【课件】物质的聚集状态与晶体的常识+教学课件高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

第第一一节节物物质质的的聚聚集集状状态态与与晶晶体体的的常常识识物质的聚集状态物质的聚集状态与晶体的常识与晶体的常识第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质阅阅读读68 69 物物质质的的聚聚集集状状态态 物物质质的的聚聚集集状状态态？一、物质的聚集状态一、物质的聚集状态1 1、物质的聚集状态：固态、液态（离子液体）、气态（等离子体）；晶态、非晶态；塑晶态、液晶态。2、液晶：介于液态和晶态之间的物质状态。分类：热致液晶和溶致液晶。性质：既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的某些物理性质，如导热性、光学性质等，表现出类似晶体的各向异性（P72）。应用：液晶显示器、高强度液晶纤维。3、等离子体：由电子、阳离子和电中性粒子组成。性质：导电性、流动性应用：等离子体显示器、化学合成核聚变等领域被广泛应用。胆胆矾矾 明明矾矾晶晶体体冰冰糖糖晶晶体体 水水晶晶水晶石水晶石世界上最大的钻石世界上最大的钻石“库利南库利南”绿宝石紫水晶 黄黄 水水 晶晶 黄黄 水水 晶晶 晶体：固态离子化合物、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石晶体：固态离子化合物、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石非晶体非晶体：玻璃及玻璃态物质、橡胶、松香：玻璃及玻璃态物质、橡胶、松香二、晶体与非晶体二、晶体与非晶体1.1.晶体与非晶体的本质差异晶体与非晶体的本质差异固体自范性自范性微观结构晶体 (能自发呈现 外形)原子在三维空间里呈_ 有序排列非晶体 (不能自发呈现多面体外形)原子排列相对_有有多面体多面体无无周期性周期性无序无序2.2.得到晶体的途径得到晶体的途径（1 1）熔融态物质凝固）熔融态物质凝固（2 2）气态物质冷却不经液体直接凝固（凝华）气态物质冷却不经液体直接凝固（凝华）（3 3）溶质从溶液中析出）溶质从溶液中析出 （1 1）(2)(3)(2)(3)3.3.晶体的特性晶体的特性(1)自范性：晶体能自发地呈现 外形的性质。(2)各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的 。（硬度、熔点、折光率）(3)固定的 。多面体物理性质熔点4.4.晶体与非晶体的区分方法晶体与非晶体的区分方法（1 1）测熔点（晶体熔点固定）测熔点（晶体熔点固定）（）（）X X射线衍射实验射线衍射实验（可靠方法可靠方法）（2 2）测硬度）测硬度（）测折光率（）测折光率【思考与讨论】【思考与讨论】P72 P72（1 1）再看玻璃的结构示意图）再看玻璃的结构示意图如图所示，这张图说明如图所示，这张图说明玻璃是不是晶体玻璃是不是晶体?为什么为什么?不是，玻璃中粒子质点不是，玻璃中粒子质点排列无序，没有晶体的自范性。排列无序，没有晶体的自范性。1 1、各向异性：（）硬度：刻划玻璃、各向异性：（）硬度：刻划玻璃 （）熔点（）折光率（）熔点（）折光率（2 2）根根据据晶晶体体物物理理性性质质的的各各向向异异性性的的特特点点，人人们们很很容容易易识识别别用用玻玻璃璃仿仿造造的的假假宝宝石石。你你能能列列举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗?、X-X-射线衍射实验射线衍射实验 晶体晶体SiO2和非晶体和非晶体SiO2的投影示意图的投影示意图周期性有序有序排列周期性有序有序排列玻璃结构示意图玻璃结构示意图BOSiM粒子排列是否有序粒子排列是否有序太麻烦太麻烦三、晶胞三、晶胞1.1.晶胞定义：描述晶体结构的晶胞定义：描述晶体结构的基本单元基本单元叫做晶胞叫做晶胞蜂巢与蜂室蜂巢与蜂室铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞 晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定。而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定。金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图NaCl晶体结构和晶胞晶体结构和晶胞思考与交流思考与交流:上述铜晶体、金刚石、上述铜晶体、金刚石、NaClNaCl晶体的晶体的晶胞空间构形是怎样的？晶胞空间构形是怎样的？