資源簡介

(共64張PPT)
不用盲目地崇拜任何權威，因為你總能找到相反的權威。
羅素
物質的聚集狀態
晶體與非晶體
學習目標0102物質的三態固態 液態 氣態等離子體離子液體晶態與非晶態塑晶態 液晶態物質的聚集狀本質差異晶體：自范性形成三途徑晶體和非晶體
物質的聚集狀態
日常生活中所接觸到的物質會有哪些狀態？
氧氣
氣態
極光
雷電
鉆石
塑料
固態
橡膠
玻璃
液態
流水
牛奶
1.1 物質的三態
物質的聚集狀態
1
氣態 液態 固態
顏值還是蠻高的，端上來時下層用了干冰，仙氣十足的凸顯了菜品，充滿儀式感的一道菜，顏值控超喜歡
物質的三態變化
物質三態間的相互轉化
固態
液態
氣態
融化
(吸熱)
氣化
(吸熱)
凝華
(放熱)
升華
(吸熱)
液化
(放熱)
凝固
(放熱)
回顧歷史
20 世紀前，人們認為
所有物質均由分子組成，三態變化只是由于分子間的距離發生改變。
你同意嗎？
氣態
液態
固態
物質發生三態變化的原因是什么？
回顧歷史
20 世紀初，通過X 射線衍射實驗等手段，發現許多常見的晶體中并無分子。
X射線衍射儀
物質 食鹽 石墨 金剛石 石英
樣品
結構
構成微粒 陰陽離子
原子
構成晶體的粒子
觀察與思考
問題探究
氣態和液態的物質都是由分子構成的嗎？
氣態
液態
物質
分子
電子、陽離子和電中性粒子(原子或分子)
氣體物質
液體物質
僅由離子組成
等離子體
離子液體
熔點不高
氣態和液態物質不一定都是由分子構成!
雷電
極光
雷電和極光里的物質又是什么狀態的呢？
雷電和極光其實就是氣態物質在高溫或者在外加電場激發下，
分子發生分解，產生電子和陽離子等。
身邊的化學
氣態物質在高溫
或者在外加電場激發下，
產生電子和陽離子等。
分子發生分解，
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聚集體，稱為等離子體。
是一種特殊氣體！
等離子體
等離子體
固體
液體
氣體
能量
溫度
能量
溫度
能量
溫度
分子
激化分子
離子
自由電子
分子碎片(高能量)
等離子體形成過程
物質的聚集狀態
1
1.2 等離子體
概念：
由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態物質
霓虹燈的燈管里
蠟燭的火焰中
雷電里
極光里
日光燈燈管里
霓虹燈的燈管里
蠟燭的火焰中
雷電里
極光里
日光燈燈管里
霓虹燈的燈管里
蠟燭的火焰中
雷電里
極光里
日光燈燈管里
等離子體存在我們周圍
1.2 等離子體
物質的聚集狀態
1
特征：
概念：
由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態物質
良好的導電性
等離子體中含有帶電粒子且能自由運動
良好的流動性
故其用途十分廣泛
等離子體顯示器
化學合成
核聚變
等離子體應用
身邊的化學
1.2 等離子體
物質的聚集狀態
1
特征：
概念：
由電子、陽離子和電中性粒子(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態物質
良好的導電性
等離子體中含有帶電粒子且能自由運動
良好的流動性
產生方法：
對氣體進行高溫或高能電磁波的照射及大自然的天體現象
2015年斯坦福大學研究人員研制出一種可在一分鐘內完成充放電的超常性能鋁離子電池，內部用
AlCl4-和有機陽離子構成電解質溶液
離子液體
身邊的化學
1.3 離子液體
物質的聚集狀態
1
熔點不高的僅由離子組成的液態物質
物質的聚集狀態
1
1.4 物質的四態
固態
液態
氣態
塑晶態
液晶態
晶態
非晶態
液晶
過于理想化!
