資源簡介

(共30張PPT)
第一節(jié)
物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識
第1課時
第三章　晶體結構與性質(zhì)
自然界中，水是一種常見的物質(zhì)，其狀態(tài)為固態(tài)(冰)、液態(tài)(水)和氣態(tài)(水蒸氣)，那么，這三種狀態(tài)之間是如何轉(zhuǎn)化的呢？
問題：物質(zhì)的聚集狀態(tài)從宏觀和微觀角度上分析都有哪些變化？
固態(tài)
液態(tài)
氣態(tài)
氣化
(吸熱)
液化
(放熱)
凝固
(放熱)
融化
(吸熱)
升華
(吸熱)
凝華
(放熱)
物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化
物質(zhì)的聚集狀態(tài)
氣態(tài)
20世紀前，人們以為 是所有化學物質(zhì)能夠保持其性質(zhì)的最小粒子，物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化只是 距離發(fā)生了變化。
分子
分子間
液態(tài)
固態(tài)
物質(zhì)的聚集狀態(tài)
20世紀初，通過 等實驗手段，發(fā)現(xiàn)許多常見的晶體中并無分子，如氯化鈉、石墨、二氧化硅、金剛石以及各種金屬等。
X射線衍射
X射線衍射儀
氯化鈉
金剛石
石墨
二氧化硅
等離子體
氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)不一定都是由分子構成。
物質(zhì)的聚集狀態(tài)
如：等離子體由_____、_______和___________(分子或原子)組成的整體上呈電中性的氣態(tài)物質(zhì)。
電子
陽離子
電中性粒子
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
任務一：比較氣體和等離子體
氣體 等離子體
導電性質(zhì) 不導電 導電
結構 分子、原子 電子、陽離子、電中性粒子（分子原子）
任務一：比較氣體和等離子體
如：離子液體是熔點不高的僅由________組成的液體物質(zhì)。
離子
2015年斯坦福大學研究人員研制出一種可在一分鐘內(nèi)完成充放電的超常性能鋁離子電池，內(nèi)部用AlCl4-和有機陽離子構成電解質(zhì)溶液
(離子液體)
氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)不一定都是由分子構成。
物質(zhì)的聚集狀態(tài)
任務二：比較液體和離子液體
液體 離子液體
導電性質(zhì) 可能導電 導電
結構 分子、離子 陽離子、陰離子
任務二：比較液體和離子液體
物質(zhì)的聚集狀態(tài)
物質(zhì)的
聚集狀態(tài)
氣態(tài)
液態(tài)
固態(tài)
晶態(tài)
其他物質(zhì)聚集狀態(tài)
液晶態(tài)
介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)
液晶的溫度范圍
固體
液晶
液體
T1(熔點)
T2(澄清點)
溫度逐漸升高
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
非晶態(tài)
液態(tài) 晶態(tài) 液晶態(tài)
性質(zhì) 各向同性 各向異性，自范性 兼有晶體和液體的性質(zhì)
排列結構 排列較緊密，無序 排列有序 有取向無位置
任務三：比較液態(tài)、晶體和液晶態(tài)
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
液晶的分類及塑晶態(tài)
1889年，德國人萊曼將熔點至澄清點溫度范圍內(nèi)的物質(zhì)狀態(tài)命名為液晶，后稱熱致液晶。
相對于熱致液晶，從溶液中獲得的液晶稱為溶致液晶，即膠束等。
塑晶態(tài)
一類具有塑性的固態(tài)晶體，介乎晶態(tài)與非晶態(tài)之間
2.液晶
液晶是介于液態(tài)和晶態(tài)之間的物質(zhì)狀態(tài)。
分類
熱致液晶
溶致液晶
液體的某些性質(zhì)：
晶體的某些性質(zhì)：
性質(zhì)
流動性、黏度、形變性等
導熱性、各向異性等
問題：
1、閱讀和思考液晶的性質(zhì)和結構，分析液晶和晶體的結構和性質(zhì)差異？
2、如何判斷固體物質(zhì)是晶體還是非晶體？
3、晶體與非晶體有什么本質(zhì)差異呢？
