3-1物质的聚集状态与晶体的常识
选修二3.1.1晶体的常识
第一节 晶体的常识 第一课时
物质的聚集状态
物质的三态变化是物理变化,变化时克服分子间作用力或破坏 化学键,但不会有新的化学键形成。
固态
凝固
凝华
(放热)
(放热)
融化 升华
(吸热)(吸热)
液态
气化 (吸热) 气态
液化 (放热)
物质的聚集状态
物质的聚集状态
气态 等离子体
通常物质有三种存在状态,这
课堂练习4:计算下列晶胞中原子数目,确定化学式。
晶胞1 X:6/12=1/2 化学式:
Y:6/4+3/6=2 Z:1
X2ZY4
晶胞2
Mg:12/6+2/2=3 B:(在体内) 6
化学式: MgB2
课堂练习5:科学家发现了一种由钛原子和碳 原子构成的气态团簇分子。如图所示,顶角和 面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子
Cl-数=8×
1 8
+6 × 12=4
一个晶胞含4个NaCl
氯化钠的化学式为NaCl
应用:根据晶胞确定化学式。
思考与讨论:
(1)晶胞有几套平行棱?有几套平行面? 晶胞有三套各4根平行棱,有3套各两个平行面
(2)数一数,它们分别平均含有几个原子?
金属钠(Na)
1+8 1 =2 8
金属锌(Zn)
1+8 1 =2 8
外层冷却快,内层冷却慢;晶体生长速率适当 是保持自范性的条件之一。
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当 玛瑙
水晶
天然水晶球里的玛瑙和水晶
玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成——没有规则外形 水晶是熔融态SiO2缓慢冷却形成——有规则外形 思考:除了冷却的方法,还有没有其它途径得到晶体 内部:1
3-1物质的聚集状态与晶体的常识(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修第二册
4.获得晶体的途径
实验步骤
实验现象
熔融态物质凝 固
用研钵把硫黄粉末研细,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。
硫加热融化,自然冷却结晶后,
得到黄色晶体。从熔融态结晶 出的硫晶体
本质上,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列 的宏观表象。
非晶体粒子的排列则相对无序,无自范性。
3.晶体的各向异性
晶体在不同的方向上具有不同的物理性质。 包括晶体的强度、导电性 、导热性、光学性质等。 非晶体则不具有物理性质各向异性的特点 间接确定某固体是否属于晶体: 晶体有固定的熔点;非晶体没有固定的熔点。 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是:
有白色细小晶体析出。
从饱和硫酸铜溶液中析 出的硫酸铜晶体
三、认识晶胞
1.晶胞:描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。 ➢ 一般来说,晶胞都是平行六面体,整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无
隙并置”而成。
➢ “无隙”:相邻晶胞之间没有任何 间。隙 ➢ “并置”:所有晶胞都是 平行 排列的,取向相同。 ➢ 所有晶胞的 形状 及其内部的原子种类 、 个数 及 几何排列 是完全相同的。
➢ 晶胞的结构
84
73
51
62
顶点:1/8
1
31
42
棱边:1/4
2 1
体心:1
面心:1/2
如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数
为
。
8×18+6×12=4
思考 (1)晶胞有几套平行棱?有几套平行面?
晶胞有3套平行棱,有3套平行面 (2)数一数,它们分别平均含有几个原子?
