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第三章 晶體結構與性質
第一節 物質的聚集狀態與晶體的常識
第1課時 物質的聚集狀態 晶體與非晶體
同學們，這節課讓我帶領大家一起走進美麗的晶體世界！
1.認識包含“固”、“液”、“氣”之外的更多的物質聚集狀態。
2.能說出晶體與非晶體的區別；了解獲得晶體的一般途徑。
1.認識物質的聚集狀態會影響物質的性質,通過改變物質的聚集狀態可能獲得特殊的材料。（變化觀念與平衡思想）
2.運用“結構決定性質，性質反映結構”的化學觀，理解晶體結構和性質之間的關系，進而區別晶體與非晶體。（宏觀辨識與微觀探析）
結合以前的學習內容，我們知道物質狀態之間的哪些轉變呢？
物質的三態變化均是物理變化
物質的存在形態
物質的形態：氣態、液態、固態、等離子態、超固態、輻射場態…
鉆石
固態：
流水
液態：
氧氣
氣態：
【思考】 氣態和液態的物質都是由分子構成的嗎？
等離子體：由電子、陽離子和電中性粒子（原子或分子）組成的整體上呈電中性的氣體物質
離子液體：熔點不高的，僅由離子組成的液體物質
不一定
一、物質的聚集狀態
通常物質有三種存在狀態,即固態、液態和氣態。
現代科技發現物質的聚集狀態除了三態外還有更多的物質聚集狀態，如等離子體、離子液體、晶態、非晶態，以及介乎晶態和非晶態之間的塑晶態、液晶態等。
極光
雷電
等離子體具有良好的 和 。
1.等離子體：
氣態物質在 或者在 激發下，分子發生分解，產生 等。這種由電子、陽離子和電中性粒子組成的整體上呈 的物質 稱為等離子體。
高溫
外加電場
電子和陽離子
電中性
聚集體
導電性
流動性
概念：
特點:
等離子體是一種特殊的 。
氣體
日光燈和霓虹燈的燈管里
蠟燭的火焰中
極光和雷電里
等離子體存在于我們周圍：
等離子體顯示器 化學合成 核聚變
等離子體的特性與用途：
含有帶電粒子且能自由運動，具有良好的導電性和流動性
2.液晶：
介于 和 之間的物質狀態
晶態
液態
流動性、黏度、形變性等
導熱性、光學性質等
固體
液體
液晶的溫度范圍
液晶
T1(熔點)
T2(澄清點)
溫度逐漸升高
概念：
特點:
實用液晶的結構特點與特性：
實用液晶常溫下十分穩定，其中熱致液晶均為剛性棒狀強極性（或易與極化的）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
液晶已廣泛的應用，如手機、電腦和電視的液晶顯示器
高強度液晶纖維已廣泛應用于飛機、火箭、坦克等
液晶的用途
觀察·思考
如何判斷下列物質是晶體還是非晶體？
水晶石
氯化鈉
金剛石
石英
雪花
晶體：
晶體是指內部微粒(原子、離子或分子)在三維空間按一定規律呈周期性有序排列構成的固體物質，具有規則的幾何外形。
1.晶體與非晶體的概念
常見的晶體有食鹽、冰、金屬、寶石、水晶、大部分礦石等。
非晶體：
非晶體是指內部微粒（原子、離子或分子）相對呈現雜亂無章的分布狀態，不具有規則幾何外形的固體。
常見的非晶體有玻璃、炭黑等。
玻璃又稱玻璃體
炭黑又稱無定形體
（1）自范性：
① 概念： 晶體的自范性就是晶體能自發地呈現多面體外形的性質。
注：所謂自發過程，即自動發生的過程。不過，自發過程的實現，仍需要一定的條件。
② 條件： 晶體呈現自范性的條件之一是晶體生長的速率適當。
緩慢凝固 → 得到晶體
凝固過快 → 粉末、塊狀物或非晶態（玻璃態）
熔融態
物質
2、晶體的特性
瑪瑙
水晶
天然水晶球
巖漿里熔融態的SiO2侵入地殼內的空洞冷卻形成的
瑪瑙
水晶
熔融態的SiO2快速冷卻形成的，無晶體外形
熔融態的SiO2緩慢冷卻形成的，呈現晶體外形
非晶體粒子的排列則相對無序，無自范性。
③ 本質：晶體自范性的本質是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。
晶體與非晶體物理性質差異
（2）晶體的各向異性：
分別用紅熱的針接觸蠟面中央
柱面涂蠟的水晶
表面涂蠟的玻璃
各方向不均勻導熱
各方向均勻導熱
結構
性質
性質
結構
概念：晶體的某些物理性質在不同方向上的差異，稱為晶體的各向異性，包括晶體的強度、光學性質、導電性、導熱性等物理性質。
(3)固定的熔、沸點
晶體
非晶體
晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點。
3、晶體和非晶體的本質差異
自范性 微觀結構
晶體
非晶體
有
(能自發呈現多面體外形)
沒有
(不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
原子排列相對無序
固體 外觀 微觀結構 自范性 各向異性 熔點
晶體 具有自發形成的規則的幾何外形 原子在三維空間呈周期性有序排列 有 有 固定
非晶體 不能自發形成規則的幾何外形 原子排列相對無序 沒有 沒有 不固定
本質 區別 微觀原子在三維空間里是否呈現周期性有序排列 晶體與非晶體的區別
【小結】
晶體與非晶體的測定方法：
測定 方法 測熔點 晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點
可靠的方法 對固體進行X射線衍射實驗
4、晶體制備
思考：
同學們，回顧物質三態之間的相互轉化，以及溶液的有關知識，你能想出幾種制備晶體的方法嗎？
實驗3-1
① 熔融態物質凝固
② 氣態物質冷卻不經
液態直接凝固(凝華）)
③ 溶質從溶液中結晶析出
得到晶體的途徑：
【總結】
晶體
性質特性
自范性
各向異性
對稱性
固定熔、沸點
性質特性
非晶體
結構特征
結構微粒排列
結構特征
有序
相對無序
(1)晶體一定都有規則的幾何外形 (　 )
(2)熔融態物質快速冷卻即可得到晶體(　　)
(3)粉末狀的固體也有可能是晶體(　　)
(4)有規則幾何外形的固體一定是晶體(　　)
(5)同一物質可以是晶體，也可以是非晶體( )
(6)晶體有自范性且其微粒排列有序，在化學性質上表現各向異性( )
(7)晶體一定比非晶體的熔點高( )
(8)雪花是水蒸氣凝華得到的晶體( )
×
×
×
×
×
√ 　　
√ 　　
√
1、正誤判斷:
B
2、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
3、下列關于晶體性質的描述中，正確的是（ ）
A．晶體具有物理性質各向同性的特點
B．形成晶體的形態與結晶過程的速率無關
C．用X射線衍射實驗可以區分晶體和非晶體
D．晶體表現自范性的過程是自發過程，不需要外界條件
C

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