1、第第3 3章不同聚集状态的物质与性质章不同聚集状态的物质与性质第第1 1节认识晶体节认识晶体第第1 1课时晶体的特性课时晶体的特性学习目标学习目标核心素养培养核心素养培养通过生活中常见晶体和非晶体的实例，了解晶通过生活中常见晶体和非晶体的实例，了解晶体的重要特征体的重要特征,能说出晶体与非晶体的区别。能说出晶体与非晶体的区别。宏观辨识与微观宏观辨识与微观探析探析能说明能说明X射线衍射实验在晶体研究中的作用射线衍射实验在晶体研究中的作用证据推理与模型证据推理与模型认知认知能根据晶体、非晶体的结构特点对性质的影响能根据晶体、非晶体的结构特点对性质的影响和新材料的获得以及发现制备新物质的作用和新材料
2、的获得以及发现制备新物质的作用科学探究与创新科学探究与创新意识意识知识体系知识体系 物质通常有三种聚集状态：气态、液态、和固态，物质三态物质通常有三种聚集状态：气态、液态、和固态，物质三态的相互转化只是分子间的距离发生了变化；分子在固态只能振动，的相互转化只是分子间的距离发生了变化；分子在固态只能振动，在气态可以自由移动，在液态则介乎二者之间。在气态可以自由移动，在液态则介乎二者之间。 通过通过X X射线衍射等实验手段，发现许多固体中并无分子；同射线衍射等实验手段，发现许多固体中并无分子；同时固体又可以晶体和非晶体之分，以及介乎晶体和非晶体之间的时固体又可以晶体和非晶体之分，以及介乎晶体和非晶
3、体之间的形式形式准晶体。准晶体。多姿多彩的晶体多姿多彩的晶体 玻璃玻璃 几种非晶体几种非晶体 橡胶橡胶 食盐、冰、金属、宝石、水晶大部分矿石等食盐、冰、金属、宝石、水晶大部分矿石等 都是晶体，那么都是晶体，那么什么样的物质才能称为晶体？晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么什么样的物质才能称为晶体？晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同？为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性？不同？为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性？1.1.晶体与非晶体晶体与非晶体(1)(1)晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。周期性重复排
4、列构成的固体物质。 (2)(2)非晶体：内部微粒的排列呈现杂乱无章的分布状态。非晶体：内部微粒的排列呈现杂乱无章的分布状态。一、晶体的特性一、晶体的特性 晶体晶体SiO2 非晶体非晶体SiO2 2 2、晶体的特性、晶体的特性 各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。固定的熔点：晶体有固定的熔点而非晶体没有。固定的熔点：晶体有固定的熔点而非晶体没有。自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭
5、的、规则的多面体外形。多面体外形。晶体的自范性是晶体粒子在微观空间呈现周期性的有序排列的晶体的自范性是晶体粒子在微观空间呈现周期性的有序排列的宏观表象。宏观表象。导电性差导电性差导电性强导电性强石墨导电能力的各向异性石墨导电能力的各向异性涂有石蜡的水晶片涂有石蜡的水晶片热的铁针热的铁针涂有石蜡的玻璃片涂有石蜡的玻璃片热的铁针热的铁针晶体导热能力的各向异性晶体导热能力的各向异性各向异性各向异性3 3、晶体形成的途径、晶体形成的途径熔融态物质凝固熔融态物质凝固气态物质冷却不经液气态物质冷却不经液态直接凝固态直接凝固 ( (凝华凝华) )溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出4.4.晶体的分类晶体的分类