物质的聚集状态与晶体的常识板书设计
物质的聚集状态与晶体的常识板书设计大家好,今天咱们来聊聊一个有点“硬核”的话题——物质的聚集状态和晶体的常识。
听起来是不是有点高大上?别急,其实说白了,就是物质的不同形态和它们怎样变成晶体的过程。
嘿,别急着打哈欠哦,这个话题还挺有趣的,没那么难懂的!要知道,咱们周围的一切,都是由各种各样的物质构成的,而这些物质的状态和它们的排列方式,决定了它们看起来是什么样子。
水是液体,冰是固体,空气是气体,这些其实都能给你一种直观的感觉。
嘿,别小看这些简单的现象,它们背后可是大有文章!咱们先从最简单的说起。
物质的三大状态,大家小时候应该都学过:固态、液态和气态。
固态呢,就像我们手里的石头,硬邦邦的,摸着就能感觉到它的“稳”。
液态就是水啦,随手一倒,它就会顺着地面流,像个听话的小伙伴。
至于气态,大家可以想想空气,摸不着、看不见,但却无处不在,最简单的就是你呼吸的时候,空气就在你周围。
对了,大家是不是也经常听说“温度越高,物质就越容易从固态变成液态,再变成气态”?没错,这就跟我们平常生活里的冰块溶化、水蒸气升腾一样,真的是个大自然的魔法哦!不过,今天的重点是晶体。
你知道吗,晶体其实是非常神奇的东西!大家想象一下,咱们平时用的盐、糖,不就是晶体吗?是的,你没听错,它们可都是由无数个小小的分子或者原子排列成的整齐有序的“队形”构成的。
你看那盐粒,虽然小,但每一粒的形状都差不多,摸起来也都硬邦邦的,放在阳光下还闪闪发光。
为什么呢?因为它们分子间的排列方式太整齐了,所有的分子像“军队”一样排得整整齐齐的,所以就有了那种晶莹剔透的效果。
有趣的是,晶体的形成其实是一个相当“费劲”的过程。
比如水在零度以下结冰,分子开始“放松”,然后一颗颗分子就像在跳舞一样,开始规整地“排队”。
这个过程就像是拼图一样,只有每一块都对准了,晶体才会完整。
好啦,大家可能就要问了:“那不同的晶体有什么区别呢?”嘿嘿,这问题问得好。
晶体的种类可是五花八门的。
原创1:3.1 物质的聚集状态与晶体的常识
物理性质 • 各向异性
晶体与非晶体 非晶体
微观结构 • 原子排列相对无序
玻璃的结构示意图
? 宏观外形 • 不能自发呈现多 面体外形
物理性质 • 不具备各向异性
晶体与非晶体 晶体的自范性的条件之一是晶体生长的速率适当
自发过程的实现,仍需要一定的条件
晶体与非晶体 晶体的形成: 熔融态SiO2快速冷却得玛瑙 熔融态SiO2缓慢冷却得水晶
晶胞
与 晶 体 的 常 识
物 质 的 聚 集 状 态
晶体结构 的测定
原子坐标 化学键 分子结构
对点练习
1.下列物质有固定熔、沸点的是 ( D )
A.CuSO4溶液
B.石蜡
C.玻璃
D.白磷
【解析】A是混合物,B和C都是非晶体,均没有固定的熔、沸点。
对点练习
2.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨在 与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率之比为1:1000 。晶体的各
向异性主要表现在( D )
①硬度 ②导热性 ③导 C.只有①②③
D.①②③④
【解析】晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的高度有序性,表现在硬度、导 热性、导电性、光学性质等方面。
对点练习
3.下列有关晶胞的叙述错误的是( C )
A.晶胞是晶体结构中最小的重复单元 B.不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同 C.晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞 D.已知晶胞的结构可推知晶体的组成
晶体结构的测定
晶体结构的测定
非晶态和晶态粉末衍射图谱的对比 分立的斑点或者明锐的衍射峰
晶体结构的测定 乙酸分子结构的测定
X射线 衍射实验
测定晶胞中原子的坐标,根据坐标, 计算原子间距离,判断出晶体中化 学键,确定键长和键角,得出分子 空间结构
第一节 物质的聚集状态与晶体的常识
第一节物质的聚集状态与晶体的常识核心素养发展目标1.认识物质的聚集状态。
2.能从微观角度理解晶体的结构特征,并能结合晶体的特点判断晶体和非晶体。
3.能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现象,形成分析晶胞结构的思维模型,利用思维模型,根据晶胞结构确定微粒个数和化学式。
4.了解晶体结构的测定方法。
知识梳理一、物质的聚集状态1.20世纪前,人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子,物质固、液、气三态的相互转化只是分子间距离发生了变化。
2.20世纪初,通过X射线衍射等实验手段,发现许多常见的晶体中并无分子,如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。
3.气态和液态物质不一定都是由分子构成。
如等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质;离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。
4.其他物质聚集状态,如晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等。
