3.1.1物質(zhì)聚集狀態(tài)、晶體的常識 課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一節(jié)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識第1課時物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識第三章

晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.認(rèn)識物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2.能從微觀角度理解晶體的結(jié)構(gòu)特征，并能結(jié)合晶體的特點判斷晶體

和非晶體(重點)。3.知道晶體X射線衍射實驗是測定物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法和實驗手段。引入新課試從微觀角度分析水的三態(tài)變化的原因？分子間距離發(fā)生了變化。20世紀(jì)初，通過X射線衍射等實驗手段，發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無分子。例如，氯化鈉、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等。一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化填空：熔化、液化、汽化、凝固、凝華、升華及過程的吸、放熱

物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否只有固、液、氣三種狀態(tài)？2.人們對物質(zhì)組成及聚集狀態(tài)的認(rèn)識歷程20世紀(jì)前分子是所有化學(xué)物質(zhì)保持其性質(zhì)的最小微粒物質(zhì)的三態(tài)轉(zhuǎn)化只是分子間距離的變化20世紀(jì)初許多晶體以及一些氣態(tài)、液態(tài)物質(zhì)不一定由分子構(gòu)成物質(zhì)的聚集狀態(tài)：

氣態(tài)液態(tài)固態(tài)晶態(tài)非晶態(tài)等離子體離子液體塑晶體、液晶體一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)3.等離子體與液晶(1)等離子體①概念：氣態(tài)物質(zhì)

電子和陽離子等。是由電子、陽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。②特點：具有良好的導(dǎo)電性和流動性。③應(yīng)用：制造等離子體顯示器；進(jìn)行化學(xué)合成；發(fā)生核聚變等等。高溫或外加電場分解一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)(2)液晶①特征：介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體流動性、黏度、形變性等，又具有晶體的某些物理性質(zhì)，如導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。②應(yīng)用：手機(jī)、電腦和電視的液晶顯示器；合成高強(qiáng)度液晶纖維。3.等離子體與液晶一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)1.正誤判斷(1)物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固、液、氣三種狀態(tài)(2)等離子體是一種特殊的氣體，含有帶電粒子，呈電中性(3)液晶分為熱致液晶和溶致液晶，膠束是一種溶致液晶(4)三星堆考古中用X射線分析青銅器的微觀晶體結(jié)構(gòu)√×√√應(yīng)用體驗一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)2.科學(xué)研究表明，宇宙中90%以上的物質(zhì)以等離子體狀態(tài)存在，其原因是大部分發(fā)光星球的內(nèi)部溫度和壓力都很高。下列說法正確的是A.只有在宇宙發(fā)光星球上才存在等離子體