6、根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，将典型的晶体根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同，将典型的晶体分为离子晶体、金属晶体、共价晶体和分子晶体。分为离子晶体、金属晶体、共价晶体和分子晶体。阅读课本第阅读课本第8989页上面部分，了解晶体的分类及分类的标准。页上面部分，了解晶体的分类及分类的标准。晶体的分类晶体的分类晶体类型晶体类型微粒种类微粒种类微粒间相互作用微粒间相互作用实例实例离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体共价晶体共价晶体分子晶体分子晶体阴、阳离子阴、阳离子离子键离子键金属原子金属原子( (金属阳金属阳离子和自由电子离子和自由电子) )原子原子分子分子金属键金属键共价键共价键分子
7、间作用力分子间作用力氯化钠氯化钠铜铜金刚石金刚石冰冰2 2商店出售的食盐是粉末状的没有固定形状的颗粒，是不是说商店出售的食盐是粉末状的没有固定形状的颗粒，是不是说明食盐不是晶体？明食盐不是晶体？3 3能不能只通过外观就能区分晶体和非晶体？能不能只通过外观就能区分晶体和非晶体？食盐是晶体，细小晶体的规则几何外形用肉眼是看不到。食盐是晶体，细小晶体的规则几何外形用肉眼是看不到。 不能仅仅通过外观判断晶体和非晶体，非晶体经过加工也不能仅仅通过外观判断晶体和非晶体，非晶体经过加工也能具有规则的几何外形。能具有规则的几何外形。 晶体能使晶体能使X X射线产生衍射射线产生衍射, ,利用衍射图形可以分析判断
8、是否利用衍射图形可以分析判断是否是晶体、组成晶体的微粒空间排列方式、数目和位置等。是晶体、组成晶体的微粒空间排列方式、数目和位置等。1. 1.有固定组成的物质一定是晶体吗有固定组成的物质一定是晶体吗? ?4.X4.X射线衍射实验有什么作用射线衍射实验有什么作用? ? 具有固定组成的物质不一定是晶体具有固定组成的物质不一定是晶体,如某些无定形体也有如某些无定形体也有固定的组成固定的组成,如无定形如无定形SiO2。固体固体外观外观微观结构微观结构自范性自范性各向异性各向异性熔点熔点晶体晶体非晶体非晶体本质区别本质区别5 5、晶体与非晶体的区别和应用、晶体与非晶体的区别和应用具有规则的具有规则的几何
9、外形几何外形不具有规则不具有规则的几何外形的几何外形微粒在三维微粒在三维空间周期性空间周期性有序排列有序排列微粒排列微粒排列相对无序相对无序有有没有没有各向异性各向异性各向同性各向同性固定固定不固定不固定微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列晶体与非晶体的区别晶体与非晶体的区别 晶体和非晶体的结构的不同，使晶体和非晶体体现出不同的晶体和非晶体的结构的不同，使晶体和非晶体体现出不同的特性，因此在材料科学中就具有了不同的应用。人们常常利用晶特性，因此在材料科学中就具有了不同的应用。人们常常利用晶体的特殊性质制造出各种材料，它们有着广泛的用途。体的特殊性质制
10、造出各种材料，它们有着广泛的用途。非晶体材料也常常表现出一些优异的性能非晶体材料也常常表现出一些优异的性能 有些固体介于晶体和非晶体之间有些固体介于晶体和非晶体之间, ,具有与晶体相似的原子排列具有与晶体相似的原子排列的有序性的有序性, ,但是不具备晶体中原子的周期性重复排列但是不具备晶体中原子的周期性重复排列, ,这样的固体称这样的固体称为准晶体为准晶体, ,人们发现了许多准晶体人们发现了许多准晶体, ,它们有着独特的性质和应用。它们有着独特的性质和应用。晶体与非晶体的特性与应用晶体与非晶体的特性与应用阅读课本第阅读课本第89-9089-90页页, ,了解晶体、非晶体特性及应用、准晶体的结构
11、了解晶体、非晶体特性及应用、准晶体的结构6.6.晶体与非晶体的区别方法晶体与非晶体的区别方法 X 射线衍射实验：对固体进行射线衍射实验：对固体进行X射线衍射实验判断是否是晶射线衍射实验判断是否是晶体的方法是最可靠的科学方法。体的方法是最可靠的科学方法。看是否有固定的熔点：晶体有固定的熔点。加热晶体看是否有固定的熔点：晶体有固定的熔点。加热晶体, ,温度达温度达到熔点时即开始熔化到熔点时即开始熔化, ,在没有全部熔化之前在没有全部熔化之前, ,继续加热继续加热, ,温度不再温度不再升高升高, ,完全熔化后完全熔化后, ,温度才继续升高。温度才继续升高。 通过晶体的通过晶体的X 射线衍射实验，可以
