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1、高二化学（选修高二化学（选修3）第三章）第三章第一节让我们一起先欣赏几种美丽的晶体雪雪花花金刚石金刚石冰糖冰糖石墨石墨水晶石水晶石思考什么是晶体？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？一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体晶体晶体离子型晶体离子型晶体 原子型晶体原子型晶体 分子型晶体分子型晶体 金属型晶体金属型晶体 混合型晶体混合型晶体1、概念晶体：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2、分类观察思考请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：水晶石水晶石 常见的晶体有各种金属，石英、常见的晶体有各种金属，石英、云母、明矾、石膏、食盐、雪花，云母、明矾、石膏、食
2、盐、雪花，海波、冰、电木；常见的非晶体有海波、冰、电木；常见的非晶体有石蜡，玻璃，沥青，石蜡，玻璃，沥青，塑料，塑料，松香松香3、晶体与、晶体与非晶体的本质差异非晶体的本质差异说明：说明：晶体自范性的本质：是晶体中粒子在微观空间里呈现晶体自范性的本质：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。周期性的有序排列的宏观表象。晶体自范性的条件之一：生长速率适当。晶体自范性的条件之一：生长速率适当。自范性自范性微观结构微观结构晶体晶体有（能有（能自发自发呈现多面体外呈现多面体外形）形）原子在三维空间里呈原子在三维空间里呈周周期性有序排列期性有序排列非晶体非晶体没有（不能自发呈现多面没有（
3、不能自发呈现多面体外形）体外形）原子排列相对无序原子排列相对无序天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶（见教材见教材见教材见教材P P6060图图图图3 31 1） 玛瑙和水晶都是玛瑙和水晶都是玛瑙和水晶都是玛瑙和水晶都是SiOSiO2 2的晶体，不同的是玛瑙是熔的晶体，不同的是玛瑙是熔的晶体，不同的是玛瑙是熔的晶体，不同的是玛瑙是熔融态融态融态融态SiOSiO2 2快速冷却快速冷却快速冷却快速冷却形成的，而水晶则是熔融态形成的，而水晶则是熔融态形成的，而水晶则是熔融态形成的，而水晶则是熔融态SiOSiO2 2缓缓缓缓慢冷却慢冷却慢冷却慢冷却形成的。形成的。形成的。形成的。玛瑙玛瑙水
4、晶水晶晶体与非晶体的区别晶体与非晶体的区别要点一要点一晶体晶体非晶体非晶体自范性自范性(本本质区区别)有有无无是否均一是否均一均一均一不均一不均一固定熔、沸点固定熔、沸点有有无无各向异性各向异性有有无无能否能否发生生X射射线衍射衍射(最科最科学的区分方法学的区分方法)能能不能不能(能能发生散射生散射)举例例NaCl晶体、晶体、I2晶晶体、体、SiO2晶体、晶体、Na晶体等晶体等玻璃、橡胶玻璃、橡胶等等特别提醒：特别提醒：(1)晶体有规则的几何外形，但有规晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的不一定是晶体。如玻璃、塑料等则几何外形的不一定是晶体。如玻璃、塑料等相关制品。相关制品。(2)同一物质
5、有时是晶体，也有时是非晶体。如同一物质有时是晶体，也有时是非晶体。如晶体晶体SiO2和非晶体和非晶体SiO2。经不同途径得到的晶体经不同途径得到的晶体（见教材见教材见教材见教材P P6161图图图图3 32 2）4、晶体形成的途径、晶体形成的途径(1)熔融态物质凝固。熔融态物质凝固。(2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。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。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？粉末状的固体是否都为非晶体呢？粉末状的固体是否都为非晶体呢？粉末状的固体是否都为非晶体呢？那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？那么怎样判断固体是晶体还是
6、非晶体呢？那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？一些晶体的显微照片一些晶体的显微照片一些晶体的显微照片一些晶体的显微照片：（：（：（：（见教材见教材见教材见教材P P6161图图图图3 33 3）5、晶体的特性、晶体的特性有规则的几何外形有规则的几何外形（晶体内部晶体内部质点质点和外形质点排列的高度有序性）和外形质点排列的高度有序性） 有固定的熔沸点有固定的熔沸点各向异性（强度、导热性、光学性质等）各向异性（强度、导热性、光学性质等）当一波长的射线通过晶体时，会在记录仪当一波长的射线通过晶体时，会在记录仪上看到上看到分立的斑点或者明锐的谱线分立的斑点或者明锐的
7、谱线（教材（教材3 3页图）页图）区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行对固体进行X射线衍射实验。（射线衍射实验。（见课本见课本P62科学视野）科学视野）学与问 教材62页1：不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。：不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。2：A、采用、采用X射线衍射实验，当射线衍射实验，当X射线照射假宝石射线照射假宝石 时，时，不能使不能使X射线产生衍射，只有散射效应。射线产生衍射，只有散射效应。B、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现。等的晶面、晶棱和
