化学人教版（2019）选择性必修2 3.1.1晶体与非晶体 课件（共27张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.1.1晶体与非晶体 课件（共27张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-10 09:38:36 | ||
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文档简介
(共27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 晶体与非晶体
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。
一、物质的聚集状态
物质三态间的互相转化
20世纪前，人们认为物质的三态变化只是分子间距离发生了变化。
20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子。CO2、SO2、CO是由分子组成的;氯化钠、氟化钙是由阳离子和阴离子组成的;金刚石和二氧化硅是由原子组成的。
气态和液态物质也不一定都是由分子构成。
物质的聚集状态
气态
固态
液态
晶态
塑晶态
液晶态
非晶态
通常物质有三种存在状态,这三种状态通常是指固态、液态和气态。现代科技发现物质的聚集状态除了三态外还有更多的物质聚集状态，如等电子体、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。
1.物质的聚集状态
气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。
②具有良好的导电性和流动性。
(1)概念：
(2)特点：
①是一种特殊的气体
2.等离子体
(3)应用
运用等离子体显示技术可以制造等离子体显示器；
利用等高子体可以进行化学合成；
核聚变也是在等离子态下发生的等。
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
3.液晶
(1)概念：物质加热到达到熔点后，先呈浑浊态，再加热达到一定温度时，浑浊态变透明清亮态，将熔点至澄清点温度范围内的物质状态称为液晶。
(2)特征：
液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、性变形等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等。
(3)应用
液晶已有广泛的应用。例如，手机、电脑和电视的液晶显示器，由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变，从而显示数字、文字或图像。再如，合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。
二、晶体与非晶体
蜡状的白磷（P4）
黄色的硫黄（S8）
紫黑色的碘（I2）
蓝色的硫酸铜（CuSO4·5H2O）
黄铁矿
萤石
水晶
绿色鱼眼石
自然界中许多固体
橡胶
玻璃
阅读课本70页（1）什么是晶体？什么是非晶体？ （2）晶体有什么特点和性质？（3）晶体与非晶体有什么本质区别？
二、晶体与非晶体
1.晶体和非晶体的概念
(1)晶体
①概念：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。
晶体
②分类：根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
二、晶体与非晶体
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
玻璃又称玻璃体
炭黑又称无定形体
(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。
常见的晶体和非晶体
晶体：食盐、冰、铁、铜等。
非晶体：玻璃、橡胶等。
晶体中粒子排列的周期性是指一定方向上每隔一定距离就重复出现的排列，粒子排列的周期性导致晶体呈现规则的几何外形。
一些不法商人用玻璃制造假宝石来牟取暴利，如何鉴别真假宝石？
①晶体的自范性
一定条件下，晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长速率适当
天然水晶球
岩浆里熔融态的SiO2侵入地壳内的空洞冷却形成的
玛瑙
水晶
熔融态的SiO2快速冷却形成的，无晶体外形
熔融态的SiO2缓慢冷却形成的，呈现晶体外形
2．晶体的特点
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当
水晶球 玛瑙 水晶
本质上，晶体的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表象。
非晶体粒子的排列则相对无序，无自范性。
(2)各向异性
同一晶体中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的许多物理性质，如光学性质（折射率等） 力学性质（硬度等）、热学性质（导热性等）、电学性质（导电性）常常随方向的不同而有所差异。
晶体在不同的方向上具有不同的物理性质。
非晶体则不具有物理性质各向异性的特点
不同方向观察红宝石，发现宝石的颜色不同
在不同方向，晶体对光线的吸收与反射是不同的，折射率有各向异性。
石墨在平行于层的方向上电导率高; 而在垂直于层的方向上电导率低。
在不同方向，石墨的导电能力不同，导电率有各向异性。
晶体的熔点固定，常利用固体是否有固定的熔点间接确定某固体是否属于晶体。非晶体没有固定的熔点。
(3)熔点
(4)外形和内部质点的高度有序性
(5)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。
X-射线衍射仪
区分晶体和非晶体最科学和方便的方法：
X-射线衍射实验
3.晶体与非晶体的本质差异
自范性 微观结构
晶体 有 (能自发呈现多面体外形) 原子在三维空间里呈
周期性有序排列
非晶体 没有 (不能自发呈现多面体外形) 原子排列相对无序
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。
实验3-1
4.获得晶体的三条途径
(1) 物质凝固。
(2) 物质冷却不经液态直接 (凝华)。
(3) 从饱和溶液中析出。
熔融态
气态
凝固
溶质
4.获得晶体的三条途径
从饱和硫酸铜溶液中析出的CuSO4.5H2O
从熔融态结晶出的硫晶体(S8)
凝华得到的碘晶体
【思考】外观呈粉末状的物质是否是晶体？
也可能是晶体，只是颗粒太小。
【思考】某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如图所示，这张图说明玻璃是不是晶体 为什么
【思考】根据晶体物理性质的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗
不是晶体，因为微观结构中的原子排序是无序的。
测熔点，X-射线衍射实验
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、塑料等相关制品。
（1）具有规则几何外形的固体,一定是晶体吗？
（2）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。如晶体SiO2和非晶体SiO2
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。