二、晶体与非晶体1.晶体与非晶体的本质差异2.获得晶体的途径(1)实验探究加热时,烧杯内产生大量紫色气体,没有出现液态的碘,停止加热,烧杯内的紫色气体渐渐消褪,最后消失,表面皿底部出现紫黑色晶体颗粒在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒(2)获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②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。
3.晶体的特性(1)自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)固定的熔点。
4.晶体与非晶体的测定方法课堂作业:1、判断题(1)晶体有自范性且其微粒排列有序,在化学性质上表现各向异性()(2)熔融态物质快速冷却即得到晶体()(3)熔融的硝酸钾冷却可得晶体,故液态玻璃冷却也能得到晶体()(4)粉末状的固体也有可能是晶体()(5)晶体一定比非晶体的熔点高()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×。
3-1物质的聚集状态与晶体的常识(讲义)-高中化学人教版(2019)选择性必修2
加热时,烧杯内产生大量紫色气体,没有出现液态的碘,停止加热,烧杯内的紫色气体渐渐消褪,最后消失,表面皿底部出现紫黑色晶体颗粒在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒(1)铜晶胞①位于顶角上的铜原子为 8个晶胞共有。
①位于面心上的铜原子为 2个晶胞共有。
因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×18+6×12=4。
(2)NaCl 晶胞①Cl -位于顶点和面心,共有4个。
①Na +位于棱上和体心,共有4个。
【归纳总结】1.晶胞是最小的平行六面体,它有8个顶角,三套各4根平行棱,三套各两个平行面。
2.均摊法确定晶胞中粒子的个数若晶胞中某个粒子为n 个晶胞所共用,则该粒子有1n 属于这个晶胞。
长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献四、晶体结构的测定1.常用仪器:X 射线衍射仪。
2.测定过程:当单一波长的X 射线通过晶体时,X 射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。
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。
6.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中,肉桂醛中含有碳碳双键与醛基两种官能团,现要检验它们,做如下实验:步骤1:向试管中加入10%的氢氧化钠溶液2mL,边振荡边滴入2%的硫酸铜溶液4-6滴;步骤2:向试管中再加入少量肉桂醛,加热充分反应,出现砖红色沉淀;步骤3:取实验后试管中的清液少许,加入硫酸酸化,再滴加到溴水中,溶液褪色。
下列说法不正确...的是A.步骤1中一定要确保氢氧化钠溶液过量B.步骤2中出现砖红色是因为醛基具有还原性C.步骤3中溶液褪色是因为碳碳双键发生了氧化反应D.一个Cu2O晶胞(见图)中,Cu原子的数目为47.氮化硼(BN)有立方氮化硼和六方氮化硼(如图)等不同结构,是一种重要的功能陶瓷材料,下列相关说法不正确...的是A.立方氮化硼的硬度大于六方氮化硼B.在六方氮化硼中,实线、虚线均代表共价键C.立方氮化硼晶胞中,B原子配位数是4D.在一定条件下,六方氮化硼可转化为立方氮化硼8.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
《物质的聚集状态与晶体的常识》》质量评估试题
(人教版选择性必修2)3.1《物质的聚集状态与晶体的常识》质量评估试题(原卷版)考试时间:40分钟满分:100分一、选择题:本题包括13小题,每小题4分,共52分。
1.下列关于聚集状态的叙述错误的是A.物质只有气、液、固三种聚集状态B.气态是高度无序的体系存在状态C.固态物质中的微粒结合较紧凑,相对运动较弱D.液态物质微粒间的距离和作用力的强弱介于固、气两态之间,表现出明显的流动性2.下列有关等离子体的叙述,不正确的是A.等离子体是物质的另一种聚集状态B.等离子体是很好的导体C.水可能形成等离子体状态D.等离子体中的微粒不带电荷3.下列叙述中,正确的是A.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的几何外形C.具有各向异性的固体一定是晶体D.依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体4.下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中,错误的是A.超分子是由两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体,能表现出不同于单个分子的性质B.非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的C.液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性D.纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分,两部分都是长程有序的5.有关晶体的下列说法中,正确的是A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定B.共价晶体中共价键越强,熔点越高C.冰融化时水分子中共价键发生断裂D.氯化钠熔化时离子键未被破坏6.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是A.晶体的熔点一定比非晶体的熔点高B.晶体有自范性但构成晶体的微粒排列无序C .非晶体无自范性且构成非晶体的微粒排列相对无序D .固体2SiO 一定是晶体7.下列物质形成的晶体中,属于含有极性共价键的离子晶体的是A .HFB .NaClOC .Na 2O 2D .CH 3CH 2OH8.下列有关晶胞的叙述中,正确的是。
A .晶胞是晶体结构中最小的重复单元B .晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞C .所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成D .不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同9. 对于某晶胞(如图所示)的描述错误的是A .该晶胞是所在晶体内最小的平行六面体B .该晶胞的每个顶点上和每个面的面心上都各有一个原子C .平均每个晶胞中有14个原子D .平均每个晶胞中有4个原子10.铜是生活中比较常见的一种金属,而纳米铜能在空气中自燃,这是因为纳米铜的表面粒子数占总粒子数的比例较大。
物质的聚集状态与晶体的常识 课件 高二化学人教版(2019)选择性必修2
练习8、某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是 __________________,在晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离 最近的O原子数目分别为________个。
解析:晶胞中含有O:6× 1 =3个,含Co:8× 1 =1个,含Ti:1个,
2
8
故化学式为CoTiO3。
Ti原子位于晶胞的中心,其周围距离最近的O原子位于6个面
+6×
1 2
=4
晶胞中钠离子和氯离子的个数比是 1∶1
练习2、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知:甲 晶体中A与B的离子个数比为 1:1 ;乙晶体的 化学式为 C2D ;丙晶体的化学式为__E_F___;丁 晶体可能的化学式为_X__Y_3_Z_。
练习3、下图为高温超导领域的一种化合物——钙钛矿晶体结构,该结构是 具有代表性的最小重复单元。 1)在该物质的晶体中,每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子共
(2)“无隙”是指相邻晶胞之间 无任何间隙 。
(与相邻的晶胞完全共顶点、共棱边、共面)
平行六面体
(3)“并置”是指所有晶胞都是 平行 排列的,取 向 相同 。
(4)所有晶胞的 形状 及其内部的原子
种类、个数 及几何排列(包括取向)是
完全相同的。
3、三种典型立方晶体结构
•简单立方
体心立方
面心立方
要 清 楚【思考】晶胞都是平行六面体吗?
练习4、(2020·天津等级考)CoO的面心立方晶胞如图所示。设
阿伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密度为______g·cm-3。 铁、钴、镍三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到
低的顺序为
。
解析:该晶胞中Co2+个数为12×14 +1=4,O2-个数为818× +6×12 =4,晶胞质量为
3.1.2 物质的聚集状态与晶体的常识高中化学选择性必修二
(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
课堂小结
一、晶胞
②晶胞中粒子数目的计算——均摊法
3.晶胞的特点及晶胞中粒子个数的计算
(1)长方体(含正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算(如下图)
(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后
无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞,决定了晶胞的8个顶角、平行的面以及平行
的棱完全相同。
新课讲解
一、晶胞
例如,图3-8的右图是金属铜的一个晶胞,它是一
个立方体,含4个铜原子。这张图里不是有14个铜
原子吗?怎么说一个晶胞只含4个铜原子呢?
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶4
D.1∶8
A)
解析:X粒子属于晶胞独立拥有,而每个Y粒子则为8个晶胞共用,每个晶胞均摊Y粒子
1
的个数为 8
×8=1,故A项正确。
课堂练习
3.话筒是声电转换的换能器,在话筒中有一种材料的结构如图所示,它的主要成分是钛酸
钡,根据晶胞的结构示意图,可知它的化学式是(
A.BaTi8O12
新课讲解
第三章
第一节
晶体结构与性质
物质的聚集状态与晶体的常识
第二课时
晶胞
新课讲解
1
