第3节 液晶、纳米材料与超分子 学习目标 1.了解液晶、纳米材料与超分子的结构特征及特殊性质。2.了解上述聚集状态物质的实际用途和作用。 液晶、纳米材料与超分子 1.液晶 (1)概念 在一定的温度范围内既具有液体的 ,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 的物质,被称为液态晶体,简称液晶。 (2)结构特点 液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出 的排列。 (3)性质 分子长轴的平行方向和垂直方向表现出不同的性质。 (4)用途 液晶最重要的用途是制造液晶 ,液晶的显示功能与液晶材料内部分子的排列密切相关。在没有外加电场时,液晶分子呈逐层扭转的 排列,在施加电压时,分子变成沿电场方向排列,移去电场之后,又恢复到原来的状态。 2.纳米材料 (1)组成和性质 纳米材料由直径为几或几十纳米的 和 两部分组成。纳米颗粒内部具有 结构,而界面则为 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)应用 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 学、 学、 学、 学、 学、 学、 等方面完全不同于由 量级或 量级的结构颗粒构成的材料。 (3)实例 (C60等球碳)、石墨烯(单层石墨片)和 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。 3.超分子 (1)概念 若两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定 和 的聚集体,能表现出不同于单个分子的性质,可以把这种聚集体看成 的分子,称为超分子。 (2)结构特点 超分子内部分子之间通过 相结合,包括 、 、 以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。 (3)冠醚及其应用 冠醚能与阳离子(尤其是碱金属阳离子)作用,并且随环的大小不同而与不同的金属离子作用,将阳离子以及对应的阴离子带入有机溶剂,因而成为有机反应中很好的催化剂,冠醚与金属离子的聚集体可以看成是一类 。 1.下列有关液晶的叙述中不正确的是 ( ) A.具有液体的流动性、晶体的各向异性 B.可用于制造液晶显示器 C.不是物质的一种聚集状态 D.液晶分子聚集在一起时,其分子间的相互作用很容易受温度、压力和电场的影响 2.我国科学家成功合成了3 nm长的管状定向碳纳米管。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小(只有钢的)、熔点高、化学性质稳定的特点,因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是 ( ) A.它是制造飞机的理想材料 B.它的主要组成元素是碳 C.它的抗腐蚀能力强 D.碳纤维复合材料为高分子化合物 3.(2023·广州高二期末统考)冰和杯酚的结构如图所示,下列说法正确的是 ( ) A.冰晶体中每个水分子周围只有2个紧邻的水分子 B.冰融化时破坏了分子中O—H键 C.杯酚中的官能团只有羟基 D.杯酚属于超分子,具有分子识别功能 1.电子手表、计算器、计算机显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。下列有关其显示原理的叙述正确的是 ( ) A.施加电压时,液晶分子沿垂直于电场方向排列 B.移去电场后,液晶分子恢复到原来的状态 C.施加电压时,液晶分子恢复到原来的状态 D.移去电场后,液晶分子沿电场方向排列 2.下列关于纳米材料的叙述正确的是 ( ) A.纳米材料包括纳米颗粒和颗粒间的界面两部分 B.将物体粉碎成几纳米的小颗粒即得到纳米材料 C.纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料 D.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 3.(2023·海口校考期中)下列说法正确的是 ( ) A.玻璃熔融后冷却可得到晶体 B.离子液体含有体积很大的阴 ... ...
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