高中人教版 (2019)第一节 物质的聚集状态与晶体的常识精品ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)第一节 物质的聚集状态与晶体的常识精品ppt课件，共49页。PPT课件主要包含了⑴晶体，①概念，②分类，⑵非晶体，晶体和晶胞的关系，晶胞的结构，立方晶胞中粒子个数等内容，欢迎下载使用。
1.认识物质的聚集状态。
2.能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体和非晶体。
3.能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现象，形成分析晶胞结构的思维模型，利用思维模型，根据晶胞结构确定微粒个数和化学式。
4.了解晶体结构的测定方法。
日常生活中我们所接触到的物质会有哪些状态呢？
1.物质三态的相互转化
20世纪前，人们认为物质的三态变化只是分子间距离发生了变化。
20世纪初，通过X射线衍射等实验手段，发现许多常见的晶体中并无分子。气态和液态物质也不一定是由分子构成。
(1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态(　　)(2)气态和液态物质均是由分子构成的(　　)(3)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性(　　)(4)液晶分为热致液晶和溶致液晶，胶束是一种溶致液晶(　　)
绝大多数常见的固体是晶体只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体
哪什么是晶体呢？什么又是非晶体呢？
内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性有序排列的固体物质。
1.晶体与非晶体的概念
内部微粒(原子、离子或分子）在三维空间里呈相对无序排列的固体物质。
常见的非晶体有玻璃、炭黑、橡胶等。
一定条件下，晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
Ⅰ本质：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表象。
非晶体粒子的排列则相对无序，无自范性
Ⅱ晶体呈现自范性的条件之一：生长速率适当
有规则的几何外形（晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性）
晶体在不同方向上表现出不同的物理性质，称为晶体的各向异性，包括晶体的强度、光学性质、导电性、导热性等物理性质。
凝固速率适当，可得到规则晶体，凝固速率过快，会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固体，甚至形成的只是非晶态。
非晶体只有散射效应。这是测定晶体结构的重要实验方法。
⑷晶体能使X—射线产生的衍射
⑵气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）
⑶溶质从溶液中析出
①硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。
②固体直接变成紫色蒸气，蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体。
实验3-1晶体的获得 .mp4
⑴晶体与非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。图3-7玻璃的结构示意图，可以发现构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无序的，所以玻璃是非晶体。
解析　固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性有序排列而构成的具有规则几何外形的固体，如食盐、冰、金属、水晶、胆矾等都是晶体；非晶体中内部粒子的排列则相对无序，如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体。
2.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的 。晶体的各向异性主要表现在
解析　晶体的各向异性主要表现在物理性质方面。
①硬度　②导热性　③导电性　④光学性质A.①③ B.②④C.①②③ D.①②③④
描述晶体结构的基本单元叫做晶胞，晶胞是晶体中最小的重复结构单元。
无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙
并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成
作为晶体的基本重复单元，晶胞应满足什么要求？
同一晶体中所有晶胞的形状及其内部的粒子种类、个数及几何排列是完全相同的。
晶胞在二维平面的形状只能是平行四边形
晶胞在三维空间的形状一般是平行六面体
这些形状是否都能作为二维平面的基本重复单元的形状？
3套各2个平行面分别相同
3套各4根平行棱分别相同
最小平行六面体(其边长不一定相等也不一定垂直)----通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个晶胞完全重合。
化学组成相同几何排列相同
4.晶胞中粒子个数的计算
均摊法切割法：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞只分摊到该粒子的1/x。
立方晶胞中粒子个数的计算
1. 晶胞是最小的平行六面体，它有8个顶角，三套各4根平行棱，三套各两个平行面。2. 均摊法确定晶胞中粒子的个数若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子有 属于这个晶胞。长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献
1.某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
提示:3∶1。Cu原子位于面心,个数为6× =3,Ni原子位于顶点,个数为8× =1,铜原子与镍原子的数目比为3∶1。
2.下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中: —X, —Y, —Z。其中对应的化学式不正确的是(　　)
【解析】确定了晶胞中原子或离子的数目比,就确定了晶体的化学式。确定晶胞中粒子的数目比,关键是利用“均摊法”确定顶角、棱上、面上、内部的一个粒子为几个晶胞所共用。A项中X、Y的位置、数目完全等同,化学式为XY,正确;B项中X、Y的个数比为1∶(8× )=1∶1,化学式为XY,错误;C项中X的数目:4× +1= ,Y的数目:4× ,化学式为X3Y,正确;D项中X的数目:8× =1,Y的数目:6× =3,Z位于体心,数目为1,化学式为XY3Z,正确。【答案】B。
四、晶体结构的测定——X射线衍射实验
发现X射线，获1901年物理学奖
利用X射线等技术研究分子结构
X射线衍射法测定复杂晶体与大分子结构
X射线衍射确定DNA核苷酸顺序与基因结构
X射线衍射法测定蛋白质晶体结构
分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型
ⅠX射线衍射实验获得晶胞信息
2. X射线衍射图谱的应用
原子在晶胞里的数目和位置
结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系
根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角，得出分子的空间结构。
ⅡX射线衍射实验获得分子信息
原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为 则D原子的坐标参数为__________。
解析　得到晶体的三条途径：①溶质从溶液中析出；②气态物质凝华；③熔融态物质凝固。A选项符合①，B选项符合②，C选项符合③。由于玻璃属于非晶体，熔融后再冷却所得到的固体仍为非晶体。
1.下列过程中不能得到晶体的是
A.对NaCl饱和溶液降温所得到的固体
B.气态水直接冷却成固态水
C.熔融的KNO3冷却后所得到的固体
D.液态的玻璃冷却后所得到的固体
2. 如图所示的甲、乙、丙三种晶体：
试推断，甲晶体的化学式(X为阳离子)：______；乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是_________；丙晶体中每个D周围结合E的个数是____。
3.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性，因这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导晶体的一个晶胞如图所示，则该晶体的化学式为
A.Mg2CNi3
(1)晶体中每个Y同时吸引着___个X，每个X同时吸引着___个Y，该晶体的化学式为____________。(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_____个。(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX为__________(填角的度数)。
4. 某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶角，Y位于立方体的中心。