化学第一节 物质的聚集状态与晶体的常识优质第一课时教案

这是一份化学第一节 物质的聚集状态与晶体的常识优质第一课时教案，文件包含核心素养人教版高中化学选修二《物质的聚集状态与晶体的常识》第一课时课件pptx、核心素养人教版高中化学选修二《物质的聚集状态与晶体的常识》第一课时教学设计含教学反思docx等2份教案配套教学资源，其中教案共8页， 欢迎下载使用。

宏观辨识与微观探析： 了解物质的聚集状态。认识晶体和非晶体的本质差异，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。了解晶体结构的测定方法——X射线衍射实验。证据推理与模型认知： 帮助学生了解物质的聚集状态以及晶体的基本概念和特征。科学探究与创新意识： 培养变化观念与平衡思想的核心素养，通过不同聚集状态物质的重要作用，认识化学技术和社会之间的密切联系，培养探究科学真理的意识。
1.了解物质的聚集状态。2.认识晶体和非晶体的本质差异，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.了解晶体结构的测定方法——X射线衍射实验。重点：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。难点：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。
日常生活中所接触到的物质有哪些状态呢？
气态和液态的物质都是由分子构成的吗？
等离子体：由电子、阳离子和电中性粒子（分子或原子）组成的整体上呈电中性的气体物质 离子液体：熔点不高的，仅由离子组成的液体物质
通过X 射线衍射实验等手段，发现许多常见的晶体中并无分子。
氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石、金属
(1)常温下大部分的气态和液态物质如CO2、H2O等是由分子组成的。
特例：①等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质。
②离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液态物质。熔融盐也存在离子。
(2)固态物质：单质硫、白磷等是由分子构成；氯化钠、氟化钙是由阳离子和阴离子组成的;金刚石、二氧化硅等是由原子构成；金属等则是由金属阳离子和电子构成。
气态物质在高温或者在外加电场激发下，分子发生分解，产生电子和阳离子等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。
等离子体是一种特殊的气体
(2)等离子体存在于我们周围
日光灯和霓虹灯的灯管里
等离子体显示器 化学合成 核聚变
含有带电粒子且能自由运动，具有良好的导电性和流动性
(3)等离子体特性和用途
介于液态和晶态之间的物质状态。
热致液晶（从熔点至澄清点温度范围内的物质状态）如图
溶致液晶（从溶液中获取的液晶即胶束等）
既具有液体的流动性、黏度、形变性等，又具有晶体的导热性、光学性质等。表现出类似晶体的各向异性。
①手机、电脑和电视的液晶显示器。由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变，从而显示数字、文字或图像。
实用液晶常温下十分稳定，其中热致液晶均为刚性棒状强极性（或易于极化的）分子。其分子有取向序，长轴取向一致，但无位置序，分子可滑动（如图）。还有平板状、盘状、叶状分子等液晶。
②合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。
走进化学实验室，你能见到许多固体：
蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H2O)
高锰酸钾(KMnO4)
白色的碳酸钙(CaCO3)
放眼世界，自然界中绝大多数矿物也都是固体:
绝大多数常见的固体是晶体只有玻璃及玻璃态物质、炭黑、橡胶、石蜡、沥青、松香、部分合金（非晶态）、非晶态SiO2属于非晶体
晶体中粒子排列的周期性是指一定方向上每隔一定距离就重复出现的排列，粒子排列的周期性导致晶体呈现规则的几何外形。
晶体：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性排列而构成的具有规则几何外形的固体。非晶体：内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈相对无序排列而构成的不具有规则几何外形的固体。
1、晶体与非晶体的本质差异
晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
②晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
天然水晶球是熔融态SiO2侵入地壳内的空洞冷却形成的玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成——没有规则外形水晶是熔融态SiO2缓慢冷却形成——有规则外形
晶体的自范性是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，因而无自范性
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。
石墨在与层平行的方向导电率约为在与层垂直方向上导电率的1万倍
反映在步冷曲线上出现平台, 而非晶体没有固定的熔点，反映在步冷曲线上不会出现平台。
(3)晶体具有固定的熔点
图 3-12 X 射线衍射仪
当单一波长的 X 射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐的衍射峰。
（4）能使X射线产生衍射:
利用这种性质，人们建立了测定晶体结构最科学的方法。
非晶体只能散射，出现连续的谱线
晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等
原子之间的相互关系即晶体结构
得到晶胞含4个乙酸分子
测定原子坐标，计算原子距离，判断化学键，确定键长和键角，得出空间结构
(1)图 3-7 是某同学找到的一张玻璃结构的示意图，根据这张图判断玻璃是不是晶体。为什么？
玻璃中的粒子无周期性地排列，是无序的。所以，玻璃不是晶体。
(2)根据晶体物理性质各向异性的特点，能鉴别用玻璃仿造的假宝石。请你列举一些可能有效的方法鉴别假宝石？
a.观察宝石的形状，具有多面体的外形；b.测试它的硬度，在玻璃上刻画；c.利用宝石的折光率鉴别；d.可进行X射线衍射实验鉴别。
④晶体不一定都有规则的几何外形。
①同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2。
②有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。
③具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。
①物理性质差异 如：外形、硬度、熔点、折光率②区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。
（5）鉴别晶体和非晶体
粒子在三维空间周期性有序排列
微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列
①熔融态物质凝固；
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；
从熔融态结晶出的硫晶体(S8)
(3)有白色细小晶体析出。
(1)硫黄粉末用量不宜太少，加热时间不宜过长，硫熔融即可停止加热，以防硫燃烧。(2)表面皿的大小要合适，以减少碘蒸气道逸出，也可用烧瓶代替。该实验是分离碘的方法之一。(3)虽然NaCl易溶于水，但在饱和溶液中也存在沉淀溶解平衡。滴入浓盐酸，使平衡发生移动，有利于NaCl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。
许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形，但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到规则的晶体外形。这充分证明固体粉末仍是晶体，只因晶粒太小，肉眼看不到而已。
制备晶体的三种途径都可制得有重要价值的大晶体
练习1、下列关于物质聚集状态的叙述中,错误的( )A.物质只有气、液、固三种聚集状态B.气态是高度无序的体系存在状态C.固态中的原子或者分子结合得较紧凑,相对运动较弱D.液态物质的微粒间距离和作用力的强弱介于固态和气态之间,表现出明显的流动性
练习2、下列关于等离子体的叙述错误的是( ) A. 是物质的一种聚集状态 B. 是一种混合物存在状态 C. 具有导电性 D. 基本构成微粒只有阴、阳离子
练习3、下列有关液晶的叙述不正确的是( )A. 具有液体的流动性、晶体的各向异性B. 用来制造液晶显示器C. 不是物质的一种聚集状态D. 液晶分子聚集在一起时，其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响
练习4、关于晶体的自范性，下列叙述正确的是( )A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B.缺角的硫酸铜晶体在饱和CuSO4溶液中慢慢变为规则的立方体晶块C.圆形容器中结出的冰是圆形的，体现了晶体的自范性D.由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性
练习5、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( )①硬度　②导热性　③导电性　④光学性质A.①③ B.②④C.①②③ D.①②③④
自范性、各向异性、有固定的熔沸点