3.1.1《几类其他聚集状态的物质》知识清单 2024-2025学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

《几类其他聚集状态的物质》知识清单 一、教材版本与相关信息 教材版本：鲁科版 册别：选修 章节：物质结构与性质 第3章 物质的聚集状态与物质性质 第4节 类型：知识清单 二、知识要点 （一）液晶 1、 液晶的定义与发现历程 液晶可不是一种简单的物质状态哦。它是一种介于液体和晶体之间的中间态物质。就像在物质世界里找到的一个特殊“桥梁”，连接着液体的流动性和晶体的有序性。在早期，科学家们发现有些物质具有奇特的性质，它们看起来像液体，能流动，但是又有晶体的某些特性，比如光学各向异性。这就好比一个东西看起来是液体的模样，但是在光学这个特殊的“舞台”上，它却有着晶体一样的独特“表演”，于是液晶这个特殊的概念就诞生啦。 2、 液晶的结构特点 液晶分子的形状那可是很有讲究的。它们通常是棒状分子或者盘状分子。这些分子在排列上是有序的，但又不像晶体那样严格的晶格排列。可以想象成一群小学生排队，虽然有一定的队形（有序性），但是又不像军人方阵那么整齐（不如晶体排列严格）。这种特殊的排列结构使得液晶对光、电、磁等外界因素非常敏感。比如说，当施加一个电场时，液晶分子的排列就会发生改变，从而导致液晶的光学性质发生变化。这就是液晶显示器（LCD）的基本原理啦。 3、 液晶的性质与应用 性质方面：液晶最显著的性质就是光学各向异性。什么叫光学各向异性呢？就是说在不同的方向上，液晶对光的传播和折射情况是不一样的。就像不同方向的“道路”对光这个“小行人”的引导是不同的。 应用方面：那可太多了。我们日常生活中的液晶显示器（LCD）是最常见的应用。在手机屏幕、电脑显示器、电视屏幕等地方都能看到它的身影。因为通过控制液晶分子的排列，就可以控制光的透过与否，从而显示出不同的图像。而且在一些高级的温度计中也会用到液晶，因为液晶的颜色会随着温度的变化而变化，这就像是液晶自己带了一个“温度探测器”，可以很直观地显示温度的高低。 （二）纳米材料 1、 纳米材料的概念与尺度范围 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1~100nm）的材料。这个尺度可小啦，就像把一个大的物体缩小到非常非常小的程度。比如说，1nm就相当于十亿分之一米，这是一个超级小的长度单位。可以想象把我们平时看到的东西缩小到这么小的尺寸，那它们的性质可就大不一样了。 2、 纳米材料的特性 小尺寸效应：当材料的尺寸小到纳米级别时，就会出现一些奇特的现象。比如金属纳米颗粒，它的熔点会比块状金属低很多。这就好比一个小冰块比一个大冰块更容易融化一样。原因是纳米颗粒的表面原子占比很大，表面原子的活性比较高，所以整个纳米颗粒的性质就发生了变化。 表面效应：纳米材料的表面原子数与总原子数之比随着粒径的变小而急剧增大。这就使得纳米材料的表面能很高，从而表现出很强的化学活性。比如说纳米级的催化剂，由于其高表面能，它的催化效率比普通催化剂高很多。就像一个超级活跃的小助手，能让化学反应更快地进行。 量子尺寸效应：当纳米粒子的尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象。这就像在一个大的能量“阶梯”上，原本是连续的台阶，到了纳米尺度就变成了一个个分开的小台阶。这种效应会影响纳米材料的光学、电学等性质。 3、 纳米材料的应用 在医学领域，纳米材料可是个大明星。比如说纳米药物载体，它可以把药物包裹在里面，然后准确地送到病变细胞那里。就像一个精准的“快递员”，只把包裹送到需要的地方，避免了对正常细胞的伤害。 在环境保护方面，纳米材料也有很大的作用。例如纳米级的吸附剂可以吸附空气中的有害气体或者水中的污染物。它就像一个小小的“清洁卫士”，把环境中的“坏东西”都给抓住。 在电子工业中 ... ...