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第节液晶、纳米材料与超分子3发展目标体系构建.知道物质除有三种基本的聚集状态外,还有晶1体、非晶体、液晶、纳米材料和超分子等其他聚集状态.知道液晶、纳米材料、超分子的概念及结构与2性质的关系.通过对液晶、纳米材料、超分子的认知,知道3物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料
一、液晶定义
1.在一定的温度范围内既具有液体的亘流动性,在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面又表现出类似晶体的各向显性的物质称为液态晶体,简称液晶原因
2.液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有底的排列为什么液晶具有显示功能提示液晶的显示功能与液晶材料内部分子的排列密切有关,在施加电压时,液晶分子能够沿电场方向排列,而在移去电场后,液晶分子又恢复到原来的状态,所以液晶具有显示功能
二、纳米材料1结构.纳米材料由直径为几或几十纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成纳米颗粒内部具有晶状结构,原子排列有序,而界面则为无序结构,因此纳米材料具有既不同于微观粒子又不同于宏观物体的独特性质
2.构成粒子⑴纳米材料的结构粒子是排列成了纳米量级的原子团通常,组成纳米材料的晶状颗粒内部的有序原子与晶粒界面的无序原子各约占2原子总数的从而形成与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态纳米材料的粒50%,子细化和界面原子比例较高思考提示粒子细化、界面原子比例较高,使纳米材料在光、声、电、磁、热、力、化学反应等方面具有特性
三、超分子定义
1.若两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集隹,能表现出不同于单个分子的性质,可以把这种聚集体看成分子层次之上的分子,称为超分子形成超分子的作用力
2.超分子内部分子之间通过非共价键结合,包括氢键、静电作用、疏水作用以超分子的应用
3.冠酸识别阳离子41分子梭的转化52在链状分子上同时含有两个不同的识别位点在碱性情况下,环状分子与带A B有正电荷的位点的相互作用较强;在酸性情况下,由于位点的烷基钱结合而12H+带正电荷,与环状分子的作用增强因此,通过加入酸和碱,可以实现分子梭在两B个不同状态之间的切换⑶分子组装在分子水平上进行分子设计,有序组装甚至复制出一些新型分子材料判断正误正确的打“,错误的打
1.“X”超分子的性质与组成超分子的单个分子的性质相同1X液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性2J富勒烯、石墨棒、碳纳米管均属于纳米材料3X纳米材料是世纪最有前途的新型材料之一,世界各国对这一新材料给予了
2.21极大的关注纳米粒子是指直径为的超细粒子由于表面效1~100nm1nm=10—9m0应和体积效应,其常有奇特的光、电、磁、热等性质,可开发为新型功能材料下列有关纳米粒子的叙述不正确的是(因纳米粒子半径太小,故不能将其制成胶体A.一定条件下纳米粒子可催化水的分解B.一定条件下,纳米陶瓷可发生任意弯曲,可塑性好C.Ti(h纳米粒子半径小,表面活性高D.[根据纳米粒子微粒大小,判断出其分散质微粒大小刚好处在胶体分散质大小A的范围内,所以纳米材料可以形成胶体]下列有关液晶的叙述不正确的是()
3.液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的各向异性A.液晶最重要的用途是制造液晶显示器B.液晶不是物质的一种聚集状态C.液晶分子聚集在一起时,其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响D.[从液晶的结构特征看,液晶具有晶体的某些性质,如各向异性在电场作用C下,液晶分子能够沿电场方向有序排列,这也是制造液晶显示器的依据液晶是介于液态和固态之间的一种聚集状态故只有选项错误]C物质的不同聚集状态4M难点液晶和碳纳米管是常用的功能材料液晶电视碳纳米管你知道显示屏上的图像是用什么方法显示出来的吗?
1.提示液晶的显示功能与液晶材料内部分子的排列有关,施加电压时,液晶分子能够沿电场方向有序排列,而移去电场后,液晶分子又恢复到原来的状态纳米材料为什么在光、电、磁、化学反应等方面表现出特异功能?
