
性质 特征 自范性 有 无
各向异性 有 无
熔点 固定 不固定
鉴别方法 间接方法 看是否具有固定的熔点或根据某些物理性质的各向异性 科学方法 对固体进行X－射线衍射实验 举例 NaCl、I2、SiO2、Na晶体等 玻璃、橡胶等
二、晶体与非晶体
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（炭黑）也有固定的组成。
(1)某种晶体的物质呈现的状态一定是晶体吗？
不一定。同一种物质既可以有晶体状态也可以有非晶体状态。
思考与讨论
NaCl固体会变为规则的立方体。因为溶解和结晶是可逆过程。根据晶体的自范性可知，在溶解和结晶的过程中，离子会自发地规则排列，形成规则的立方体。
（2）在一定温度下，将一不规则的NaCl固体，放入饱和NaCl溶液中，经过一段时间，会发生什么变化？为什么？
明辨是非
(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( )
(4)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性。 ( )
(5)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。( )
(6)粉末状的固体也有可能是晶体。( )
(7)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。 ( )
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√
√
×
×
√
课堂练习
1.下图是天然水晶球里的玛瑙和水晶,两者的根本区别在于( )
A.外形不一样,构成两者的原子不同
B.构成玛瑙的粒子无规律性排列,构成水晶的粒子按一定的规律作周期性重复排列
C.水晶有固定的熔点,而玛瑙无固定熔点
D.水晶可用于能量转换,玛瑙制品可用作装饰品
B
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．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( )
A．具有规则几何外形的固体均为晶体
B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性
C．晶体研碎后即变为非晶体
D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
B
课堂练习
4.要得到较大颗粒的明矾晶体，在结晶时可采取的操作是( )
A. 配制比室温高10～20 ℃的明矾饱和溶液，然后浸入悬挂的明
矾小晶核，室温下静置
B. 在沸水中配制明矾饱和溶液，然后急速冷却结晶
C. 室温下，在明矾饱和溶液中投入明矾小晶核，静置
D. 快速蒸发明矾饱和溶液至大量晶体析出
A