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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
课时1
一、物质的聚集状态
H2O
一、物质的聚集状态
温度的改变,可实现物质的状态改变
物质的聚集状态
气态
液态
固态
一、物质的聚集状态
组成粒子间距离的改变
组成粒子:
分子、
原子、
离子、
电子等
NaCl
金属
物质的聚集状态
固态
液态
气态
一、物质的聚集状态
等离子体:P68由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质,如火焰、极光等。
离子液体: P68熔点不高的仅由离子组成的液体物质。
物质的聚集状态
气态
液态
固态
一、物质的聚集状态
晶态
非晶态
液晶态P69
→晶体:绝大多数
→非晶体:少数如玻璃、炭黑等
硫黄
碘
硫酸铜
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
二、晶体与非晶体
1.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
☆晶体的微观结构肯定是有序的(与非晶体的本质差别),
但是宏观结构就不一定。
☆自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质
(条件:晶体的生长的速率适当)
但同一种物质可以是晶体(晶体二氧化硅),也可以是非晶体(无定形二氧化硅)
天然水晶球
外是熔融态SiO2快速冷却形成的,宏观上是无晶体外形的玛瑙;
里是熔融态SiO2缓慢冷却形成的宏观上有晶体外形的水晶。
但由于两者都是SiO2晶体,所以微观上原子在三维空间里呈周期性有序排列。
纯净的水晶是无色的,含有不同杂质时,会出现不同的颜色。
二、晶体与非晶体
2.得到晶体的途径:P70
(1)熔融态物质凝固
(2)气态物质冷却不经液态直接凝华
(3)溶质从溶液中析出
晶体:紫黑色
蒸汽:紫色
许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到规则的晶体外形。
NaCl晶体
白糖晶体
二、晶体与非晶体
3.晶体的特点
①自范性:P72本质上,是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
二、晶体与非晶体
3.晶体的特点
②各向异性:是指物质的全部或部分化学、物理性质随着方向的改变而有所变化,在不同的方向上呈现出差异的性质。
水晶
石蜡
红热的针
石蜡开始融化,但在不同的方向不同
(反映了晶体内部质点排列的有序性)
二、晶体与非晶体
3.晶体的特点
③熔点较固定
P72晶体的熔点较固定,而非晶体则没有固定的熔点,熔化过程温度会发生变化
二、晶体与非晶体
4.鉴别晶体与非晶体的方法
①看熔点
②看各向异性
③用X射线衍射实验(最可靠的科学方法)
本质差异:粒子在微观空间里是否呈周期性有序排列
物理性质的差异:
强度、导热性、光学性质、熔点等
P77
B
P77
C
P77
C
四、晶体结构的测定
1.常用仪器:X射线衍射仪
2.使用原理:P75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。
P76通过衍射图,经过计算
可以获得晶体结构的有关
信息。