物質(zhì)的聚集狀態(tài)晶體與非晶體課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

高中化學(xué)·選擇性必修2·第三章·第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)3.1.1物質(zhì)的聚集狀態(tài)

晶體與非晶體一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)物質(zhì)的聚集狀態(tài)氣態(tài)液態(tài)固態(tài)晶態(tài)塑晶態(tài)液晶態(tài)非晶態(tài)液晶等離子體離子液體請(qǐng)閱讀課本P68-69,物質(zhì)的聚集狀態(tài)有哪些？1.等離子體氣態(tài)物質(zhì)在高溫或者在外加電場(chǎng)激發(fā)下，分子發(fā)生分解，產(chǎn)生電子和陽(yáng)離子等。這種由電子、陽(yáng)離子和電中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)聚集體稱(chēng)為等離子體。極光雷電等離子體是一種特殊的氣體，具有良好的導(dǎo)電性和流動(dòng)性。離子液體是熔點(diǎn)不高的僅由離子組成的液體物質(zhì)2.液晶液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)。分類(lèi)熱致液晶溶致液晶液體的某些性質(zhì)：晶體的某些性質(zhì)：性質(zhì)流動(dòng)性、黏度、形變性等導(dǎo)熱性、各向異性等二、晶體和非晶體冰雪硫黃碘硫酸銅碳酸鈣膽礬明礬晶體冰糖晶體水晶

水晶石世界上最大的鉆石——“庫(kù)利南”綠寶石紫水晶黃水晶

黃水晶

1.晶體內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體。根據(jù)組成晶體的微粒和微粒間的相互作用，可分為離子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體2.非晶體內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈相對(duì)無(wú)序排列而構(gòu)成的不具有規(guī)則幾何外形的固體。玻璃橡膠炭黑玻璃又稱(chēng)玻璃體炭黑又稱(chēng)無(wú)定形體3.晶體和非晶體的判斷晶體：絕大多數(shù)固體。非晶體：玻璃、橡膠、炭黑等。4.晶體和非晶體的本質(zhì)差異自范性微觀(guān)結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒(méi)有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對(duì)無(wú)序

晶體和非晶體的性質(zhì)差異如何判斷固體物質(zhì)是晶體還是非晶體？晶體與非晶體有什么本質(zhì)差異呢？1.晶體具有固定的熔點(diǎn)。非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。原子在三維空間里呈周期性有序排列晶體非晶體2.晶體具有各向異性（如強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等）。非晶體無(wú)各向異性，而是各向同性。5.晶體的特點(diǎn)①晶體的自范性晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體幾何外形的性質(zhì)。晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一：晶體生長(zhǎng)速率適當(dāng)。SiO2快速冷卻成瑪瑙SiO2緩慢冷卻成水晶若凝固速率過(guò)快，常得到粉末或沒(méi)有規(guī)則幾何外形的塊狀物。同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體本質(zhì)上，晶體的自范性是晶體中粒子在微觀(guān)空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀(guān)表象。非晶體粒子的排列則相對(duì)無(wú)序，無(wú)自范性。晶體SiO2非晶體SiO2②晶體的各向異性同一晶體中，在不同方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般是不一樣的，因此，晶體的許多物理性質(zhì)，如硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等，常常隨方向的不同而有所差異。晶體在不同的方向上具有不同的物理性質(zhì)。非晶體則不具有物理性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)。③熔點(diǎn)晶體有固定熔點(diǎn)，非晶體無(wú)固定熔點(diǎn)。間接區(qū)分晶體和非晶體的方法。④外形和內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的高度有序性⑤晶體能使X-射線(xiàn)產(chǎn)生的衍射晶體能使X-射線(xiàn)產(chǎn)生衍射，非晶體則無(wú)。區(qū)分晶體和非晶體的最可靠方法。6.晶體的獲取方法三種方法：①熔融態(tài)物質(zhì)凝固

②氣態(tài)物質(zhì)直接凝固

③溶質(zhì)從溶液中析出從熔融態(tài)結(jié)晶出的硫晶體升華得到的碘晶體從飽和硫酸銅溶液中析出的硫酸銅晶體【思考討論1】圖是玻璃結(jié)構(gòu)的示意圖，根據(jù)這張圖判斷玻璃是不是晶體。為什么?【思考討論2】根據(jù)晶體物理性質(zhì)的各向異性的特點(diǎn)，能鑒別用玻璃仿造的假寶石。請(qǐng)你列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石。不是。玻璃的粒子在微觀(guān)空間里沒(méi)有呈現(xiàn)周期性有序排列。使用X-射線(xiàn)照射。④晶體不一定都有規(guī)則的幾何外形。如瑪瑙。①同一物質(zhì)可以是晶體，也可以是非晶體。如晶體SiO2和非晶體SiO2。②有規(guī)則幾何外形或者美觀(guān)、對(duì)稱(chēng)外形的固體，不一定是晶體。如玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀(guān)對(duì)稱(chēng)的外觀(guān)。③具有固定組成的物質(zhì)不一定是晶體。如某些無(wú)定形體也有固定組成。⑤晶體的固體粉末同樣是晶體。晶粒太小無(wú)法用肉眼觀(guān)察。晶體非晶體微觀(guān)結(jié)構(gòu)特征粒子周期性有序排列粒子排列相對(duì)無(wú)序性質(zhì)特征自范性有無(wú)各向異性有無(wú)熔點(diǎn)固定不固定鑒別方法間接方法看是否具有固定的熔點(diǎn)或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性科學(xué)方法對(duì)固體進(jìn)行X－射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)舉例大多數(shù)固體玻璃、橡膠、炭黑等課堂