2.提示组成纳米材料的晶状颗粒的内部有序原子与晶粒界面的无序原子各约占原子总数界面原子比例高,加之粒子的细化,使其表现出特异功能50%,物质的聚集状态有气态、液态、固态及一些特殊的聚集状态物质的聚集状态随构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒的聚集程度的不同而有所不同不同聚集状态的物质具有不同的特性,根据这些特性可以制造出特殊的材料具有特殊聚集状态的物质归纳如下表:组成与结构特征主要性能在一定的温度范围内既具有液体在折射率、磁化率、电导率等宏观的可流动性又具有晶体的各向异性质方面表现出类似晶体的各向液晶性的一类物质,内部分子的排列沿异性,分子间的相互作用很容易受分子长轴方向呈现出有序的状态温度、压力和电场的影响由直径为几或几十纳米的颗粒和在光、声、电、磁、热、力、化学颗粒间的界面两部分组成,纳米颗反应等方面完全不同于由微米量纳米材料粒内部具有晶状结构而界面则为级或毫米量级的结构颗粒构成的无序结构材料两个或多个分子通过非共价键相结合,包括氢键、静电作用、疏水超分子具有分子识别功能、自组装功能等作用、配位键等结合成的具有特定结构和功能的聚集体【例】下列关于物质特殊聚集状态的叙述中,错误的是()等离子体的基本构成微粒是带电的离子和电子及不带电的分子或原子A.非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序B.液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性C.纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分,两部分的排列都是长程有序D.[纳米材料由直径为几或几十纳米的颗粒和颗粒间的界面两部分组成纳米颗D粒内部是长程有序的晶体结构,界面则是无序结构,因此纳米材料具有既不同于微观粒子又不同于宏观物体的独特性质]电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字有关其
1.显示原理的叙述中正确的是()施加电压时,液晶分子沿垂直于电场方向排列A.移去电场后,液晶分子恢复到原来的状态B.施加电压时,液晶分子恢复到原来的状态C.移去电场后,液晶分子沿电场方向排列D.[液晶的显示原理为施加电压时,液晶分子沿电场方向排列;移去电场后,B
2.下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中,错误的是(液晶分子恢复到原来的状态,正确]B三维空间尺寸必须都处于纳米级A.既不是微观粒子,也不是宏观物质B.是原子排列成的纳米数量级原子团C.是长程无序的一种结构状态D.[纳米材料的基本构成微粒的尺寸至少有一维处于纳米级即可,错误;纳米A A材料的基本构成微粒处于纳米数量级,既不是微观粒子,也不是宏观物质,正确;B原子排列成纳米量级的原子团,是组成纳米材料的结构粒子,正确;纳米材料是C短程有序而长程无序的一种结构状态,正确]D关于液晶的下列说法中正确的是()
1.液晶是一种晶体A.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性B.液晶的化学性质与温度变化无关C.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化D.[液晶的微观结构介于晶体和液体之间,错误;虽然液晶分子在特定方向上D A的排列比较整齐,且具有各向异性,但液晶分子的排列是不稳定的,错误;外界B条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质,错误;C温度、压力、外加电压等因素变化时,都会改变液晶的光学性质,正确]D下列关于纳米材料的叙述中,正确的是()
2.包括纳米颗粒和颗粒间的界面两部分A.将物体粉碎成几纳米的小颗粒即得到纳米材料
8.纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料C.同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体具有完全等同的性质D.[纳米材料是指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A料,、项错误;同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体在性质上具有很B C大的差别,如金的常规熔点为但尺寸金的熔点仅为左右,1064°C,211m327°C D项错误].(素养题)液晶广泛用于电子仪表产品等,是一种研究较多的液晶材3MBBA料,其化学式为下列有关说法中正确的是()Ci8H21NO,属于有机高分子化合物A.MBBA由碳、氢、氧、氮四种元素组成B.MBBA中碳、氢、氧、氮的原子个数比为C.MBBA182121中含有一氧化氮分子D.MBBA[有机高分子化合物是由一类相对分子质量很大的分子聚合而成的物质,且无B固定的化学式,错误;物质由碳、氢、氧、氮四种元素组成,正确;由A MBBAB的化学式可知,其分子中碳、氢、氧、氮的原子个数比为MBBA182111,C错误;是由分子构成的化合物,错误]MBBA Cl8H21NO D下列不能看作超分子的是()
4.两个分子链通过氢键结合在一起A.DNA细胞膜中的磷脂分子的双层膜结构
8.冠酸与金属离子的聚集体C.所有以氢键结合在一起的分子D.[答案]D下列关于纳米技术的叙述不正确的是()
5.将“纳米材料”均匀分散到液体分散剂中可制得液溶胶A.用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率,提高反应物的平衡转化B.用纳米颗粒粉剂做成火箭的固体燃料将有更大的推动力C.银器能抑菌、杀菌,纳米银微粒植入内衣织物中,有奇异的抑菌、杀菌效D.果[纳米材料的直径在范围内,与胶粒直径范围相同,正确;催B1nm〜100nm A化剂可加快化学反应的速率,但不能使化学平衡发生移动,不正确;与块状固体B相比,纳米颗粒直径小,表面积大,因而化学反应的速率快,所以短时间内可产生更大推动力,正确;银为重金属,重金属离子可使蛋白质变性,故有杀菌作用,C D正确]。