資源簡介

(共37張PPT)
1. 知道在一定條件下，物質(zhì)的聚集狀態(tài)隨構(gòu)成物質(zhì)的粒子種類、粒子間相互作用、粒子聚集程度的不同而有所不同。
2. 了解等離子體、液晶的概念及其應(yīng)用。
3. 知道晶體與非晶體的區(qū)別，能結(jié)合實例描述晶體中粒子排列的周期性規(guī)律。
第三章 第一節(jié)
《物質(zhì)的聚集狀態(tài) 晶體與非晶體》
你知道嗎
日常生活中所接觸到的物質(zhì)會有哪些狀態(tài)呢？
鉆石
松香
塑料
玻璃
固態(tài)：
流水
液態(tài)：
氧氣
氣態(tài)：
極光
雷電
那么雷電和極光里的物質(zhì)又是什么狀態(tài)的呢？
物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種嗎？
觀察思考
一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)
觀察思考
日光燈
物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種嗎？
霓虹燈
等離子體：
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。
極光
雷電
一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)
觀察思考
等離子體的用途：
一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)
利用等離子體進行化學(xué)合成
核聚變在等離子體狀態(tài)下發(fā)生
制造等離子體顯示器
觀察思考
物質(zhì)的聚集狀態(tài)只有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種嗎？
液晶顯示器
液晶：介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)
物質(zhì)的聚集狀態(tài)除了固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，等離子體、晶態(tài)、非晶態(tài)等等
一、物質(zhì)的聚集狀態(tài)
實驗室常見固體
觀察思考
白磷
磷
硫磺
膽礬
碳酸鈣
二、晶體與非晶體
自然界中礦物固體
觀察思考
螢石
方解石
翡翠石
透輝石
二、晶體與非晶體
生活中的固體
觀察思考
二、晶體與非晶體
一些不法商人用玻璃制造假寶石來牟取暴利，如何鑒別真假寶石？
情境導(dǎo)入
二、晶體與非晶體
固體有晶體和非晶體之分，天然晶體外觀特征？
觀察思考
二、晶體與非晶體
資料卡片
晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形。
晶體的自范性
二、晶體與非晶體
晶體與非晶體有什么本質(zhì)的差異？
思考討論
為什么晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形？
微觀結(jié)構(gòu)
宏觀性質(zhì)
決定
晶體的自范性是晶體內(nèi)部微粒在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表象。
二、晶體與非晶體
資料卡片
晶體自范性的條件之一是生長的速率適當(dāng)
水晶球 瑪瑙 水晶
二、晶體與非晶體
熔融態(tài)物質(zhì)凝固
氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)
溶質(zhì)從溶液中析出
除了冷卻，還有沒有其它途徑得到晶體？
思考討論
二、晶體與非晶體
資料卡片
晶體在不同的方向上具有不同的物理性質(zhì)。
晶體的各向異性
如光學(xué)性質(zhì)（折射率等） 力學(xué)性質(zhì)（硬度等）、熱學(xué)性質(zhì)（導(dǎo)熱性等）、電學(xué)性質(zhì)（導(dǎo)電性）。
二、晶體與非晶體
云母片的蠟熔化成橢圓形，玻璃片的蠟熔化成圓形
思考討論
云母片上的長軸方向與短軸方向傳熱速度不同，
熱導(dǎo)率有各向異性。
蠟滴
玻璃片
云母片
蠟滴
二、晶體與非晶體
不同方向觀察紅寶石，發(fā)現(xiàn)寶石的顏色不同
思考討論
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。
二、晶體與非晶體
石墨在平行于層的方向上電導(dǎo)率高; 而在垂直于層的方向上電導(dǎo)率低。
思考討論
在不同方向，石墨的導(dǎo)電能力不同，導(dǎo)電率有各向異性。
二、晶體與非晶體
思考討論
為什么晶體各向異性？
微觀結(jié)構(gòu)
宏觀性質(zhì)
決定
晶體的各向異性是晶體內(nèi)部的微粒在空間各個方向上排列規(guī)律不同的宏觀表象。
A
B
C
D
二、晶體與非晶體
資料卡片
晶體有確定的熔點
晶體加熱至熔點開始熔化，
熔化過程中溫度保持不變，
熔化成液態(tài)后溫度才繼續(xù)上升。
