《3.1物质的聚集状态与晶体的常识-学案-2020-2021学年下学期高二化学同步优质课堂(新教材人教版选择性必修2)（解析版）-教案课件-高中化学选择性必修二》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.1物质的聚集状态与晶体的常识-学案-2020-2021学年下学期高二化学同步优质课堂(新教材人教版选择性必修2)（解析版）-教案课件-高中化学选择性必修二（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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 1. 了解晶体与非晶体的区别，了解获得晶体的一般途径。2. 知道物质的聚集状态会影响物质的性质，通过改变物质的聚集状态能获得特殊的材料。3. 认识简单的晶胞，类推其他晶胞的分析方法。4. 知道晶体X射线衍射实验是测定物质结构的基本方法和实验手段。5. 学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。重点：晶体与非晶体的区别；晶体的自范性、各向异性，结晶的方法、对晶胞的认识难点：晶体与非晶体的区别、对晶胞的认识一、物质聚集状态1.物质聚集状态除了三态，还有更多的物质聚集状态，如 、离子液体、晶态、非晶态，以及介乎晶
2、态和非晶态之间的塑晶态、 等。2.等离子体(1)概念：气态物质在 或者在 激发下，分子发生分解，产生 等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈 的物质 称为等离子体。(2)特点等离子体具有良好的 和 。(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。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 和 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)
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、晶体和非晶体1.晶体和非晶体的概念(1)晶体概念：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈 排列而构成的具有 的固体。分类：根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用，可分为 、 、 和金属晶体。(2)非晶体概念：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈 排列而构成的 规则几何外形的固体。(3)晶体和非晶体的本质差异自范性微观结构晶体 非晶体 学生活动具有规则几何外形的固体一定是
4、晶体吗？ 2.晶体的特点(1)自范性概念：晶体能 多面体外形的性质。晶体呈现自范性的条件之一： 。如熔融物质冷却凝固速率过快时，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则的外形的块状物。晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的 。 (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 、 、导电性、光学性质等，常常随方向的不同而有所差异。(3)熔点晶体有 的熔点，而非晶体没有固定熔点。(4)晶体能使X-射线产生的衍射晶体物质能使X-射线产生 ，非晶体只有散射效应。这是测定晶体结构的重要实验方法。【实验3-1】实验操作实验现象用研钵把硫黄粉
5、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。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。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。3.晶体获取的途径 。 。 。 【思考与讨论】(1) 图3-7是某同学找到的一张玻璃结构的示意图,根据这张图判断玻璃是不是晶体?为什么? (2) 根据晶体物理性质的各向异性的特点，能鉴别用玻璃仿造的假宝石。请你列举一些可能有效的方法鉴别假宝石。 【总结】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三、
6、晶胞1.晶胞的概念描述晶体结构的 叫做晶胞。晶胞是晶体中最小的 。2、晶体和晶胞的关系：整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。(1)“无隙”是相邻晶胞之间 。(2)“并置”是所有晶胞都是 排列的，取向 。(3)所有晶胞的 及其内部的原子 、 及几何排列是完全相同的。(4)一般来说，晶胞都是 。3、平行六面体晶胞中粒子个数的计算。(1)晶胞的顶角原子是 个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是 个晶胞共用的，晶胞面上的原子是 个晶胞共用的。(2)晶胞中微粒数目的确定。 “均摊法”是计算每个晶胞平均拥有的粒子数目的常用方法。其基本理念是每个粒子被n个晶胞所共用，则该粒子有1/n属于这个晶胞。(3
7、) 晶胞中微粒数目的确定 例1金属铜晶胞中原子个数的计算。铜晶胞金属铜的一个晶胞中，位于晶胞 的铜原子有 个，位于 的铜原有 个，金属铜晶胞中所含的铜原子数为 。例2氯化钠晶胞中所含的Na+、Cl-数。氯化钠晶胞如图所示，其中体积较小的为 离子(填“Na+”或“Cl-”下同)，体积较大的为 离子，则晶胞中含 个Na+(提示:晶胞中心还有一个Na+)和 个Cl-。例3试计算钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图金属钠的一个晶胞的原子数= 金属锌的一个晶胞的原子数= 碘的一个晶胞的原子数= 金刚石的一个晶胞的原子数= 四晶体结构的测定1.X射线衍射原理单一波长的X射线通
8、过晶体时，X射线和晶体中的 相互作用，会在记录仪上产生分立的 或明锐的衍射峰。2.X射线衍射实验获得晶胞信息晶体的X射线衍射实验图经过计算，可以获得包括晶胞 和大小、分子或原子在观空间有序排列呈现的 、原子在晶胞里的 和位置等，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。3.X射线衍射实验获得分子信息 通过晶体X射线衍射实验，可以测定晶胞中各个原子的 ，根据原子坐标，可以计算原子间的 ，判断哪些原子之间存在化学键，确定 和键角，得出分子的 。一、物质聚集状态1.物质聚集状态等离子体 液晶态 2.等离子体高温 在外加电场 电子和阳离子 电中性 聚集体 导电性 流动性3.液晶液态 晶态二、晶
9、体和非晶体1.晶体和非晶体的概念(1)周期性 离子晶体 分子晶体 原子晶体 (2)相对无序 不具有 (3)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)原子排列相对无序学生活动不一定，因为非晶体也能加工成规则的几何外形，如玻璃饰品。2.晶体的特点(1)自范性 自发地呈现多面体外形的性质 晶体生长的速率适当 宏观表象(2)各向异性硬度 导热性 (3) 熔点固定(4)衍射【实验3-1】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 3.晶体获取的途径熔融态物质凝固
10、析出晶体气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）溶质从溶液中析出【思考与讨论】1. 晶体与非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。观察教科书中的图3-7玻璃的结构示意图，构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无序的,所以玻璃是非晶体。2. 利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝石。宝石是晶体，具有固定的熔点和各向异性，可用硬度、熔点、折光率等性质来鉴别宝石。(1)可观察宝石的形状,具有多面体的外形；实验它的硬度,可在玻璃上划出痕迹，初步确定它是晶体；(2)可利用宝石的折光率鉴别；(3)可利用X-射线衍射仪鉴别。【总结】固体外观微观结构自范性各向异性熔点晶体具有自发形成的规则的几何外形原子在三维空间呈周期性有序排列有有固定非晶体不能自发形成规则的几何外形原子排列相对无序没有没有不固定本质区别微观原子在三维空间里是否呈现周期性有序排列三、晶胞1.晶胞的概念基本单元 重复单元2、 晶体和晶胞的关系没有任何间
