化学自习室移动版

首页>物质结构与性质>晶体结构与性质>注解与辨疑f

物质聚集状态要点解读

一、物质的聚集状态的存在形式

1.通常物质有三态:固态、液态和气态。

2.现代科技发现物质的聚集状态还有更多,如等电子体、离子液体、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。

物质聚集状态要点解读

3.物质三态的相互转化

物质聚集状态要点解读

(1)构成物质三态的粒子不一定都是分子,还可以是原子或离子等,如水的三态都是由分子构成的,离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。

(2)物质的聚集状态除了气态、液态和固态,还有晶态、非晶态,以及介于晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。

二、等离子体

1.定义。由大量带电微粒(离子、电子)和中性微粒(原子或分子)所组成的物质聚集体称为等离子体。

2.特点。等离子体中正、负电荷数大致相等,总体来看等离子体呈准电中性。

3.产生途径:高温、紫外线、x射线、y射线、高能电磁波的照射及大自然的天体现象等都能使气体变成等离子体。

4.存在:存在于日光灯和霓虹灯的灯管里、蜡烛火焰里、极光和雷电里等

5.性质。等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动,使等离子体具有很好的导电性,很高的温度和流动性。

6.应用:等离子体显示技术可以制造等离子体显示器,利用等离子体可以进行化学合成、核聚变等。

三、离子液体

1.定义: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,也称为低温熔融盐。

2.组成:(低温熔融盐)一般由有机阳离子和无机或有机阴离子构成,常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子等(如图所示

物质聚集状态要点解读),阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。

四、介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态

1.塑晶:在一定温度条件下,能保持固态晶体典型特征但具有一定塑性(即物体发生永久形变的性质)的一种物质聚集状态。

2.液晶:

(1)定义:在一定的温度范围内既具有液体的可流动性,又具有晶体的各向异性的物质称液晶。在由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体状态。

(2)分类:分为热致液晶(只存在于某一温度范围内的液晶相)和溶致液晶(某些化合物溶解于水或有机溶剂后而呈现的液晶相)。

(3)性质:具有液体的某些性质(如流动性、黏度、形变性等)和晶体的某些性质(如导热性、各向异性等)。

(4)用途:手机、电脑和电视的液晶显示器,合成高强度液晶纤维已广泛用于飞机、火箭、坦克、舰船、防弹衣、防弹头盔等。

五、晶体

1.概念:内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈周期性重复排列构成的固体物质,绝大多数常见的固体都是晶体。如:高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等。

2.晶体的分类

根据组成晶体的微粒和微粒间的相互作用,可分为离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体。

物质聚集状态要点解读

3.晶体的特性

(1)自范性。

①定义:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。

②形成条件:晶体生长的速率适当。

③本质原因:晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列。

(2)各向异性:

①概念:晶体的某些物理性质在不同方向上的差异,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。

②用途:晶体的某些物理性质的各向异性同样反映了晶体内部质点排列的有序性。而且通过这些性质可以了解晶体的内部排列与结构的一些信息。而非晶体则不具有物理性质各向异性的特点。

(3)有固定的熔点:加热晶体,温度达到熔点时即开始熔化,在没有全部熔化之前,继续加热,温度不再升高,完全熔化后,温度才继续升高。

(4)对称性:晶体具有特定的对称性。

(5)能使X射线产生衍射:利用这种性质,人们建立了测定晶体的重要实验方法。

4.获得晶体的途径

(1)熔融态物质凝固,如从熔融态结晶出来的硫晶体。

(2)溶质从溶液中析出,如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。

(3)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华),如凝华得到的碘晶体。

5.升华与凝华

固态物质受热不经过液态直接到气态的过程叫做升华;

气态物质冷却不经过液态直接到固态的过程叫做凝华。

升华和凝华都属于物理变化。

实验现象:

(1)硫黄粉末熔化后变为亮棕色黏稠液体,该液体自然冷却后变为黄色晶体。

(2)加热后,小烧杯底部的紫黑色固体逐渐减少并在烧杯中产生了紫红色气体,表面皿的底部产生了紫黑色固体并逐渐增多,最终,小烧杯底部的紫黑色固体全部转移到了表面皿的底部。

(3)小烧杯底部产生了白色细小晶体。

实验结论:

(1)熔融态硫凝固后可获得硫晶体。

(2)碘晶体可通过凝华的方法得到。

(3)氯化钠可从氯化钠饱和溶液中析出。

六、非晶体

1.定义:组成物质的微粒(分子、原子、离子)在空间无规则、无周期性排列的固体。如:玻璃、石蜡、松香、硅藻土、橡胶、沥青等。

2.与晶体的区别

最大区别:物质内部的微粒能否有序地规则排列。

(1)晶体内部微粒在空间按一定规律周期性重复排列而表现出长程有序。

(2)非晶体的内部微粒的排列则是长程无序和短程有序的。

3.非晶体的优异性能

(1)某些非晶态合金的强度和硬度比相应晶态合金的高。

(2)某些非晶态合金在中性盐溶液或酸性溶液中的耐腐蚀性比不锈钢好。

(3)非晶态硅对阳光的吸收系数比单晶硅大。

七、易错点

(1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体,如玻璃;

(2)同一种物质可以是晶体也可以是非晶体,如晶体SiO2和非晶体SiO2;

(3)晶体不一定有规则的几何外形,如玛瑙。

(4)具有固定组成的物质不一定是晶体,如某些无定形体也有固定组成。

(5)晶体的固体粉末同样是晶体,晶粒太小无法用肉眼观察。

物质聚集状态要点解读

(责任编辑:化学自习室)
说点什么吧
  • 全部评论(0
    还没有评论,快来抢沙发吧!