12、确定晶体射线衍射实验，可以确定晶体的晶胞及含有的微粒数，并且可以测定晶胞中的晶胞及含有的微粒数，并且可以测定晶胞中各个原子的位置各个原子的位置(坐标坐标)，计算原子间的距离，计算原子间的距离，判断原子间是否存在化学键，确定键长和键角，判断原子间是否存在化学键，确定键长和键角，从而得出分子的空间结构。从而得出分子的空间结构。阅读课本第阅读课本第8888页，了解页，了解X X 射线衍射实验射线衍射实验例例1、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() A测定熔点、沸点测定熔点、沸点 B观察外形观察外形 C对固体进行对固体进行X射线衍射实验射线衍射实验 D通过比较硬度
13、确定通过比较硬度确定例例2、下列叙述中正确的是、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具有规则几何外形的固体一定是晶体 B.具有特定对称性的固体一定是晶体具有特定对称性的固体一定是晶体 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.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、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、共价晶体分子晶体、共价晶体CC例例3、如图是、如图是a、b两种不同物质的熔化曲线两种不同物质的熔化曲线,下列说法正确的是下列说法正确的是()AA.a是晶体是晶体 B.a是非晶体是非晶体C.b是晶体是晶体 D.
14、a、b都是非晶体都是非晶体1.下列说法错误的是下列说法错误的是() A.同一物质有时可以是晶体同一物质有时可以是晶体,有时可以是非晶体有时可以是非晶体 B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点 C.雪花是水蒸气凝华得到的晶体雪花是水蒸气凝华得到的晶体 D.溶质从溶液中析出可以得到晶体溶质从溶液中析出可以得到晶体B2、下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是、下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是() A.无色透明的固体一定是晶体无色透明的固体一定是晶体 B.晶体能自发地呈现规则的多面体外形晶体能自发地呈现规则的多面体外形,非晶体不能
15、非晶体不能 C.晶体研碎后即变为非晶体晶体研碎后即变为非晶体 D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体将玻璃加工成规则的固体即变成晶体B3、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是() A固体固体SiO2一定是晶体一定是晶体 B晶体有固定的组成，非晶体没有固定的组成晶体有固定的组成，非晶体没有固定的组成 C晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列 D冰和固体碘晶体中相互作用力相同冰和固体碘晶体中相互作用力相同C4. 关于晶体的自范性关于晶体的自范性,下列叙述正确的是下列叙述正确的是( ) A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体破损的晶体能够在固态时自动变成
16、规则的多面体 B.缺角的氯化钠晶体在饱和的缺角的氯化钠晶体在饱和的NaCl溶液中慢慢变为完美的立方块溶液中慢慢变为完美的立方块 C.圆形容器中结出的冰是圆形的圆形容器中结出的冰是圆形的 D.由玻璃制成的圆形的玻璃球由玻璃制成的圆形的玻璃球B5下列过程难以得到晶体的有（下列过程难以得到晶体的有（ ） A对对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体饱和溶液降温，所得到的固体 B气态气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态冷却为液态，然后再冷却成的固态 C熔融的熔融的KNO3冷却后所得的固体冷却后所得的固体 D将液态的玻璃冷却成所得到的固体将液态的玻璃冷却成所得到的固体D6、观察右图结构示意，它表示、观察右图结构示意，它表示()A晶体晶体 B晶体或非晶体晶体或非晶体C非晶体非晶体D不能确定不能确定C