（3）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？
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
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 晶体与非晶体
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。
一、物质的聚集状态
物质三态间的互相转化
20世纪前，人们认为物质的三态变化只是分子间距离发生了变化。
20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子。CO2、SO2、CO是由分子组成的;氯化钠、氟化钙是由阳离子和阴离子组成的;金刚石和二氧化硅是由原子组成的。
气态和液态物质也不一定都是由分子构成。
物质的聚集状态
气态
固态
液态
晶态
塑晶态
液晶态
非晶态
通常物质有三种存在状态,这三种状态通常是指固态、液态和气态。现代科技发现物质的聚集状态除了三态外还有更多的物质聚集状态，如等电子体、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。
1.物质的聚集状态
气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。
②具有良好的导电性和流动性。
(1)概念：
(2)特点：
①是一种特殊的气体
2.等离子体
(3)应用
运用等离子体显示技术可以制造等离子体显示器；
利用等高子体可以进行化学合成；
核聚变也是在等离子态下发生的等。
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
3.液晶
(1)概念：物质加热到达到熔点后，先呈浑浊态，再加热达到一定温度时，浑浊态变透明清亮态，将熔点至澄清点温度范围内的物质状态称为液晶。
(2)特征：
液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，既具有液体的流动性、黏度、性变形等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等。
(3)应用
液晶已有广泛的应用。例如，手机、电脑和电视的液晶显示器，由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变，从而显示数字、文字或图像。再如，合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。
二、晶体与非晶体
蜡状的白磷（P4）
黄色的硫黄（S8）
紫黑色的碘（I2）
蓝色的硫酸铜（CuSO4·5H2O）
黄铁矿
萤石
水晶
绿色鱼眼石
自然界中许多固体
橡胶
玻璃
阅读课本70页（1）什么是晶体？什么是非晶体？ （2）晶体有什么特点和性质？（3）晶体与非晶体有什么本质区别？
二、晶体与非晶体
1.晶体和非晶体的概念
(1)晶体
①概念：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。
晶体
②分类：根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
二、晶体与非晶体
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
玻璃又称玻璃体
炭黑又称无定形体
(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。
常见的晶体和非晶体
晶体：食盐、冰、铁、铜等。
非晶体：玻璃、橡胶等。
晶体中粒子排列的周期性是指一定方向上每隔一定距离就重复出现的排列，粒子排列的周期性导致晶体呈现规则的几何外形。
一些不法商人用玻璃制造假宝石来牟取暴利，如何鉴别真假宝石？
①晶体的自范性
一定条件下，晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长速率适当
天然水晶球
岩浆里熔融态的SiO2侵入地壳内的空洞冷却形成的
玛瑙
水晶
熔融态的SiO2快速冷却形成的，无晶体外形
熔融态的SiO2缓慢冷却形成的，呈现晶体外形
2．晶体的特点
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当
水晶球 玛瑙 水晶
本质上，晶体的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表象。
非晶体粒子的排列则相对无序，无自范性。
(2)各向异性
同一晶体中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的许多物理性质，如光学性质（折射率等） 力学性质（硬度等）、热学性质（导热性等）、电学性质（导电性）常常随方向的不同而有所差异。
晶体在不同的方向上具有不同的物理性质。
非晶体则不具有物理性质各向异性的特点
不同方向观察红宝石，发现宝石的颜色不同
在不同方向，晶体对光线的吸收与反射是不同的，折射率有各向异性。
石墨在平行于层的方向上电导率高; 而在垂直于层的方向上电导率低。
在不同方向，石墨的导电能力不同，导电率有各向异性。
晶体的熔点固定，常利用固体是否有固定的熔点间接确定某固体是否属于晶体。非晶体没有固定的熔点。
(3)熔点
(4)外形和内部质点的高度有序性
(5)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。
X-射线衍射仪
区分晶体和非晶体最科学和方便的方法：
X-射线衍射实验
3.晶体与非晶体的本质差异
自范性 微观结构
晶体 有 (能自发呈现多面体外形) 原子在三维空间里呈
周期性有序排列
非晶体 没有 (不能自发呈现多面体外形) 原子排列相对无序
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。
实验3-1
4.获得晶体的三条途径
(1) 物质凝固。
(2) 物质冷却不经液态直接 (凝华)。
(3) 从饱和溶液中析出。
熔融态
气态
凝固
溶质
4.获得晶体的三条途径
从饱和硫酸铜溶液中析出的CuSO4.5H2O
从熔融态结晶出的硫晶体(S8)
凝华得到的碘晶体
【思考】外观呈粉末状的物质是否是晶体？
也可能是晶体，只是颗粒太小。
【思考】某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如图所示，这张图说明玻璃是不是晶体 为什么
【思考】根据晶体物理性质的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗
不是晶体，因为微观结构中的原子排序是无序的。
测熔点，X-射线衍射实验
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、塑料等相关制品。
（1）具有规则几何外形的固体,一定是晶体吗？
（2）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。如晶体SiO2和非晶体SiO2
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。
（3）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？
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