第三章　晶体结构与性质\n第一节　物质的聚集状态与晶体的常识第1课时　物质的聚集状态　晶体与非晶体\n学习目标核心素养1．通过生活实例了解晶体与非晶体的本质差异。2．通过实验验证并掌握晶体的基本性质。\n课堂素能探究名师博客呈现课堂达标验收课前素能奠基新课情境呈现\n新课情境呈现\n晶体与非晶体20世纪前，人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子，物质三态的相互转化只是分子间距离发生了变化，分子在固态只能振动，在气态能自由移动，在液态则介乎二者之间。\n20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。例如，氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。气态和液态物质也同样不一定都由分子构成。例如，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；又如，离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。此外，还有更多的物质聚集状态，如晶态、非晶态，以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。这些事实表明，描述的物质三态间的相互转化模型显然过于简单了。\n课前素能奠基\n一、物质的聚集状态：1．物质的三态变化分子是保持物质化学性质的____________粒子。物质三态的相互转化只是__________________发生了变化。最小新知预习分子间距离\n2．不含分子的物质(1)常见晶体：例如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等不含分子。(2)等离子体是由____________、______________和__________________组成的整体上呈____________性的气态物质。(3)离子液体是熔点不高的仅由____________组成的液体物质。电子阳离子电中性粒子电中离子\n3．物质的聚集状态物质的聚集状态除了固态、液态、气态，还有______________、______________以及介于____________和______________的______________、______________等。晶态非晶态晶态非晶态塑晶态液晶态\n自范性微观结构晶体__________(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈周期性________________非晶体____________(不能自发呈现多面体外形)原子排列________________二、晶体与非晶体1．晶体与非晶体的区别有有序排列没有相对无序\n2.获得晶体的途径(1)______________物质凝固。(2)____________物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。(3)____________从溶液中析出。3．晶体的特点(1)自范性①定义：晶体能______________呈现多面体外形的性质。②形成条件：晶体生长的____________适当。③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现______________的有序排列。熔融态气态溶质自发地速率周期性\n(2)各向异性：许多物理性质(如____________、______________、________________等)常常会表现出各向异性。(3)熔点：__________(填“有”或“没有”)固定的熔点。强度导热性光学性质有\n1．思考辨析：(1)晶体的熔点一定比非晶体的熔点高。()(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体。()(3)通过X射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体。()(4)粉末状的物质不是晶体，具有各向异性的固体一定是晶体。()××√×预习自测\n2．下列关于晶体与非晶体的说法正确的是()A．晶体与非晶体的本质区别在于是否有固定的熔沸点B．晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期有序性排列C．固体食盐、水晶、塑料、胆矾、玻璃均属于晶体D．鉴别晶体与非晶体的最科学可靠的方法是检测其是否具有各向异性B\n解析：晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，故A错误；晶体的自范性是指：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质，晶体的自范性是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象，故B正确；固体食盐、水晶、胆矾均属于晶体，塑料、玻璃不是晶体，故C错误；晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，所以区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，故D错误。\n3．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A．晶体和非晶体在熔化过程中温度都不变B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C．晶体熔化时不吸热，非晶体熔化时吸热D．天上飘落的雪花，是非晶体解析：非晶体在熔化过程中吸收热量，温度逐渐升高，A项错误；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B项正确；晶体熔化时保持熔点温度不变，但也需要不断吸热，C项错误；天上飘落的雪花是水蒸气凝华形成的小冰晶，属于晶体，D项错误。B\n4．下列物质中前者为晶体，后者为非晶体的是()A．白磷、蓝矾B．陶瓷、塑料C．碘、橡胶D．食盐、蔗糖5．下列有关晶体的特征及结构的叙述中不正确的是()A．晶体一般都有各向异性B．晶体有固定的熔点C．固态物质不一定是晶体D．粉末状的固体肯定不是晶体CD\n课堂素能探究\n问题探究：1．非晶体有哪些用途？2．等离子体就是液态电解质吗？知识点物质的聚集状态\n探究提示：1．提示：制作各种容器、太阳能电池等。2．提示：不是。等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，而液态电解质由阴离子和阳离子或分子组成。\n知识归纳总结：物质除了固、液、气三种聚集状态，还有非晶体、液晶、纳米材料和等离子体等聚集状态。