课程学习目标
了解晶胞的概念,认识晶体与晶胞的关系,
理解晶胞“无隙并置”构成晶体的过程。
2
通过交流讨论,掌握不同晶胞中平均所含粒子
个数的计算方法——“均摊法”。
导入
为了描述晶体在微观空间里原子的排列,无须画出千千万万个原子,只需
高中化学选择性必修二 第3章第1节物质的聚集状态与晶体的常识练习下学期(解析版)
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一.选择题1.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
我国现已能够制出直径为300毫米的硅单晶,可用于电子产业。
下列对晶体硅的叙述中正确的是A. 形成晶体硅的速率越大越好B. 晶体硅没有固定的熔、沸点C. 可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D. 晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关【答案】C【解析】略2.下列叙述不正确的是A. 金刚石、SiC、NaF、NaCl、、晶体的熔点依次降低B. CaO 晶体结构与NaCl晶体结构相似,CaO 晶体中的配位数为6,且这些最邻近的围成正八面体C. 设NaCl 的摩尔质量为,NaCl的密度为,阿伏加德罗常数为,在NaCl 晶体中,两个距离最近的中心间的距离为D. X、Y 可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y 位于顶角位置,则该晶体的化学式为【答案】D【解析】A.金刚石、SiC属于原子晶体,键长,故金刚石中化学键更稳定,其熔点更高,NaF、NaCl都属于离子晶体,氟离子半径小于氯离子半径,故NaF的晶格能大于NaCl,则NaF的熔点更高,、都属于分子晶体,水分子之间存在氢键,熔点较高,熔点原子晶体离子晶体分子晶体,故金刚石、SiC、NaF、NaCl、、晶体的熔点依次降低,故A正确;B.CaO晶体结构与NaCl晶体结构相似,氯化钠的晶胞图为,若处于体心、棱中间,位于面心、顶点,晶体中体心与面心的6个距离最近,配位数为6,且这些最邻近的围成正八面体,故B正确;C.氯化钠的晶胞图为,假设面心和顶点为,处于面对角线上的之间距离最近,设二者距离为,则晶胞棱长,晶胞体积,晶胞中数目,晶胞中数目也是4,晶胞质量,解得,故C正确;D.处于棱的中心的原子为4个晶胞共用,位于顶角的原子为8个晶胞共用,晶胞中X数目,Y数目,则该晶体的组成式为,故D错误;故选:D。
3.现有四种晶体,其构成粒子排列方式如图所示,其中化学式不属于AB型的是A. B.C. D.【答案】B【解析】略4.如图是氯化铯晶体的晶胞结构示意图晶胞是指晶体中最小的重复单元,其中黑球表示氯离子、白球表示铯离子。
高中化学选择性必修二 第3章第1节物质的聚集状态与晶体的常识学案下学期(原卷版)
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)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。
3.1 物质的聚集状态与晶体的常识 基础知识 【新教材】2020-2021学年人教版(2019)
第一节物质的聚集状态与晶体的常识一、物质的聚集状态(一)物质三态的相互转化(二)物质的聚集状态1、气态:(1)普通气体(2)等离子体:等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质2、液态:(1)普通液体(2)离子液体:离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质3、介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态4、固态:(1)晶体(2)非晶体二、晶体与非晶体(一)晶体与非晶体的概念1、晶体:晶体是指内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈周期性有序排列构成的固体物质,具有规则的几何外形。
常见的晶体有食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石等。
2、非晶体:非晶体是指内部微粒(原子、离子或分子相对呈现杂乱无章的分布状态,不具有规则几何外形的固体。
常见的非晶体有玻璃、炭黑、橡胶等。
自范性微观结构原子在三维空间里呈周期性有序排列晶体有(能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)1、自范性(1)概念:晶体的自范性就是晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
注:所谓自发过程,即自动发生的过程。
不过,自发过程的实现,仍需要一定的条件。
(2)本质:晶体的自范性是晶体中的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
而非晶体中粒子的排列则相对无序,因而无自范性。
(3)条件:晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
2、各向异性(1)概念:晶体的某些物理性质在不同方向上的差异,称为晶体的各向异性,包括晶体的强度、光学性质、导电性、导热性等物理性质。
