鲁科版选修3 3.4几类其他聚集状态的物质 课件（28张）.ppt

第4节几类其他聚集状态的物质 第3章物质的聚集状态与物质性质 典型的物态是固 液 气三态 在生活中你还见到或实用过其他物态的物质吗 请举几例 不同聚集状态物质的结构与性质 微观结构 微粒的运动方式 有固定的形状 几乎不能被压缩 没有固定的形状 但不能被压缩 没有固定的形状 且容易被压缩 微粒排列紧密 微粒间的空隙很小 微粒排列较紧密 微粒间的空隙较小 微粒之间的距离较大 在固定的位置上振动 可以自由移动 可以自由移动 一 非晶体1 概念 内部微粒的排列呈现 的分布状态的固体 2 非晶体与晶体的区别 1 本质和性质区别在于物质内部的微粒能否 排列 杂乱无章 有序地规则 一 晶体和非晶体 2 某些非晶体的优异性能 某些非晶态合金的强度和硬度高 性好 非晶态硅对阳光的 比单晶硅大得多 长程 对称性 自范性 无序 耐腐蚀 吸收系数 玻璃橡胶石蜡沥青 二 液晶 1 定义 指在一定范围内既有液体的流动性 又有晶体的各向异性特征的一类物质 2 种类 通常按液晶分子的中心桥键和环的特征进行分类 目前已合成了1万多种液晶材料 其中常用的液晶显示材料有上千种 主要有联苯液晶 苯基环己烷液晶及酯类液晶等 3 用途 最主要用于制造显示器 液晶的一般用途 液晶的特性决定了它的用途 它在显示技术 电子工业 航空工业 生物医学等多方面都有广泛的应用 笔记本电脑的液晶显示屏 手机的液晶显示屏 液晶的性质和特点 1 液晶的特点液晶分子的位置无序使它像液体 排列有序使它像晶体 2 液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷 液晶分子的排列是不稳定的 外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化 因而改变液晶的某些性质 例如温度 压力 摩擦 电磁作用 容器表面的差异等 都可以改变液晶的光学性质 3 液晶的外形特征液晶物质都具有较大的分子 分子形状通常是棒状分子 碟状分子 平板状分子 三 纳米材料 1 纳米 它是一种长度单位 1nm 10 9m2 纳米材料 是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围 1 100mm 或由他们作为基本单元构成的材料 其组成是由直径为几个或几十个纳米的颗粒 呈晶体结构 和颗粒间的界面 呈无序结构 两部分 3 特征 具有 1 表面与界面效应 这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化 2 小尺寸效应 当纳米微粒尺寸与光波波长 传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度 透射深度等物理特征尺寸相当或更小时 它的周期性边界被破坏 从而使其声 光 电 磁 热力学等性能呈现出 新奇 的现象 例如 铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电 绝缘的二氧化硅颗粒在20纳米时却开始导电 再譬如 高分子材料加纳米材料制成的刀具比金钢石制品还要坚硬 利用这些特性 可以高效率地将太阳能转变为热能 电能 此外又有可能应用于红外敏感元件 红外隐身技术等等 3 量子尺寸效应例如 有种金属纳米粒子吸收光线能力非常强 在1 1365千克水里只要放入千分之一这种粒子 水就会变得完全不透明 纳米级金属颗粒近乎黑色故可作为制作隐形飞机上的雷达吸收材料等 4 纳米粒子的制备方法 纳米粒子的制备方法很多 可分为物理方法和化学方法 1物理方法1 1真空冷凝法用真空蒸发 加热 高频感应等方法使原料气化或形成等粒子体 然后骤冷 其特点纯度高 结晶组织好 粒度可控 但技术设备要求高 1 2物理粉碎法通过机械粉碎 电火花爆炸等方法得到纳米粒子 其特点操作简单 成本低 但产品纯度低 颗粒分布不均匀 1 3机械球磨法采用球磨方法 控制适当的条件得到纯元素 合金或复合材料的纳米粒子 其特点操作简单 成本低 但产品纯度低 颗粒分布不均匀 2化学方法2 1气相沉积法利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料 其特点产品纯度高 粒度分布窄 2 2沉淀法把沉淀剂加入到盐溶液中反应后 将沉淀热处理得到纳米材料 其特点简单易行 但纯度低 颗粒半径大 适合制备氧化物 2 3水热合成法高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成 再经分离和热处理得纳米粒子 其特点纯度高 分散性好 粒度易控制 2 4溶胶凝胶法金属化合物经溶液 溶胶 凝胶而固化 再经低温热处理而生成纳米粒子 其特点反应物种多 产物颗粒均一 过程易控制 适于氧化物和 族化合物的制备 2 5微乳液法两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液 在微泡中经成核 聚结 团聚 热处理后得纳米粒子 其特点粒子的单分散和界面性好 族半导体纳米粒子多用此法制备 四 等离子体 1 定义 有大量带电微粒 离子和电子 和中性微粒 原子和分子 所组成的呈现准电中性的一类物质聚集体 2 特征 具有良好的导电性 极高的温度 能量 和流动性 故其用途十分广泛 3 产生方法 对气体进行高温 高能电磁波的照射及大自然的天体现象等 物质的四种其他聚集状态的比较 1 下列说法不正确的是 a 晶体内部的物质微粒是有规则地排列的 而非晶体内部物质微粒排列是不规则的b 橡胶没有固定的熔点c 非晶体的各种物理性质在各方向上都相同d 非晶体材料的性能不如晶体材料好 当堂检测 解析本题考查非晶体的结构和特性 组成非晶体的原子或离子不是有规律排列的 这导致其物理性质 化学性质与晶体有很大差别 如没有固定的熔点 各向同性等 但某些非晶态合金的强度和硬度比相应晶体的高5 10倍 另外 有些非晶态合金的耐腐蚀性也强于晶态合金 答案d 2 关于液晶 下列说法中正确的有 a 液晶是一种晶体b 液晶分子的空间排列是稳定的 具有各向异性c 液晶的化学性质与温度变化无关d 液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 解析本题考查液晶的结构和性质 液晶的微观结构介于晶体和液体之间 虽然液晶分子在特定方向的排列比较整齐 且具有各向异性 但分子的排列是不稳定的 选项a b错误 外界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 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 选项d正确 答案d 3 下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中 错误的是 a 三维空间尺寸必须都处于纳米级b 既不是微观粒子 也不是宏观物质c 是原子排列成的纳米数量级原子团d 是长程无序的一种结构状态 解析纳米材料的基本构成微粒的尺度只需至少一维处于纳米级 a项叙述错误 纳米材料是短程有序而长程无序的一种结构状态 d项叙述正确 纳米材料的基本构成微粒处于纳米数量级 既