高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 物质的聚集状态与晶体的常识备课课件ppt

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1.物质的常见聚集状态
2.几类其他物质的聚集状态(1)非晶体
(4)离子液体离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。
知识拓展离子液体(或称离子性液体)的广义定义是全部由离子组成的液体,如高温下的 KCl、KOH呈液体状态,此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度下呈液 态的由离子构成的物质,称为室温离子液体、室温熔融盐(室温离子液体常有氢键, 定义为室温熔融盐有点勉强)、有机离子液体等,尚无统一的名称,但倾向于简称离 子液体。
1.晶体与非晶体的本质差异
2.获得晶体的三条途径 
1.概念描述晶体结构的 　基本单元    。2.结构常规的晶胞一般都是 　平行六面体    ,整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。(1)“无隙”:相邻晶胞之间 　没有任何    间隙;(2)“并置”:所有晶胞都是平行排列的,取向 　相同    ;(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
　1.晶胞中原子数目确定的原则平行六面体晶胞的顶角原子是 　8    个晶胞共用的,晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的,晶胞面上的原子是 　2    个晶胞共用的。一个铜晶胞(如下图所示)所含铜原子数目:8× +6× =4。 2.晶胞中原子数目的确定结合下图,判断钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为 　2    、     2    、 　8    、 　8    。
 　      　     钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图
5 | 晶体结构的测定
1.玛瑙因色彩丰富而被当作宝石或作工艺制品,也可以用来制作精密仪器的轴承及 玛瑙研钵、玛瑙乳钵等工业用品。玛瑙的主要成分是SiO2,天然SiO2有晶体和非晶 体两种 (　√　)2.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。 钛酸钡晶体的晶胞结构示意图如图所示,它的化学式是BaTiO3     (　√　) 
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
3.云母味甘、性平,久服身体轻便灵巧,可延长寿命。云母属于晶体,用烧热的钢条 去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时,熔化了的石蜡呈现椭圆形,这是因为 云母具有各向异性,不同的方向导热性不同 (　√　)4.有规则的几何外形的固体一定是晶体 (    ✕　)提示:有规则几何外形的固体不一定是晶体。例如,玻璃制品。5.有固定组成的物质一定是晶体 (    ✕　)提示:具有固定组成的物质不一定是晶体,某些无定形体也有固定的组成,如无定形 SiO2。6.晶体结构中的最小重复单元就是晶胞 (　√　) 
材料1　西汉时期有位名叫韩婴的诗人,他写了一本《韩诗外传》,该书中明确指 出,“凡草木花多五出,雪花独六出”。 材料2　《本草纲目》中提到:“光明盐……大者如升,皆正方光彻。”这说明在 当时的生产条件下,盐均为方形。
问题1.材料1中“雪花独六出”是什么意思?雪花和冰都是由水分子凝聚成的,二者中, 水分子间的作用力类型是否相同?提示:“雪花独六出”是指大气中的水蒸气凝结成的雪花,在自然条件下是六瓣的; 雪花和冰中水分子间的作用力类型相同。2.材料2中自然形成的固体盐为方形,如果我们将盐溶液快速加热,能否得到“方 形”盐?提示:不能。晶体呈现自范性需满足一定条件,条件之一是晶体生长的速率适当。 将盐溶液快速加热常得到看不到多面体外形的粉末或无规则外形的块状物。3.在一定温度下,将不规则的NaCl固体,放入饱和NaCl溶液中,经过一段时间,会发生 什么变化?为什么?提示:NaCl固体会变为规则的立方体。因为溶解和结晶是可逆过程,根据晶体的自 范性可知,在溶解和结晶的过程中,离子会自发地规则排列,形成规则的立方体。
　 晶体与非晶体的区别(1)晶体与非晶体的比较晶体和非晶体在结构上的差异导致它们在性质上有所不同。根据固体的某些性 质,可以判断某一固体是晶体还是非晶体。二者具体差异如下:
(2)晶体呈现自范性的条件晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固,有时 得到晶体,但凝固速率过快时,常常只得到肉眼看不到多面体外形的粉末或没有规 则外形的块状物。如玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的,而水晶是熔融态SiO2缓慢 冷却形成的。(3)晶体具有自范性的本质原因晶体具有自范性的本质原因是晶体中粒子在微观空间呈现周期性有序排列。易混辨析    ①有规则几何外形或美观、对称外形的固体,不一定是晶体。如玻璃制品既可以 塑造出规则的几何外形,也可以具有美观、对称的外形。②具有固定组成的物质也不一定是晶体,某些无定形体也有固定的组成,如无定形 SiO2。
