2024-2025学年高二化学选择性必修2（鲁教版）教学课件 第3章 第3节 液晶、纳米材料与超分子.pptx

1.了解液晶、纳米材料与超分子的结构特征与特殊性质。

2.了解液晶、纳米材料与超分子的实际用途和应用。;一、液晶

1.液晶的含义

液晶是指在一定的温度范围内既具有液体的可流动性，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各向异性的物质。

2.液晶的结构特点

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，是因为其内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列。

;例1下列有关液晶的叙述不正确的是（）

A.液晶既具有液体的可流动性，又具有晶体的各向异性

B.液晶最重要的用途是制造液晶显示器

C.液晶不是物质的一种聚集状态

D.液晶分子聚集在一起时，其分子间相互作用很容易受温度、压力和电场的影响;二、纳米材料

1.纳米材料的组成

由直径为几或几十纳米的颗粒和颗粒间的界面组成。

2.纳米材料的特点

纳米颗粒内部具有晶状结构，原子排列有序，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.纳米材料的应用

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，例如，纳米陶瓷有极高的硬度和强度，并在低温下显示出良好的延展性，纳米金属则成为绝缘体，且多数金属纳米颗粒在特定尺寸时是黑色，因此纳米金属材料可用于制作隐形飞机上的雷达吸波材料。;例2许多材料达到纳米（1nm=10-9m）级的大小时，会产生许多让你意想不到的奇特的光、电、声、磁、热、力和化学反应等方面的性质。如将金属制成纳米粉末后就变成了黑色，且不导电，机械强度也在大幅度提高。下列说法错误的是（）

A.纳米碳虽然质地柔软，但强度却很大

B.纳米氧化锌能吸收电磁波

C.金黄色的金粉应该属于纳米材料

D.在空气中能自燃的铁粉应该属于纳米材料;三、超分子

1.超分子的含义

超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。也可以说，若两个或多个分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体，能表现出不同于单个分子的性质，??以把这种聚集体看成分子层次之上的分子，称为超分子。超分子定义中的分子是广义的，包括离子。

2.超分子内分子间的作用力

分子以什么样的作用形成超分子？说法很纷繁，有人将其概括为非共价键，有人则将其限于分子间作用力。

3.超分子的大小

超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。

4.超分子的两个重要特征

（1）分子识别；（2）自组装。;例3冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。

（1）Li+的体积与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且Li+与O原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W（如图所示）。

①基态锂离子核外能量最高的电子所处能层符号为。

②W中Li+与孤电子对之间的作用属于（填字母）。

A.离子键B.共价键C.配位键D.氢键E.以上都不是

（2）冠醚Y能与K+形成稳定结构，但不能与Li+形成稳定结构。理由是 。

（3）烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z，氧化效果明显提升。

①水分子中H—O键的键角（填“”“”或“=”）109°28′。

②已知：冠醚Z与KMnO4可以发生如图所示的变化。加入冠醚Z后，烯烃的氧化效果明显提升的原因是 。;解析：（1）①基态锂离子核外只有1s能级上有电子，为K层上的电子，所以其能层符号为K。②Li+提供空轨道、O原子提供孤电子对，二者形成配位键。

（2）冠醚Y的空腔较大，Li+的半径较小，导致该离子不易与O原子的孤电子对形成配位键，所以得不到稳定结构。

（3）①水分子中氧原子的价层电子对数是4，根据价层电子对互斥模型判断水分子的空间结构为四面体。由于水分子中O原子含有2对孤电子对，孤电子对之间的排斥力作用较强，导致水分子中键角小于109°28′。

②根据相似相溶规律知，冠醚可溶于烯烃，加入冠醚中的K+因静电作用将MnO4-带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高了氧化效果。

答案：（1）①K②C（2）Li+的半径比Y的空腔小很多，不易与空腔内O原子的孤电子对作用形成稳定结构（3）①②冠醚可溶于烯烃，加入冠醚中的K+因静电作用将MnO4-带入烯烃中，增大反应物的接触面积，提高了氧化效果