小結(jié)三、晶胞1.晶胞定義：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞

晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的關(guān)系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是無(wú)形的，是人為劃定。金剛石的多面體外形、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞思考與交流:上述銅晶體、金剛石、NaCl晶體的晶胞空間構(gòu)形是怎樣的？平行六面體無(wú)隙并置２、晶胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：晶胞一般是平行六面體，整塊晶體可看作數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成（晶胞間無(wú)任何間隙，平行排列，取向相同，晶胞可以平移重合）3、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)體心立方簡(jiǎn)單立方面心立方思考：

銅晶胞含有4個(gè)銅原子，為什么不是14個(gè)？

4、晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算無(wú)隙并置頂點(diǎn)：八個(gè)晶胞共用無(wú)隙并置棱邊：四個(gè)晶胞共用面心：兩個(gè)晶胞共用晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：1面心:1/2頂點(diǎn):1/8棱邊:1/4立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點(diǎn)：1/8小結(jié):晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率【思考與討論】P74

圖3-11依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(12)、金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含幾個(gè)原子?鈉、鋅晶胞都是：8×1/8+1=2碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8金剛石：8×1/8+6×1/2+4=8小結(jié)：8個(gè)頂角相同4根平行棱相同（3套：x軸、y軸、z軸）兩個(gè)平行面相同（3套：前、后面；頂、底面；左、右面）3、如圖為甲、乙、丙三種晶體的晶胞結(jié)構(gòu):請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)甲晶體的化學(xué)式(X為陽(yáng)離子)為

。

(2)乙晶體中A、B、C三種粒子的個(gè)數(shù)比是

。

(3)丙晶體中每個(gè)D周?chē)Y(jié)合E的個(gè)數(shù)是

。

X2Y1∶3∶18隨堂練習(xí)課本P7778金版P63活學(xué)123任務(wù)五：晶體密度的計(jì)算隨堂練習(xí)5、(2020黑龍江哈爾濱三中高二上期末)已知CsCl晶體的密度為dg·cm-3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,相鄰的兩個(gè)Cs+的核間距為acm,如圖所示,則CsCl的摩爾質(zhì)量可以表示為(

)。A金版P64456四、晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定——X射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)【閱讀】P75-76圖3-123-133-14

1．常用儀器：

。2．測(cè)定過(guò)程：當(dāng)單一波長(zhǎng)的X射線(xiàn)通過(guò)晶體時(shí)，X射線(xiàn)和晶體中的

相互作用，會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生

或者

。X射線(xiàn)衍射儀電子明銳的衍射峰分立的斑點(diǎn)衍射圖通過(guò)計(jì)算獲得晶胞形狀和大小分子或原子在微觀(guān)空間有序排列呈現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)類(lèi)型原子在晶胞里的數(shù)目和位置等結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系2、經(jīng)過(guò)計(jì)算可以從衍射圖形獲得晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。4、測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)最常用的方法是進(jìn)行X射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn),關(guān)于其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.X射線(xiàn)透過(guò)晶體時(shí)會(huì)在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點(diǎn)或者明銳的衍射峰B.同一種物質(zhì)的X射線(xiàn)圖譜相同C.能夠通過(guò)X射線(xiàn)圖譜計(jì)算晶胞形狀和大小、原子在晶胞中的數(shù)目和位置D.通過(guò)X射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)分析物質(zhì)微觀(guān)結(jié)構(gòu)是測(cè)定原子空間排布的重要途徑隨堂練習(xí)B練習(xí)2、2001年報(bào)道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2典例分析BMg原子的數(shù)目：12×1/6+2×1/2=3B原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示為

MgB2典例分析練習(xí)3、右面圖形是石墨晶體的層面結(jié)構(gòu)圖，試分析圖形推測(cè)層面上每個(gè)正六邊型擁有的共價(jià)鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別：A、6，6B、2，4C、2，3D、3，2②六棱柱晶胞中粒子的計(jì)算方法頂角：1/6上、下棱：1/4側(cè)棱：1/3面上：1/2內(nèi)部1③正三棱柱晶胞中粒子的計(jì)算方法不頂點(diǎn)：1/12側(cè)棱：1/6內(nèi)部：1上下棱：1/4拓展應(yīng)用其他晶胞中不同位置的粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算學(xué)以致用1.某晶體的部分結(jié)構(gòu)為正三棱柱(如圖所示),這種晶體中A、B、C三種粒子的數(shù)目之比是(

)。A.3∶9∶4 B.1∶4∶2C.2∶9∶4 D.3∶8∶4B頂點(diǎn)：1/12側(cè)棱：1/6內(nèi)部