平行六面体平行六面体无隙并置无隙并置、晶胞结构特点：晶胞、晶胞结构特点：晶胞一般一般是平行六面体，整块晶体是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞可看作数量巨大的晶胞“无隙并置无隙并置”而成（晶胞间无任而成（晶胞间无任何间隙，平行排列，取向相同，晶胞可以何间隙，平行排列，取向相同，晶胞可以平移重合平移重合）3、三种典型立方晶体结构、三种典型立方晶体结构体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方面心立方思考：思考：铜晶胞含有铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是个铜原子，为什么不是14个？个？4 4、晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算无隙并置无隙并置顶点：顶点：八个晶八个晶胞共用胞共用无隙并置无隙并置棱边：棱边：四个晶四个晶胞共用胞共用面心：面心：两个晶两个晶胞共用胞共用晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算体心：体心：1面心面心:1/2顶点顶点:1/8棱边棱边:1/4立方晶胞立方晶胞体心：体心：1面心：面心：1/2棱边：棱边：1/4顶点：顶点：1/8小结小结:晶胞对质点的占有率晶胞对质点的占有率【思考与讨论】【思考与讨论】P74 图图3-11依依次次是是金金属属钠钠(Na)、金金属属锌锌(Zn)、碘碘(12)、金金刚刚石石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?钠、锌晶胞都是：钠、锌晶胞都是：81/8+1=2碘：（碘：（81/8+61/2）2=8金刚石：金刚石：81/8+61/2+4=8小结：晶胞是八个顶角相同，三套各小结：晶胞是八个顶角相同，三套各4 4根平根平行棱分别相同，三套各两个平行面分别相行棱分别相同，三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。（晶胞可以同的最小平行六面体。（晶胞可以平移重平移重合合）例：判断下列六面体是否是晶胞？四、晶体结构的测定四、晶体结构的测定 X射线衍射实验射线衍射实验【阅读】【阅读】P 75-76 P 75-76 图图3-12 3-13 3-143-12 3-13 3-14 3-15 3-16 3-15 3-16 1常用仪器：常用仪器：。2测定过程：当单一波长的测定过程：当单一波长的X射线通过晶体时，射线通过晶体时，X射线和晶体中射线和晶体中的的 相互作用，会在记录仪上产生相互作用，会在记录仪上产生 或者或者 。3作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信息。作用：根据衍射图，经过计算可以获得晶体结构的有关信息。X射线衍射仪电子明锐的衍射峰分立的斑点包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置、化学键及键现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置、化学键及键参数等。参数等。小结：小结：1 1、晶体、晶体具有规则几何外形的固体具有规则几何外形的固体2 2、特性：、特性：（1 1）晶体有）晶体有自范性自范性（条件：晶体生长速率适当）（条件：晶体生长速率适当）（2 2）晶体具有）晶体具有各向异性各向异性 （3 3）晶体具有）晶体具有固定的熔点固定的熔点3 3、晶体与非晶体的本质区别在于、晶体与非晶体的本质区别在于构成固体的构成固体的粒子粒子在三维空间里是否呈现周期性的在三维空间里是否呈现周期性的有序排列有序排列6 6、晶体和非晶体的、晶体和非晶体的鉴别鉴别7 7、晶体结构的测定晶体结构的测定XX射线衍射射线衍射4 4、晶体形成的、晶体形成的途径途径：5、晶胞中晶胞中原子个数的计算原子个数的计算练习练习2、2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A、MgB B、MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2典例分析典例分析Mg原子的数目：原子的数目：121/6+21/2=3B原子的数目：原子的数目：6故化学式可表示为故化学式可表示为 MgB2典例分析典例分析练习练习3、右面图形是石墨晶体的层面结构图，、右面图形是石墨晶体的层面结构图，试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数是分别：共价键数和碳原子数是分别：A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 NaCl晶体结构示意图：晶体结构示意图：Na+Cl-干干冰冰晶晶体体结结构构金刚石晶体金刚石晶体结构示意图结构示意图