聚集状态组成与结构特征主要性能非晶体内部微粒的排列呈现杂乱无章(长程无序，短程有序)的分布状态的固体某些非晶体合金强度和硬度高、耐腐蚀性强，非晶态硅对光的吸收系数大等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成，整体上呈电中性，带电离子能自由移动具有良好的导电性和流动性\n聚集状态组成与结构特征主要性能纳米材料三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料在光、声、电、磁、热、力、化学反应等方面具有特性液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的状态既具有液体的流动性、黏度、形变性，又具有晶体的导热性、光学性质等\n1925年贝尔德在英国首次成功装配世界第一台电视机，短短几十年时间，电视机经历了从黑白到彩色，从手动到遥控，从平板电视机到液晶电视机的发展历程。下列关于液晶的叙述中，错误的是()A．液晶是物质的一种聚集状态B．液晶具有流动性C．液晶和液态是物质的同一种聚集状态D．液晶具有各向异性典例1C\n解析：液晶是介于液态和晶态之间的一种特殊的聚集状态，A对、C错；液晶是液态晶体的简称，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，B对、D对。规律方法：液晶的性质及原因液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现各向异性。其原因是液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列。\n〔变式训练1〕玻璃是常见的非晶体，在生产生活中有着广泛的用途，如图是玻璃的结构示意图，有关玻璃的说法错误的是()A．玻璃内部微粒排列是无序的B．玻璃熔化时吸热，温度不断上升C．光纤和玻璃的主要成分都可看成是SiO2，二者都是非晶体D．利用X射线衍射实验可以鉴别石英玻璃和水晶C\n解析：根据玻璃的结构示意图，构成玻璃的粒子无周期性排列，是无序的，所以玻璃是非晶体，因此没有固定的熔点，A对、B对；玻璃属于非晶体但光导纤维属于晶体，C错；区分晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验，D对。\n问题探究：1．晶体内部的微粒一定按一定规律呈周期性的排列吗？非晶体呢？2．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中能否慢慢变为完美的立方体块？知识点晶体与非晶体的比较\n探究提示：1．提示：晶体内部的粒子一定按一定规律呈周期性的排列，而非晶体中的粒子排列是无规则的。2．提示：能。NaCl从溶液中析出，可形成NaCl晶体。\n知识归纳总结：比较晶体非晶体结构特征结构粒子周期性有序排列结构粒子无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性\n(2021·永州高二检测)下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A．具有规则几何外形的固体均为晶体B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性C．晶体研碎后即变成非晶体D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体典例2B\n解析：是否具有规则的几何形外不能作为判断晶体与非晶体的依据，如玻璃虽有规则的几何外形但却是混合物，属于非晶体，A项错误；晶体具有自范性，非晶体没有自范性，B项正确；研碎只是晶体大小发生变化，但晶体内部微粒仍为长程有序，所以晶体类型不变，C项错误；非晶体即便是加工成形，其内部粒子仍然是长程无序，短程有序，仍为非晶体，D项错误。\n〔变式训练2〕下列不属于晶体的特点是()A．无色透明的固体B．自范性C．固定的熔点D．各向异性解析：晶体(单晶体和多晶体)和非晶体的区别：单晶体有整齐规则的几何外形；晶体有固定的熔点；单晶体有各向异性的特点。晶体不一定是无色透明的固体，例如硫酸铜晶体为蓝色，但有些非晶体无色透明，如玻璃。A\n〔变式训练3〕(2021·北京高二检测)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()A．云母是热的不良导体，传热不均匀B．石蜡是热的不良导体，传热不均匀C．石蜡具有各向异性，不同的方向导热性相同D．云母具有各向异性，不同的方向导热性不同解析：云母属于晶体，具有各向异性，在不同的方向导热性不同，导致熔化了的石蜡呈现椭圆形。D\n名师博客呈现\n(1)晶体与非晶体的最大区别在于固体中的粒子在三维空间是否呈周期性有序排列；(2)X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的科学方法；(3)晶体不一定是纯净物，有些含有杂质的物质，其粒子仍然是有序排列。\n〔即时训练〕1．下图是天然水晶球里的玛瑙和水晶，两者的根本区别在于()A．外形不一样，构成两者的原子不同B．构成玛瑙的粒子无规律性排列，构成水晶的粒子按一定的规律作周期性重复排列C．水晶有固定的熔点，而玛瑙无固定熔点D．水晶可用于能量转换，玛瑙可用于装饰品B\n解析：晶体和非晶体的本质区别在于内部粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列，玛瑙和水晶的成分均为SiO2。\n2．下列叙述正确的是()A．具有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C．具有各向异性的固体一定是晶体D．一种物质不是晶体就是非晶体C\n解析：晶体具有规则的几何外形，但具有规则几何外形的固体不一定是晶体，例如人为加工而成的具有规则几何外形的固体；晶体与非晶体的根本区别在于内部粒子是否有序排列，晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性只是内部结构的外部反映；具有各向异性的固体一定是晶体，非晶体具有各向同性；晶体和非晶体都是固体物质，气态或液态物质则不属于这两类。\n课堂达标验收\n1．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是()①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体A．①④B．②③C．②④D．①③A\n解析：晶体有固定的熔点。由题图分析可知，a一直在吸热，但中间有一段温度不变，这段对应的温度就代表此晶体的熔点；而b物质温度一直在升高，没有固定的熔点，因此b为非晶体。\n2．普通玻璃和水晶的根本区别在于()A．外形不一样B．普通玻璃的基本构成粒子无规则性地排列，水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换B\n3．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。下列对晶体硅的叙述中正确的是()A．形成晶体硅的速度越快越好B．晶体硅没有固定的熔点C．可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关C\n4．下列物质都是固体，其中不是晶体的是()①橡胶②水晶③冰④干冰⑤冰醋酸⑥石蜡⑦玻璃A．①⑥⑦B．①②⑦C．②④⑤⑦D．①③⑥⑦A\n5．下列物质属于非晶体的是()①松香②冰③石英④沥青⑤铜⑥纯碱A．①②③④⑤⑥B．①④C．①③D．⑤⑥解析：松香、沥青无固定的熔、沸点，则它们属于非晶体。B