第3章 第3节 液晶、纳米材料与超分子-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2同步全程学习课件PPT（鲁科版）

第3节　液晶、纳米材料与超分子 化学 学习目标 1.通过对物质聚集状态知识的学习,知道物质除有三种基本的聚集状态外,还有晶体、非晶体、液晶、纳米材料和超分子等聚集状态。 2.通过对液晶、纳米材料、超分子知识的学习,知道液晶、纳米材料、超分子的概念及结构与性质的关系。 3.通过对液晶、纳米材料、超分子知识的学习,知道物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。 化学 任务分项突破 课堂小结提升 学科素养测评 化学 任务分项突破 学习任务1　液晶与纳米材料 自主梳理 1.液晶 温度 定义 在一定的 范围内既具有液体的 性,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 结构 特点 液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出 ,由此在分子长轴的平行方向和垂直方向表现出不同的性质 可流动 各向异性 有序的排列 化学 2.纳米材料 纳米材料由直径为几或几十纳米的 和 两部分组成。通常,纳米颗粒内部具有 结构,原子排列 ;而界面则为 结构。因此,纳米材料具有既不同于 又不同于 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。 (C60等球碳)、 (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。 颗粒 颗粒间的界面 晶状 有序 无序 微观粒子 宏观物体 富勒烯 石墨烯 碳纳米管 化学 互动探究 液晶和碳纳米管是常用的功能材料。 探究　液晶与纳米材料的功能 问题1:液晶是不是晶体? 提示:液晶既不是晶体也不是非晶体。液晶是像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质,液晶分子的空间排列是不稳定的,但具有各向异性。 化学 问题2: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密切相关。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。由此,在存在和撤去电场的两种不同条件下,材料的旋光性能发生变化,所以液晶具有显示功能。 问题3:纳米材料为什么在光学、电学、磁学、化学反应等方面表现出特异功能? 提示:组成纳米材料的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,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,使其表现出特异功能。 化学 题组例练 B 1.(2021·山东新泰阶段练习)电子表、电子计算器、电脑显示器都运用了液晶材料显示图像和文字。有关其显示原理的叙述中,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.移去电压后,液晶分子恢复到原来状态 C.施加电场时,液晶分子恢复到原来状态 D.移去电场后,液晶分子沿电场方向排列 解析:液晶是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特殊物质,在施加电压时,液晶分子能够沿电场方向排列,而在移去电场之后,液晶分子又恢复到原来的状态,所以B项正确。 化学 2.(2022·山东青岛模拟)下列关于纳米材料的叙述中,正确的是(　 　) A.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 A 解析:纳米材料包括纳米颗粒和颗粒间的界面两部分,A项正确;纳米材料除微粒尺寸为纳米尺度外,还必须具有特定功能,B项错误;纳米材料由直径为几纳米或几十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,原子排列有序,而界面则为无序结构,C项错误;同一种金属元素构成的纳米材料与宏观金属晶体在性质上具有很大的差别,如金的熔点为1 064 ℃,但2 nm尺寸金的熔点仅为327 ℃左右,D项错误。 化学 学习任务2　超分子 自主梳理 1.定义 若 分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体,能表现出 的性质,可以把这种聚集体看成分子层次之上的分子,称为超分子。 2.结构特点 超分子内部分子之间通过非共价键相结合,包括 、 作用、 作用以及一些分子与金属离子形成的 等。 两个或多个 不同于单个分子 氢键 静电 疏水 弱配位键 化学 互动探究 超分子化学的研究范围大致可分为三类:①环状配体组成的主客体体系;②有序