3.4 几类其他聚集状态的物质-2021-2022学年高中化学选修3【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

*第4节　几类其他聚集状态的物质 目标与素养：1.了解非晶体、液晶、等离子体、纳米材料的结构特征及特殊性质。(宏观辨识与微观探析)2.了解上述其他聚集状态物质的实际用途和应用。(科学态度与社会责任) 一、非晶体 1．定义 内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。 例如：橡胶、玻璃、石蜡、沥青等。 2．与晶体的区别 最大区别：物质内部的微粒能否有序地规则排列。 (1)晶体内部微粒在空间按一定规律周期性重复排列而表现出长程有序。 (2)非晶体的内部微粒的排列则是长程无序和短程有序的。 3．非晶体的优异性能 (1)某些非晶态合金的强度和硬度比相应晶态合金的高。 (2)某些非晶态合金在中性盐溶液或酸性溶液中的耐腐蚀性比不锈钢好。 (3)非晶态硅对阳光的吸收系数比单晶硅大。 　为什么非晶体没有晶体所具有的对称性、各向异性和自范性？ [提示]　因为非晶体的内部微粒的排列是长程无序和短程有序。 二、液晶 1．定义 在一定的温度范围内既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性的物质称液晶。 2．性质及原因 性质：液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现各向异性。 原因：液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列。 　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。 三、纳米材料 1．定义 三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度的、具有特定功能的材料。 2．结构 纳米材料由直径为几个或几十个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，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。 3．构成粒子 (1)纳米材料的结构粒子是排列成了纳米量级的原子团。 (2)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原子总数的50%，从而形成与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态。纳米材料的粒子细化和界面原子比例较高。 　纳米材料有什么特性？ [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。 四、等离子体 1．定义 由大量带电微粒(离子、电子)和中性微粒(原子或分子)所组成的物质聚集体称为等离子体。 2．特点 等离子体中正、负电荷数大致相等，总体来看等离子体呈准电中性。 3．性质 等离子体具有很好的导电性，很高的温度和流动性。 　如何使气体转变为等离子体？ [提示]　高温加热气体或用紫外线、X射线和γ射线照射气体，都可以使气体转变为等离子体。 1．下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是(　　) A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体具有自范性，非晶体没有自范性 C．晶体研碎后即变成非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 B　[是否具有规则的几何外形不能作为判断晶体与非晶体的依据，如玻璃虽有规则的几何外形但却是混合物，属于非晶体，A项错误；研碎只是晶体大小发生变化，但晶体内部微粒仍为长程有序，所以晶体类型不变，同样，非晶体即便是加工成形，其内部粒子仍然是长程无序，短程有序，仍为非晶体，B项正确，C、D项错误。] 2．纳米材料是21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极大的关注。纳米粒子是指直径为1～100 nm的超细粒子(1 nm＝10－9 m)。由于表面效应和体积效应，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(　　) A．因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体 B．一定条件下纳米粒子可催化水的分解 C．一定条件下，纳米TiO2陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好 D．纳米粒子半径小，表面活性高 A　[根据纳米粒子微粒大小，判断出其分散质粒子大小刚好处在胶体分散质大小的范围内，所以纳米材料可以形成胶体。] 3．等离子体的用途十分广泛，运用等离子体来切割金属或者进行外科手术，其利用了等离子体的特点是(　　) A．微粒带有电荷　　 B．高能量 C．基本构成微粒多样化 D．准电中性 B　[运用等离子体来切割金属或者进行外科手术，是利用了等离子体具有高能量的特点。] 物质的不同聚集状态　 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 非晶体 内部微粒的排列呈现杂乱无章(长程无序，短程有序)的分布状态的固体 非晶体材料常常表现出一些优异的性能，如某些非晶态合金的强度大、硬度较高、