知识拓展    晶体的其他基本性质(1)均一性:晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。(2)对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。在外形上,常有相等的晶 面、晶棱和顶角重复出现。这种相同的性质在不同的方向或位置上存在有规律的 重复,就是对称性。(3)稳定性:结晶状态是一个相对稳定的状态。
(3)判断物质是晶体还是非晶体,比较正确的方法是　　　　　    (填序号)。①从外形上来判断②从各向异性或各向同性上来判断③从导电性能来判断④从有无固定熔点来判断
(1)在下列物质中,　　　　　    (填序号,下同)是晶体,　　　　　　    是非晶体。①塑料　②明矾　③松香　④玻璃　⑤CuSO4·5H2O　⑥冰糖　⑦石蜡　⑧单晶 硅　⑨铝块　⑩橡胶(2)晶体和非晶体在外形上有差别,晶体都具有　　　　　　　　　    ,而非晶体     　　　　　　　　　　　　    ;另外非晶体具有物理性质　　　　　　　　　     的特点,而晶体具有物理性质　　　　　　　　　    的特点。
思路点拨常见的固体分为晶体和非晶体:①晶体有整齐规则的几何外形;②晶体有固定的熔 点;③晶体有各向异性的特点,非晶体一般没有整齐规则的几何外形,也没有各向异 性的特点。
解析    明矾是KAl(SO4)2·12H2O,它和CuSO4·5H2O、冰糖、单晶硅、铝块都是晶体; 塑料、松香、玻璃、石蜡、橡胶都是非晶体。晶体的重要特征是各向异性和有固 定的熔点等。
答案　(1)②⑤⑥⑧⑨　①③④⑦⑩　(2)规则的几何外形　一般没有规则的几何 外形　各向同性　各向异性　(3)②④
归纳总结    (1)晶体与非晶体的本质区别在于构成固体的微粒在三维空间里是否呈现周期性 的有序排列。(2)区分晶体与非晶体的方法:看是否有固定的熔点(间接方法);对固体进行X射线 衍射实验(科学方法)。
人们最初对晶体的认识完全是理性思考的结果。法国的结晶学家阿羽衣依据晶体 具有沿一定晶面碎裂的性质,对晶体的微观结构做了合理而大胆的设想,于1784年 提出晶体是由具有多面体形状的晶胞平行而无间隙地堆积而成的。阿羽衣的思想 被法国物理学家布拉维发展为空间点阵学说,即构成晶体的粒子按一定规则排列 为空间点阵结构。俄国的费多罗夫、德国的熊富利斯和英国的巴洛三位科学家分别于1890年、1891年和1894年以晶体结构周期性重复单位为基础,推导出描述晶体空间排列的对称性理论——230种空间群。这些思考完全是在不能测定晶体内部结构的情况下产生的,科学和技术的发展后来完全证实了上述理性思考的正确性。
2 | 晶胞中粒子数目及晶体化学式的确定
问题1.晶体的“空间点阵结构”中,构成晶体的相邻微粒间是否相切?提示:是。构成晶体的微粒是“无隙并置”的,故这些相邻微粒间相切。2.如何理解晶体结构中“周期性重复单位”?提示:“周期性重复单位”是指晶体中最小的结构单元可以无限重复(答案合理即 可)。3.晶体的化学式表达的意义是什么?提示:晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。
　晶体的化学式的含义晶体的化学式表示的是晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。
　 均摊法确定晶胞中粒子的个数如晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用,则该粒子有 属于这个晶胞。(1)长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献 
 (2)六方晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献
　晶体粒子与M、ρ(晶体密度,g· cm-3)之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒,则1 ml该晶胞中含有x ml微粒,其质量为xM g;又1个晶 胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积,单位为cm3),则1 ml晶胞的质量为ρa3NA g(NA为 阿伏加德罗常数的值),因此有xM=ρa3NA。
知识拓展(1)常见晶胞及其结构特点
(2)晶胞参数晶胞的形状和大小可以用6个参数来表示,包括晶胞的棱长a、b、c和棱相互间的 夹角α、β、γ,此即晶格特征参数,简称晶胞参数。立方晶胞中,晶胞参数a=b=c,α=β=γ=90°。
   (1)如下是甲、乙、丙三种晶体的晶胞示意图。 填写下列空白:①甲晶体(X为阳离子)的化学式为　　　    。②乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是　　　　　    。③丙晶体中每个D周围紧邻的E的个数为　　　    。
(2)某晶体的晶胞结构如图所示,X( )位于立方体的顶点,Y( )位于立方体的体心。试回答下列问题: 设该晶体的摩尔质量为M g·ml-1,晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA, 则晶体中两个距离最近的X之间的距离为　　　    cm。
解析    (1)①甲晶胞中X位于立方体体心,每个晶胞实际占有个数为1,Y位于立方体 顶点,每个晶胞实际占有个数为4× = ,X、Y两种粒子的个数比为1∶ =2∶1,所以甲的化学式为X2Y。②1个乙晶胞实际占有A的个数为8× =1,实际占有B的个数为6× =3,实际占有C的个数为1,由此推出A、B、C三种粒子的个数比为1∶3∶1。③丙晶胞中每个D周围紧邻的E的个数与每个E周围紧邻的D的个数相同,每个 E周围有8个D,所以每个D周围有8个E。(2)由题意知,该晶胞中含有 个XY2(或Y2X),设晶胞的边长为a cm,则有ρa3NA= M,a= ,则晶体中两个距离最近的X之间的距离为 ×  cm。