(2)用途:晶体的某些物理性质的各向异性同样反映了晶体内部质点排列的有序性。
而且通过这些性质可以了解晶体的内部排列与结构的一些信息。
而非晶体则不具有物理性质各向异性的特点(四)晶体的熔点晶体的熔点较固定,而非晶体没有固定的熔点。
注:区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X 射线衍射实验。
(五)晶体的种类根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同,将晶体分为离子晶体、金属晶体、共价晶体和分子晶体等。
3.1物质的聚集状态与晶体的常识教学设计2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修2
布置课后作业:让学生撰写一篇关于物质聚集状态与晶体常识的短文或报告,以巩固学习效果。
教学资源拓展
1. 拓展资源:
(1)科普读物:《晶体世界》、《物质的神奇变化》等,让学生深入了解物质聚集状态与晶体的奥秘。
4. 科学态度与社会责任:培养学生严谨治学、勇于探索的科学态度,并使学生意识到化学知识在解决实际问题和承担社会责任方面的重要性。
重点难点及解决办法
重点:
1. 物质聚集状态的理解和区分。
2. 晶体结构的特点和晶体类型的识别。
难点:
1. 对晶体微观结构的理解和想象。
2. 不同晶体类型之间的区别和联系。
解决办法:
同时,我也会在作业评价中关注学生的学习态度和努力程度。对于认真完成作业、积极思考的学生,我会给予表扬和鼓励;对于不够努力的学生,我会及时进行沟通和引导,帮助他们找到学习动力,提高学习效果。
总之,课堂评价和作业评价是了解学生学习情况的重要途径,教师应该认真进行评价,及时发现问题并进行解决,以提高学生的学习效果。
简短介绍物质聚集状态与晶体常识的基本概念和重要性,为接下来的学习打下基础。
2. 物质聚集状态与晶体基础知识讲解(10分钟)
目标:让学生了解物质聚集状态的基本概念、不同状态的特点和晶体的分类。
过程:
讲解物质聚集状态的定义,包括气态、液态和固态的基本特征。
详细介绍晶体的分类,包括离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体,并使用图表或示意图帮助学生理解。
4. 学生小组讨论(10分钟)
目标:培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程:
将学生分成若干小组,每组选择一个与物质聚集状态或晶体相关的主题进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ入讨论。
新人教版选择性必修二3.1物质的聚集状态与晶体的常识 教案
物质的聚集状态与晶体的常识·教学设计【设计思想】:根据新课标要求,在教学中要注重实验探究和交流活动,让学生在学习中体会科学探究的一般步骤。
在教学中,凡是依靠学生自己的努力能够作成的事情就放手让学生做,让学生能依靠自己的思维活动推导出结论,不要填鸭式教学。
在本节课前先让学生查阅相关资料,了解干冰、水晶等常见的晶体,以及晶体都有哪些例子,晶体的性质等。
在本节课处理上先展示各种各样晶体的图片,再分析漂亮几何外型的根本原因,可以借助图片、演示实验或一些具体数据进行对比分析。
【教学内容】:1.教学具体内容:高二化学课程,人教版《化学·选择性必修2·物质结构与性质》(2020年第1版)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。
本节课主要学习物质在自然界的聚集状态;晶体的基础知识,如定义、特点、与非晶体的区别、晶体在周期表中的分布规律、晶体的制备与鉴别。
2.地位及功能:第三章作为选修性必修2结尾章,与前两章一起构成“原子、分子、晶体的结构与性质”三位一体的物质结构与性质模块的基本内容。
而本节课作为第三章的开篇之节,有承上启下的重要作用,为进一步学习四种晶体类型打下坚实的理论基础,同时也对之前学习的原子分子结构理论进一步应用到晶体中做准备。
【教材分析】:本节内容主要包括物质的聚集状态、晶体和非晶体、晶胞和晶体结构的测定四部分。
教材首先介绍了自然界物质最常见的三种聚集状态,在“科学·技术·社会”栏目介绍了等离子体与液晶这两种科技前沿的物质聚集状态。
然后列举了化学实验室常见的一些固体物质,引出固体有晶体和非晶体之分,进而介绍晶体与非晶体的本质差异,还以天然水晶球的玛瑙和水晶为例,通过实物图片进一步呈现了晶体与非晶体的不同。
教材介绍了得到晶体的三种途径,并安排了得到晶体的实验,通过实验让学生用肉眼看到晶体外形,同时介绍了晶体的各向异性。
教材利用图片、比喻等方式介绍了晶胞的概念和特点,并以计算铜晶胞所含铜原子数为例,介绍了晶胞中所含粒子数的计算方法。
物质的聚集状态与晶体的常识微课稿
物质的聚集状态与晶体的常识微课稿大家好,我是来自*。
今天我们一起学习的内容是物质的聚集状态与晶体的常识。
第一课时。
说到物质的聚集状态,相信大家都不陌生,最容易让我们联想起来的是水,它有固态的冰、液态的水和气态的水蒸气。
物质的这三种聚集状态在我们生存的环境中是司空见惯的事情。
可是,能存在这样三种聚集状态完整变化的星球是罕见的。
物质的三种状态之间通过吸热或放热是可以进行相互转化的。
例如固态物质吸热后融化为液态,而液态物质放热后可以凝固为固态物质的三态变化从微观上可以看成是组成粒子之间距离的改变,同时也改变了组成粒子之间的作用力,那物质的组成粒子有哪些呢?随着科技的进步,人们逐渐意识到,组成物质的粒子不仅是大家熟知的分子,还有其他粒子。
