(
课件网) 第3章 不同聚集状态的物质与性质 第3节 液晶 纳米材料与超分子 学习目标 核心素养培养 1.知道物质除有三种基本的聚集状态外，还有液晶、纳米材料、超分子等其他聚集状态。通过认识不同状态物质的重要应用，认识化学技术与社会之间的相互关系。 科学态度与社会责任 2.知道液晶、纳米材料和超分子的结构与性质的关系。探析物质结构对性质的影响。 宏观辨识与微观探析 知识体系 联想 质疑 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？ 不同聚集状态物质的结构与性质 物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动 方 式 宏观性质 固 态 液 态 气 态 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 阅读课本第108-109页，了解非晶体、液晶、纳米材料、等离子体等几种处于其他聚集状态的物质。 一.液晶 3.用途：最主要用于制造显示器。 1.定义：指在一定范围内既有液体的流动性，在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面又表示出类似晶体的各向异性的物质，人们形象地称这类物质为液态晶体，简称液晶。 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。 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。 液晶显示屏 4、液晶的性质和特点 ⑴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。液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列。 ⑶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。 ⑵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。 常见的纳米材料：富勒烯(C60等球碳)、石墨烯(单层石墨片)和碳纳米管是纳米材料中的“明星”，因其独特性能而具有广阔的应用前景。 阅读课本第110-111页，了解纳米材料及应用和性质。 3、纳米材料的结构特点：通常，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。正是由于纳米材料的颗粒很小和处于界面的原子所占比例较高，使得纳米材料在光学、声学、电学、磁学、热学、力学、化学反应等方面完全不同于由微米量级或毫米量级的结构颗粒构成的材料。 二.纳米材料 1、纳米：它是一种长度单位：1nm = 10 - 9 m 2、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(1~100 mm)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。 ⑴表面与界面效应: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。 5.纳米材料具有特殊性质 ⑵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 ... ...