1888年奧地利植物生理學家斐德烈·萊尼采爾（Friedrich Reinitzer）觀察到膽固醇苯甲酸酯在熱熔時有兩個熔點。
固體
液體
溫度逐漸升高
T1(熔點)
T1(澄清點)
液晶的溫度范圍
液晶
歷史故事
固體加熱得到的液晶
熱致液晶
從溶液中得到的液晶
溶致液晶
膠束
液晶是介于液態和晶態之間的物質狀態
流動性、黏度、形變性
導熱性、光學性質
表現出類似晶體的各向異性
具有液體
具有晶體的某些物理性質
液晶物質都具有較大的分子，分子形狀通常是棒狀分子、碟狀分子、平板狀分子
其分子有取向序，長軸取向一致，但無位置序，分子可滑動
液晶的應用
2.合成高強度液晶纖維已廣泛應用于飛機、火箭、坦克、艦船、防彈衣、防彈頭盔等。
物質的聚集狀態
等離子體
離子液體
三態
固態、液態和氣態
晶態
非晶態
塑晶態
液晶態
歸納與整理
解析:物質的聚集狀態除了氣、液、固三態外,還有液晶、等離子體等;物質處于氣態時,分子間距離大,分子運動速度大,體系處于高度無序狀態;對于固態物質,原子或分子相距很近,只能在一定的位置上做不同程度的振動;對液態物質而言,粒子間距離比固態中的大一些,粒子間作用力也比固態中的小一些,粒子的運動比固體明顯活躍,使之表現出流動性。
下列關于物質聚集狀態的敘述中，錯誤的是
A．物質只有氣、液、固三種聚集狀態
B．氣態是高度無序的體系存在狀態
C．固態中的原子或者分子結合得較緊湊，相對運動較弱
D．液態物質的微粒間距離和作用力的強弱介于固態和氣態之間，表現出明顯的流動性
看誰做得既準又快
溯源
精光也
從三日
晶體與非晶體
我們見過的固體
玻璃
炭黑
這些固體是晶體或是非晶體
玻璃
炭黑
玻璃
炭黑
晶體
非晶體
2.1 概念
晶體與非晶體
2
非晶體
具有規則幾何外形的固體
沒有規則幾何外形的固體
晶體
下列物質都是固體，其中不屬于晶體的是
①橡膠；②水晶；③冰；④干冰；⑤冰醋酸；⑥石蠟；
⑦玻璃
A. ①⑥⑦
B. ①②⑦
C. ②④⑤⑦
D. ①③⑥⑦；
看誰做得既準又快
資料在線
自范性
晶體能自發地呈現多面體外形的性質
自動發生
需一定條件才能實現
晶體自范性的條件之一：
晶體生長的速率適當
晶體
粉末、塊狀物或非晶態(玻璃態)
熔融態
物質
緩慢凝固
凝固過快
晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性有序排列的宏觀表象。
外層快速固化--非晶體
內部緩慢形成--晶體
瑪瑙
天然水晶球里的瑪瑙和水晶
觀察與思考
水晶
晶體 SiO2 的投影示意圖
非晶體 SiO2 的投影示意圖
晶體自范性的本質：
晶體中粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列的宏觀表象。
觀察與思考
2.2 本質差異
晶體與非晶體
2
有
（能自發呈現多面體外形）
原子在三維空間里呈
周期性有序排列
沒有
（不能自發呈現多面體外形）
原子排列相對
無序
自范性
微觀結構
非
晶體
晶體
資料在線
各向異性
晶體在不同的方向上具有不同的物理性質。
如硬度，導熱性，光學性質的各向異性。
比如一片石英晶體，在某個方向的導熱速度和該方向垂直方向的導熱速度不同，如在石英片一面涂上蠟，讓另一面在酒精燈上加熱，可見到蠟溶解的區域呈橢圓形。
晶體的各向異性
力學(強度等)、光學(折射率等)、熱學(導熱性等)、電學(導電性)等性質。
在不同方向，晶體對光線的吸收與反射是不同的，折射率有各向異性。
石墨平行層方向上電導率高; 垂直于層的方向上電導率低。
在不同方向，石墨的導電能力不同，導電率有各向異性。
2.3 物理差異
晶體與非晶體
2
有
（在強度、導熱性、光學性質等方面 ）
有
固定熔點
沒有
（不能自發呈現多面體外形）
沒有
固定熔點
各向異性
熔點
非
晶體
晶體
考考你的智慧
下圖是某同學找到的一張玻璃結構的示意圖，根據這張圖判斷玻璃是不是晶體。為什么？