B.等離子體能吸收電磁波C.有些難于發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，在等離子體化學(xué)反應(yīng)過程中也不能發(fā)生D.等離子體是一種自然現(xiàn)象，不能人工得到√一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)應(yīng)用體驗3.1925年貝爾德在英國首次成功裝配世界第一臺電視機(jī)，短短幾十年時間，電視機(jī)經(jīng)歷了從黑白到彩色，從手動到遙控，從平板電視機(jī)到液晶電視機(jī)的發(fā)展歷程。下列關(guān)于液晶的敘述錯誤的是A.液晶是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B.液晶具有流動性C.液晶和液態(tài)是物質(zhì)的同一種聚集狀態(tài)D.用來制造液晶顯示器√應(yīng)用體驗一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)紫水晶黃水晶膽礬晶體冰糖晶體單質(zhì)硫明礬橡膠一些非晶體從外形看，晶體和非晶體有何不同？一、晶體與非晶體通讀教材，思考以下問題：1、為什么晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形，你認(rèn)為可能與何因素有關(guān)？2、固體粉末一定是非晶體嗎？3、晶體與非晶體有哪些不同特點和性質(zhì)？4、晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么？如何鑒別？5、獲取晶體的途徑有哪些？問題1：為什么晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形？自范性——晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)①自發(fā)的原因：同種物質(zhì)晶體與非晶體、液體、氣體相比，內(nèi)能更低更穩(wěn)定②自發(fā)的條件是什么？（P70表3-1）原子在三維空間里呈周期性有序排列晶體的生長速率適當(dāng)粉末狀的也可能是晶體問題2：粉末狀的一定是非晶體嗎？碳酸鈣晶體粉末和電子顯微鏡下的碳酸鈣晶體問題3、晶體與非晶體有哪些不同特點和性質(zhì)？晶體特點自范性各向異性具有固定的熔點①晶體的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等表現(xiàn)為各向異性②晶體的各向異性反應(yīng)了晶體內(nèi)部質(zhì)點排列的有序性問題3、晶體與非晶體有哪些不同特點和性質(zhì)？晶體的各向異性——方解石的雙折射現(xiàn)象問題3、晶體與非晶體有哪些不同特點和性質(zhì)？晶體特點自范性各向異性具有固定的熔點鑒別晶體最科學(xué)的方法是什么？①晶體的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、光學(xué)性質(zhì)等表現(xiàn)為各向異性②晶體的各向異性反應(yīng)了晶體內(nèi)部質(zhì)點排列的有序性——當(dāng)單一的X-射線通過晶體時能在記錄儀上看見分立的斑點和明銳的譜線問題4、如何鑒別晶體與非晶體？玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖2、根據(jù)晶體的物理性質(zhì)的各向異性的特點，人們很容易識別用玻璃仿造的假寶石。你能列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎？1、某同學(xué)在網(wǎng)站上找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖，如右圖，這張圖說明玻璃是不是晶體？為什么？P73思考與討論1、熔融態(tài)物質(zhì)凝固2、氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）3、溶質(zhì)從溶液中析出問題5、晶體形成的途徑？問題5、晶體形成的途徑？晶體非晶體外觀具有規(guī)則幾何外形的固體沒有規(guī)則幾何外形的固體本質(zhì)原子在三維空間里呈周期性有序排列原子排列相對無序?qū)嵗雏}，明礬，水晶、硫酸銅、I2等

橡膠、玻璃、塑料，陶瓷，石蠟等。小結(jié)【課堂練習(xí)】1.判斷正誤。(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(1)凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體。 (

)(2)缺角的NaCl晶體在飽和NaCl溶液中會慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊。 (

)(3)有固定組成的物質(zhì)一定是晶體。 (

)(4)同種物質(zhì)可能既有晶體形態(tài)的又有無定形態(tài)的。 (

)(5)熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻即可得到晶體，粉末狀的固體也有可能是晶體。(

)【課堂練習(xí)】2.關(guān)于晶體的自范性，下列敘述正確的是（）BA破損的晶體能夠在固態(tài)時自動變成規(guī)則的多面體B缺角的硫酸銅晶體在飽和CuSO4溶液中慢慢變?yōu)橐?guī)則的立方體晶塊C圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，體現(xiàn)了晶體的自范性D由玻璃制成規(guī)則的玻璃球，體現(xiàn)了晶體的自范性【課堂練習(xí)】3.晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨與層垂直的方向上的電導(dǎo)率是與層平行的方向上的電導(dǎo)率不用的，晶體的各向異性主要表現(xiàn)在（）D①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A①③B②④C①②③D①②③④【課堂練習(xí)】4.普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于(

)BA外形不一樣B普通玻璃的基本構(gòu)成粒子無規(guī)則性地排列,水晶的基本構(gòu)成粒子按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列C水晶有固定的熔點,普通玻璃無固定的熔點D水晶可用于能量轉(zhuǎn)換,普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換【課堂練習(xí)】5.下列物質(zhì)都是固體,其中不屬于晶體的是(

)A①橡膠②水晶③冰④干冰⑤冰醋酸⑥石蠟⑦玻璃A①⑥⑦B①②⑦C②④⑤⑦D①③⑥⑦【課堂練習(xí)】6.下列關(guān)于等離子體的敘述錯誤的是（）DA是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B是一種混合物存在狀態(tài)C具有導(dǎo)電性D基本構(gòu)成微粒只有陰、陽離子二﹑晶胞1.晶胞定義：晶體中最小的重復(fù)單元(一）晶胞銅晶體銅晶胞金剛石的多面體外形、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖通過對幾種晶體的晶胞的觀察，你認(rèn)為常規(guī)的晶胞是什么形狀的？晶胞是如何堆積成晶體的？NaCl晶胞思考與交流2、數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成晶體.（二）、晶胞的結(jié)構(gòu)特點1、晶胞一般都是平行六面體---其邊長不一定相等也不一定垂直無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙（共用棱、面和頂點）CO2晶胞如何理解“并置”？并置：晶胞平行排列、取向相同（通過上、下、左、右、前、后的平移能與下一個晶胞完全重疊）銅晶胞CaTiO3晶胞ZnS晶胞【任務(wù)1】認(rèn)識晶胞【思考交流】問題：晶胞有哪些特點？晶胞平行六面體8個頂點6個面12條棱（都相同）【任務(wù)1】認(rèn)識晶胞6個面xzyxzyxzy（三套平行面分別相同）【任務(wù)1】認(rèn)識晶胞12條棱xzyxzyxzy（三套棱分別相同）