8、顶角重复出现。C、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃；、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃；而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。D、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔沸点，在一定的范围内便开始熔化。沸点，在一定的范围内便开始熔化。E、可利用宝石的折光率鉴别、可利用宝石的折光率鉴别你想知道人造钻石和天然钻石的区别吗？思考思考“学与问学与问”：教材教材62页页人造钻石和天然钻石的区别相同相同方面方面不同方面不同方面X射线射线亲油性亲油性亲水性亲水性天然天然钻石钻石成分成分硬度硬度密度密度发蓝色荧发蓝色荧光光
9、油会融在油会融在钻石表面钻石表面在钻石表在钻石表面水呈小面水呈小珠状珠状人造人造钻石钻石发黄色荧发黄色荧光和磷光光和磷光形成油珠形成油珠在钻石表在钻石表面分散流面分散流走走例例例例1 1(2011年黄冈高二检测年黄冈高二检测)下列叙述中，正确下列叙述中，正确的是的是()A具有规则几何外形的固体一定是晶体具有规则几何外形的固体一定是晶体B晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形的几何外形C具有各向异性的固体一定是晶体具有各向异性的固体一定是晶体D粉末状的固体肯定不是晶体粉末状的固体肯定不是晶体【解析解析】晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒晶体与非晶体
10、的根本区别在于其内部粒子在微观空间是否按一定规律做周期性重复排列。子在微观空间是否按一定规律做周期性重复排列。晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部粒子规律性排列的外部反映，因此称性是其内部粒子规律性排列的外部反映，因此B项错。有些人工加工而成的固体也具有规则几何外项错。有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，但不是晶体，如玻璃制品，所以形和高度对称性，但不是晶体，如玻璃制品，所以A项错。具有各向异性的固体一定是晶体，项错。具有各向异性的固体一定是晶体，C项正项正确。不管固体的颗粒大小如何，只要其组成粒子在确。不管固体
11、的颗粒大小如何，只要其组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体。三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体。【答案答案】C解析：解析：选选A。原子在三维空间里呈有序排列。原子在三维空间里呈有序排列(选项选项B)、有自范性、有固定的熔点、有自范性、有固定的熔点(选项选项C)、物理性、物理性质上体现各向异性、质上体现各向异性、X射线衍射图谱上有分明的射线衍射图谱上有分明的斑点或明锐的谱线斑点或明锐的谱线(选项选项D)等特征，都是晶体在等特征，都是晶体在各个方面有别于非晶体的体现。而是否互为同素各个方面有别于非晶体的体现。而是否互为同素异形体与是否为晶体这两者之间并无联系，如无异形体与是否为
12、晶体这两者之间并无联系，如无定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于定形碳也是金刚石、石墨的同素异形体，却属于非晶体。非晶体。(2011青青岛高高二二质检)关关于于晶晶体体的的自自范范性性，下下列列叙述正确的是叙述正确的是()A破破损的的晶晶体体能能够在在固固态时自自动变成成规则的的多多面面体体B缺缺角角的的氯化化钠晶晶体体在在饱和和NaCl溶溶液液中中慢慢慢慢变为完美的立方体完美的立方体块 C圆形形容容器器中中结出出的的冰冰是是圆形形的的体体现了了晶晶体体的的自自范性范性D由玻璃制成由玻璃制成规则的玻璃球体的玻璃球体现了晶体的自范性了晶体的自范性晶晶体体的的自自范范性性指指的的是是在在适适
13、宜宜条条件件下下，晶晶体体能能够够自自发发地地呈呈现现封封闭闭的的规规则则的的多多面面体体外外形形的的性性质质，这这一一适适宜宜条条件件一一般般指指的的是是自自动动结结晶晶析析出出的的条条件件，A选选项项所所述述过过程程不不可可能能实实现现；C选选项项中中的的圆圆形形并并不不是是晶晶体体冰冰本本身身自自发发形形成成的的，而而是是受受容容器器的的限制形成的；限制形成的；D项中玻璃是非晶体。项中玻璃是非晶体。答案：B1水水的的状状态除除了了气气、液液和和固固态外外，还有有玻玻璃璃态。它它是是由由液液态水水急急速速冷冷却却到到165 K时形形成成的的。玻玻璃璃态的的水水无无固固定定形形状状，不不存存在在晶晶体体结构构，且且密密度度与与普普通通液液态水水的的密密度度相相同同，有有关关玻玻璃璃态水水的叙述中正确的是的叙述中正确的是()A水由液水由液态变为玻璃玻璃态，体，体积缩小小B水由液水由液态变为玻璃玻璃态，体，体积膨膨胀C玻璃玻璃态是水的一种特殊状是水的一种特殊状态D玻璃玻璃态水能使水能使X射射线产生衍射生衍射解析：玻玻璃璃态态水水无无固固定定形形状状，不不存存在在晶晶体体结结构构，故故玻玻璃璃态态水水不不是是晶晶体体，不不能能使使X射射线线产产生生衍衍射射；因因密密度度与与普普通通水水相相同同，故故水水由由液液态态变变为为玻璃态时体积不变。玻璃态时体积不变。答案：C