非晶體在加熱時，由開始軟化到完全熔化，整個過程中溫度不斷的變化，沒有溫度停頓的時候，很難指出哪一點是熔點
二、晶體與非晶體
思考討論
為什么晶體有確定的熔點？
微觀結(jié)構(gòu)
宏觀性質(zhì)
決定
晶體有確定的熔點晶體內(nèi)部微粒在微觀空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表象。
二、晶體與非晶體
學(xué)以致用
外觀 自范性 各向異性 熔、沸點
晶體 具有規(guī)則幾何外形 有 各向異性 固定
非晶體 不具有規(guī)則幾何外形 無 各向同性 不固定
本質(zhì)區(qū)別 微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列
二、晶體與非晶體
一些不法商人用玻璃制造假寶石來牟取暴利，如何鑒別真假寶石？
常見非晶體：
玻璃、石蠟、松香、瀝青、橡膠、炭黑。
許多固體粉末用肉眼看不到晶體外形，但在光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡
下可觀察到規(guī)則的晶體外形。
觀察思考
晶體結(jié)構(gòu)的周期大小和X-射線的波長相當(dāng)（1-10000pm)，使它成為天然的三維光柵，能夠?qū)-射線產(chǎn)生衍射:
X-射線衍射實驗區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法
二、晶體與非晶體
資料卡片
晶體材料的應(yīng)用
二、晶體與非晶體
資料卡片
非晶體的優(yōu)異性能
非晶態(tài)合金強度、硬度比相應(yīng)晶態(tài)合金的高5-10倍
非晶態(tài)合金在中性或酸性溶液中耐腐蝕性能比不銹鋼好的多
二、晶體與非晶體
晶體 非晶體
微觀結(jié)構(gòu)特征 粒子周期性有序排列 粒子排列相對無序
性質(zhì) 特征 自范性 有 無
各向異性 有 無
熔點 固定 不固定
鑒別方法 間接方法 看是否具有固定的熔點或根據(jù)某些物理性質(zhì)的各向異性 科學(xué)方法 對固體進行X－射線衍射實驗 舉例 NaCl、I2、SiO2、Na晶體等 玻璃、橡膠等
小結(jié)
一、晶體結(jié)構(gòu)的測定
—— X 射線衍射實驗
當(dāng)單一波長的 X 射線通過晶體時，X 射線和晶體中的電子相互作用，會在記錄儀上產(chǎn)生分立的斑點或者明銳的衍射峰
X 射線衍射儀
單晶衍射圖
非晶態(tài)和晶態(tài) SiO2 衍射圖譜
一、晶體結(jié)構(gòu)的測定
—— X 射線衍射實驗
晶體的X射線衍射實驗圖經(jīng)過計算，可以獲得包括晶胞形狀和大小、分子或原子在微觀空間有序排列呈現(xiàn)的對稱類型、原子在晶胞里的數(shù)目和位置等，以及結(jié)合晶體化學(xué)組成的信息推出原子之間的相互關(guān)系。
乙酸晶體
乙酸晶胞
什么是晶胞？
二、晶胞
1. 概念：
描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞
銅晶體
二、晶胞
1. 概念：
描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞
8 個頂角相同
三套各兩個平行面分別相同
三套各4根平行棱分別相同
最小平行六面體
二、晶胞
2. 晶胞與晶體的關(guān)系
常規(guī)晶胞為平行六面體，晶體可看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成
①無隙：相鄰晶胞之間無任何間隙
②并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同
③所有晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個數(shù)及幾何排列（包括取向）是完全相同的。
二、晶胞
下圖銅晶胞中，含有幾個銅原子？
14
4
二、晶胞
3. 晶胞中粒子數(shù)目的計算
頂角：
1/8
棱上：
1/4
面上：
1/2
內(nèi)部：
1
—— 均攤法
某個粒子若被 n 個晶胞所共用，
則該粒子有 1/n 屬于這個晶胞。
試著計算一個銅晶胞中含有幾個銅原子
頂角位置：8× ＝1
8
1
面上位置：6× ＝3
2
1
金屬銅的一個晶胞的原子數(shù)＝8× ＋6× ＝4
2
1
8
1
下圖為 NaCl 的晶胞，它含有幾個鈉離子和氯離子？晶胞中鈉離子和氯離子的個數(shù)比是多少？
鈉離子數(shù)＝12× ＋1×1＝4
4
1
晶胞中鈉離子和氯離子的個數(shù)比是 1∶1
氯離子數(shù)＝ 8× ＋6× ＝4
8
1
2
1
計算下圖晶胞中分別平均含有幾個原子
I2
金剛石
Na
Zn
8× + 1×1＝2
8
1
8× + 1×1＝2
8
1
2×(8× + 6× )＝8
8
1
2
1
8× + 6× + 4×1＝8
8
1
2
1

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