1、判斷下列結(jié)構(gòu)是否晶胞結(jié)構(gòu)？

ABCD課堂練習(xí)2:下圖是CO2（干冰）的晶胞，有10個CO2分子沒有畫出，請在圖中相應(yīng)位置補(bǔ)充晶胞中的CO2分子。用“”表示CO2分子在晶胞中的位置及取向。（三）均攤法原則：若微粒被n個晶胞共用，均攤下來一個晶胞中占有該微粒的1/n頂點：位于頂點上的粒子為8個小立方體所共有，每個立方體擁有其1/81、計算晶胞中的微粒個數(shù)1/8棱心：位于棱心上的離子為4個小立方體所共有，每個立方體擁有其1/41/4面心：1/2位于面心上的離子為2個小立方體所共有，每個立方體擁有其1/2體心：1位于體心上的離子為1個小立方體所有，每個立方體擁有1個離子思考：一個銅晶胞中到底有幾個銅原子？銅晶胞8×1/8+6×1/2=48×1/8+1=28×1/8+1=22×[8×1/8+6×1/2]=8學(xué)與問舉一反三·分析NaCl晶胞中氯離子和鈉離子的個數(shù)NaCl晶胞----

Cl-

----Na+Cl-

頂點：(1/8)

8=1，面心：(1/2)

6=3，共4個Na+棱上：(1/4)

12=3，體心：1

共4個【課堂練習(xí)】六棱柱（六方）晶胞中粒子的計算方法頂角：1/6側(cè)棱：1/3上、下棱：1/4面上：1/2內(nèi)部：1【課堂練習(xí)】三棱柱晶胞中粒子的計算方法頂點：1/12側(cè)棱：1/6上下棱：1/4內(nèi)部：1【課堂練習(xí)】計算下列晶胞中原子數(shù)目，并確定化學(xué)式。晶胞1X：6/12=1/2Y：6/4+3/6=2Z：1化學(xué)式：X2ZY2例題1

2001年報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個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為()A、MgBB、MgB2

C、Mg2.5B6D、Mg3B2B例題3在冰中每個水分子被4個水分子包圍，通過氫鍵相互連接成龐大的冰。此時1mol水分子中含有幾摩爾氫鍵？3、計算化學(xué)鍵、氫鍵的數(shù)目2mol【課堂練習(xí)】1.判斷正誤。(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(1)晶胞是晶體中最小的“平行六面體”。(

)(2)晶體具有各向同性，非晶體具有各向異性。(

)(3)位于頂角上的粒子一定為8個晶胞所共有。(

)(4)不同晶體中晶胞的大小和形狀都相同。(

)(5)X射線通過晶體，導(dǎo)致晶體發(fā)生化學(xué)變化，形成特征的衍射圖。 (

)【課堂練習(xí)】3.如圖為甲、乙兩種晶體的晶胞示意圖：試寫出：(1)甲晶體的化學(xué)式(X為陽離子)為__________________。(2)乙晶體中A、B、C三種粒子的個數(shù)比是__________________。X3Y1∶3∶1【課堂練習(xí)】4．話筒是聲電轉(zhuǎn)換的換能器，在話筒中有一種材料的結(jié)構(gòu)如圖所示，它的主要成分是鈦酸鋇，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，可知它的化學(xué)式是(

)DABaTi8O12BBaTi4O6CBaTi2O4DBaTiO3【課堂練習(xí)】5．某新型超導(dǎo)材料(只含鎂、鎳和碳三種元素)的一個晶胞，其立方晶胞中C原子位于體心，Ni原子位于面心，Mg原子位于頂角，則該晶體的化學(xué)式是(

)DAMg2CNi3BMgC2NiCMgCNi2DMgCNi