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
如：將熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片上，用一根燒熱的縫衣針接觸蜂蠟，蜂蠟熔化的區(qū)域的形狀如圖甲；將玻璃片換成云母片，則熔化的區(qū)域為圖乙
晶體與非晶體
晶體的物理性質(zhì)與方向有關，這種特性叫做各向異性(如強度、導熱性、光學性質(zhì)等)。非晶體無各向異性，在各個方向上都是相同的所以是各向同性
玻璃片
非晶體
甲
云母片
晶體
乙
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
晶體與非晶體
晶體
非晶體
溫度
時間
溫度
時間
溫度
時間
溫度
時間
晶體
非晶體
物質(zhì)熔化時的溫度變化曲線
晶體具有固定的熔點凝固點，而非晶體則無
物質(zhì)凝固時的溫度變化曲線
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
晶體與非晶體
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
晶體與非晶體
由原子、分子或離子等微粒在三維空間按一定規(guī)律、周期性重復排列所構成的固體物質(zhì)。簡單的說，晶體是具有格子構造的固體
晶體
二氧化硅
非晶體
二氧化硅
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
晶體 非晶體
微觀結構特征 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 科學方法 對固體進行X－射線衍射實驗 舉例 大多數(shù)固體 玻璃、橡膠、炭黑等
任務三：比較液晶、晶體和非晶體
液晶 晶體 非晶體
性質(zhì) 兼有液體和晶體的部分性質(zhì)（流動性和導電性、各性異性） 各向異性、自范性 (能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形) 各向同性、無自范性
結構 排列有取向序、無位置序、分子滑動 原子在三維空間里呈 周期性有序排列 原子排列相對無序
硫酸銅結晶
醋酸鈉結晶
任務四：比較液晶、晶體和非晶體
晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一是晶體生長的速率適當。熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固，有時得到晶體，但凝固速率過快，常常只得到肉眼看不到多面體外形的粉末或沒有規(guī)則外形的塊狀物，甚至形成的只是非晶態(tài)(玻璃態(tài))。
天然水晶球的瑪瑙和水晶
晶體非晶體
任務五：晶體的制備
內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈相對無序排列而構成的不具有規(guī)則幾何外形的固體。
玻璃
橡膠
炭黑
玻璃又稱玻璃體
炭黑又稱無定形體
任務五：晶體的制備
晶體非晶體
從熔融態(tài)結晶出來的硫晶體
凝華得到的碘晶體
從飽和硫酸銅溶液中析出的硫酸銅晶體
思考：實驗室如何得到這些美麗的晶體呢？
任務五：晶體的制備
實驗3-1
任務五：晶體的制備
實驗探究：觀察晶體
硫黃粉
自然冷卻
淡黃色的菱形硫黃晶體
熔融態(tài)硫
加熱
獲取硫黃晶體
實驗現(xiàn)象
任務五：晶體的制備
實驗探究：觀察晶體
獲取碘晶體
實驗現(xiàn)象
加熱時，燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量 氣體，沒有出現(xiàn)液態(tài)的碘，停止加熱，燒杯內(nèi)的 ，最后消失，表面皿底部出現(xiàn) 晶體顆粒
紫色氣體漸漸消褪
紫色
紫黑色
任務五：晶體的制備
實驗探究：觀察晶體
獲取氯化鈉晶體
實驗現(xiàn)象
在燒杯底部慢慢析出立方體的_________晶體顆粒
無色
任務五：晶體的制備
獲得晶體的三條途徑
熔融態(tài)物質(zhì)自然冷卻凝固
途徑一
氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)
途徑二
溶質(zhì)從溶液中析出
途徑三
任務五：晶體的制備
晶體與非晶體
A
本質(zhì)差異
原子或分子的排列是否具有三維空間的周期性有序排列
B
物理性質(zhì)的差異
強度、熔點、導熱性、光學性質(zhì)等
對固體進行X射線衍射實驗
C
區(qū)分晶體和非晶體最可靠的的科學方法
歸納總結

展開更多......

收起↑