例如,氯化钠是由钠离子和氯离子组成,金刚石是由碳原子组成,而铜等金属单质则由金属、阳离子和电子组成。
再如在火焰里、极光里存在的等离子体,它就是由电子、阳离子和电中性离子、分子或原子组成的整体上呈电中性的气态物质。
离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液态物质。
2015年斯坦福大学化学教授的铝离子电池研究被发表在期刊自然上。
铝阳极和石墨阴极以及离子液体电解质构成了它。
这里离子液体是由有机阳离子和四氯合铝阴离子、七氯和二氯阴离子共同形成。
综上所述,物质的组成粒子是多样的,不仅是分子,还有原子、阳离子、阴离子和电子等,这也反映出了物质性质的多样性。
不仅物质的组成粒子是多样的,物质的聚集状态也不是简单的气态、液态、固态。
正是由于组成粒子的种类和相互作用的多样性,使得物质的聚体状态也更加丰富了。
例如对于固态还可以分为晶态和非精态,以及介乎液态和精态之间的素晶态和液晶态等。
由于固态物质是自然界中主要的一种聚集状态,而晶态和非晶态对物质的性质和应用有很大的影响。
接下来我们将对以晶态和非晶态的聚集状态存在的固态物质、晶体和非晶体进行深入的学习。
晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中绝大多数是晶体,例如生活中最常见的冰血就是晶体。
高中化学第3章晶体结构与性质第1节物质的聚集状态与晶体的常识第1课时物质的聚集状态晶体与非晶体课件新
态物质快速冷却时不能得到晶体,如熔融态SiO2快速冷却得到看不到晶体 外形的玛瑙,缓慢冷却则形成水晶。FeCl3、AlCl3等固体均易升华,其蒸气 凝华则得到晶体。CuSO4溶液蒸发浓缩后冷却析出胆矾晶体 (CuSO4·5H2O)。
学以致用·随堂检测全达标
解析 玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构,故玻璃态水不是晶体,不能使 X射线产生衍射;因密度与普通水相同,故水由液态变为玻璃态时体积不变。
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题组2 晶体与非晶体的比较
3.下列物质有固定熔、沸点的是( D )
A.CuSO4溶液 C.玻璃
B.石蜡 D.白磷
解析 A是混合物,B和C都是非晶体,均没有固定的熔、沸点。
重难突破•能力素养全提升
探究角度1 物质的组成 例1 下列叙述正确的是( D ) A.所有金属在常温下都是固体 B.液体与晶体的混合物叫液晶 C.等离子体内全部是带正电荷的粒子 D.等离子体外观为气态
解析 常温下Hg是液态,A项错误;液晶是介于液态和晶态之间的物质状态, B项错误;等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中 性的气态物质,其中电子带负电荷,C项错误,D项正确。
【变式设问】 (1)晶体具有自范性的原因是什么? 提示 原子在三维空间里呈周期性有序排列。 (2)如何由非晶体转化为晶体? 提示 熔融态非晶体在适当的凝固速度下可以得到晶体。
思维建模 解答有关晶体与非晶体的比较问题的思维流程
[对点训练1] 下列关于晶体性质的叙述中,不正确的是( C ) A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规则的多面体 几何外形 B.晶体的各向异性和对称性没有矛盾 C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律呈周期性但无序排列的必然结果 D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
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思考讨论:结合下图,钠、锌、碘、金刚石晶胞 中含有原子的数目分别为多少?
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Hale Waihona Puke 88练习:钙-钛矿晶胞结构如图所示。观 察钙-钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、 钛、氧的微粒个数比为多少?
二、晶体与非晶体
1、晶体与非晶体
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 又称玻璃体
晶体
离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
晶体与非晶体的本质区别
凝固速度过快容易形 成非晶体
3.晶胞中原子个数的计算
晶胞顶角原子为8个晶胞共用,每个晶胞占1/8 晶胞棱上原子为4个晶胞共用,每个晶胞占1/4 晶胞面上原子为2个晶胞共用,每个晶胞占1/2 晶胞内部的原子为1个晶胞独自占有,即为1
第三章 晶体的结构与性质
第一节 晶体的常识
教学目标: 1.知道物质的聚集状态随构成物质的粒子种类、粒子间 相互作用、粒子聚集程度的不同而有所不同。 2.能从微观角度理解晶体的结构特征,并能结合晶体的 特点判断晶体与非晶体。 3.能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现 象,形成分析晶胞结构的思维模型(均摊法),能根据晶 胞的结构确定粒子个数及化学式。