第四节物质的其聚集状态.doc

第四节 物质的其他聚集状态 精彩图文导入 利用纳米技术，将普通的物质材料重新构筑成纳米级的材料后，它的物理，化学性能便会发生极大的改变。如金属铜，，但如果将其制成纳米级的材料后，发生超塑性变形 例1.关于非晶体的叙述中，错误的是（ ） A、是物质的一种聚集状态 B、内部微粒的排列是长程无序和短程有序的 C、非晶体材料的所有性能都优于晶体材料 D、金属形成的合金也有非晶体 解析：非晶体材料常常表现出一些优异性能，但并不能说所有性能都优于晶体。 答案：C 二、液晶 1.液晶定义：在一定温度范围内存在的液体即具有液体的可流动性，又具有像晶体那样的各项异性，这种液体为液态晶体，简称为液晶。 2.液晶的性质：液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面之所以表现出类似晶体的各向异性，是因为内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列。 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，而在移去电场之后，液晶分子又恢复到原来的状态。这就是电子手表和笔记本电脑数字或图像得以显示的原因。 例2.关于液晶的叙述中，错误的是（ ） A、液晶是物质的一种聚集状态 B、液晶具有流动性 C、液晶和液态是物质的同一种聚集状态 D、液晶具有各向异性 解析：液晶既具有流动性，也具有类似于晶体的各向异性，是介于液体和晶体之间的一种特殊的聚集状态。 答案：C 三、纳米材料 1.定义：纳米材料实际上是指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。 纳米颗粒是长程有序的晶体结构，界面则是既不长程有序也不短程有序的无序结构，因此纳米材料宏观物体的独特性质。 与普通的金属、陶瓷和其他固体材料一样，纳米材料也是由原子组成，只不过这些原子排列成了纳米量级的原子团，成为组成纳米材料的结构粒子。通常组成纳米材料的晶状颗粒内部的有序原子与晶类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。 3.性质：由于纳米材料的粒子细化和界面原子比例较高，使得纳米材料在光、声、电、磁、热、力、化学反应等方面完全不同于由微米级或毫米级的结构颗粒构成的材料. 例如，纳米陶瓷有极高的硬度，并在低温下显示出良好的延展性；纳米金属则成为绝缘体，且各种纳米金属颗粒几乎都是黑色，据此纳米金属材料可制作隐形飞机上的雷达吸收材料。 例3.纳米材料具有一些与传统材料不同的特征，具有广阔的应用前景。下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中，错误的是（ ）。 A、三维空间尺寸必须都处于纳米尺寸 B、既不是微观粒子也不是宏观微粒 C、是原子排列成的纳米数量级原子团 D、是长程有序的晶状结构 解析：纳米颗粒的三维空间尺寸只要有一维处于纳米尺度即可。 答案：A 四、等离子体 1.定义：等离子体是指由大量带电微粒（离子、电子）和中性微粒（原子或分子）组成的物质聚集体称为物质的等离子体。因为等离子体中正、负电荷大致相等，总体来看等离子体呈准电中性。 等离子体是继固体、液体、气体之后物质的第四种聚集状态。 3.特性：等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，使等离子体有很好的导电性，加 之有很高的温度和流动性，所以等离子体用途十分广泛。产生等离子体的方法和途径多种多样，涉及许多微观过程、物理效应和实验方法。其中，宇宙天体及地球上层大气的电离层属于自然界产生的等离子体。 例4.下列关于等离子体的叙述中，错误的是（ ） A、是物质的一种聚集状态 B、是一种混合物存在状态 C、具有导电性 D、基本构成微粒只有阴、阳离子 解析：等离子体的基本构成微粒既有带电的阴、阳离子，也有中性的分子或原子，是个复杂的混合体系，D选项错误。 答案：D 高手支招之二：基础整理 本节深入浅出的介绍了不同聚集类型及不同聚集程度的聚集体的结构和性质特点，进一步掌握物质的聚集状态由构成物质的微粒种类、微粒间相互作用、微粒的聚集程度决定。 高手支招之三：综合探究 1.金的常规熔点为1064℃，但2nm尺寸金的熔点仅为327℃左右；优良的金属导体在尺寸减少到几纳米时就成了绝缘体且各种金属纳米颗粒几乎都是黑色。这是为什么？ 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。在纳米晶粒中表面活性原子占总原子数的比例非常大，使其表面能大大增加，熔化时所需能量减少，熔点降低，因此纳米金的熔点远低于金的常规熔点。在金属纳米粒子中电子的数量是有限的，因而能带是不连续的，造成了光吸收等异常物性，因此各种金属纳米颗粒几乎都是黑色，随