晶體的本質在于粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列。
玻璃中的粒子無周期性地排列，是無序的。所以，玻璃不是晶體。
根據晶體物理性質各向異性的特點，能鑒別用玻璃仿造的假寶石。請你列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石。
考考你的智慧
a. 觀察寶石的形狀，具有多面體的外形
b. 測試它的硬度，在玻璃上刻畫
c. 利用寶石的折光率鑒別
d. 可進行X射線衍射實驗鑒別
X射線衍射
晶體與非晶體的測定方法
歸納與整理
測熔點
可靠方法
晶體有固定的熔點，
非晶體沒有固定的熔點
對固體進行 實驗
思考﹒ 運用
請你根據物質三態之間的相互轉化，以及溶液的有關知識，設計出幾種制備晶體的方法。
實驗探究
試管中加入飽和氯化鈉溶液，用滴管滴入濃鹽酸，觀察實驗現象。
飽和氯化鈉溶液
濃鹽酸
2.4 晶體制備
晶體與非晶體
2
1
溶質從溶液中析出
三方法
實驗探究
在一個小燒杯里加入少量碘，用一個表面皿蓋在小燒杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小燒杯放在石棉網上小火加熱，觀察實驗現象。
2.4 晶體制備
晶體與非晶體
2
1
2
氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)
溶質從溶液中析出
三方法
實驗探究
用研缽將硫黃粉末研細，放入蒸發皿中，放在三腳架的鐵圈上，用酒精燈加熱至熔融態，自然冷卻結晶后，觀察實驗現象。
2.4 晶體制備
晶體與非晶體
2
熔融態物質凝固
1
2
氣態物質冷卻不經液態直接凝固(凝華)
3
溶質從溶液中析出
三方法
晶體與非晶體的認識誤區
同一物質可以是晶體，也可以是非晶體，如水晶和石英玻璃。
有著規則幾何外形或者美觀、對稱外形的固體，不一定是晶體。例如，玻璃制品(非晶體)可以塑造出規則的幾何外形，也可以具有美觀、對稱的外觀。
具有固定組成的物質也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。
晶體不一定都有規則的幾何外形，如瑪瑙。
易錯問題防范
常見的晶體大多是具有光澤的塊狀或顆粒狀固體
粉末狀的依然是晶體！
碳酸鈣晶體粉末和電子顯微鏡下的碳酸鈣晶體
這節課我學到了什么？
（用一句話表示）
還有什么疑問？
課堂小結
課堂小結
物質的組成
分子
原子
離子
電子、陽離子、電中性粒子
分子晶體
原子晶體
離子晶體
離子液體
等離子體
物質的聚集狀態
氣態
液態
固態
晶態
非晶態
塑晶態
液晶態
自范性
晶體的特性
各向異性
在適宜條件下，晶體能自發地呈現多面體外形的性質
有固定的熔點
晶體在不同的方向上具有不同的物理性質
能使X—射線產生衍射
關于晶體的自范性，下列敘述中，正確的是
A. 破損的晶體能夠在固態時自動變成規則的多面體
B. 缺角的氯化鈉晶體在飽和溶液中慢慢變為完美的立方體塊
C. 圓形容器中結出的冰是圓形的，體現了晶體的自發性
D. 由玻璃制成規則的玻璃球體現了晶體的自范性
晶體的自范性：
指的是在結晶過程中自發地呈現規則的多面體外形
請你試一試
晶體是一類非常重要的材料,在很多領域都有廣泛的應用。下列對晶體硅的敘述正確的是
A. 形成晶體硅的速率越快越好
B. 晶體硅有固定的熔點
C. 可用X射線衍射實驗來鑒別晶體硅和玻璃
D. 粉末狀的固體一定不是晶體
解析:A選項,晶體的形成都有一定的條件,如溫度、壓強、結晶速率等,并不是說結晶速率越快越好,速率太快可能導致晶體質量下降,A項說法錯誤;晶體有固定的熔點,B選項說法正確;X射線衍射實驗能夠測出物質的內部結構,根據微粒是否有規則的排列就能區分晶體與非晶體,C選項說法正確;粉末狀的固體也可能是晶體,在光學顯微鏡下可以觀察到晶體的規則外形,D項說法錯誤。
問題解決

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