《2017-2018學年高中化學 第3章 物質的聚集狀態(tài)與物質性質 第4節(jié) 幾類其他聚集狀態(tài)的物質教學案 魯科版選修3.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2017-2018學年高中化學 第3章 物質的聚集狀態(tài)與物質性質 第4節(jié) 幾類其他聚集狀態(tài)的物質教學案 魯科版選修3.doc（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第4節(jié)　幾類其他聚集狀態(tài)的物質 [課標要求] 1．了解非晶體和液晶。 2．了解納米材料和等離子體。 　 1.其他聚集狀態(tài)的物質有非晶體、液晶、納米材料、等離子體。 2．非晶體是指內部原子或分子的排列呈雜亂無章的分布狀態(tài)的固體。 3．液晶是指在一定的溫度范圍內既具有液體的可流動性，又具有晶體的各向異性的物質。 4．納米材料是指三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料。 5．等離子體是指由大量帶電微粒(離子、電子)和中性微粒(原子或分子)所組成的物質聚集體。 1．非晶體 (1)概念：內部原子或分子的排列呈雜亂無章的分布狀態(tài)的固體。 (2)非晶體和晶體的區(qū)別 物質類別 晶體 非晶體 內部微粒排列 長程有序 長程無序和短程有序 性質 有對稱性、各向異性、自范性 無對稱性、各向異性、自范性 2．液晶 (1)概念：在一定的溫度范圍內既具有液體的可流動性，又具有晶體的各向異性的物質。 (2)結構特點 液晶內部分子的排列沿分子長軸方向呈現出有序排列，使液晶在折射率、磁化率、電導率等宏觀性質方面表現出類似晶體的各向異性。 1．有關非晶體的描述，不正確的是(　　) A．非晶體和晶體均呈固態(tài) B．非晶體內部的粒子是長程無序和短程有序 C．非晶體結構無對稱性、各向異性和自范性 D．水晶屬于非晶體 解析：選D　水晶(SiO2)屬于原子晶體。 2．關于液晶的敘述中，錯誤的是(　　) A．液晶是物質的一種聚集狀態(tài) B．液晶具有流動性 C．液晶和液態(tài)是物質的同一種聚集狀態(tài) D．液晶具有各向異性 解析：選C　液晶是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外的一種聚集狀態(tài)，與液態(tài)不是同一種聚集狀態(tài)。 1．納米材料 (1)概念：三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料。 (2)結構特點： ①納米材料由納米顆粒和顆粒間的界面兩部分組成。納米顆粒內部具有晶狀結構，界面則為無序結構。 ②組成粒子為原子排列成納米量級的原子團。 2．等離子體 (1)概念：由大量帶電微粒(離子、電子)和中性微粒(原子或分子)所組成的物質聚集體。 (2)組成特點： ①等離子體中正、負電荷數大致相等，總體上等離子體呈準電中性。 ②等離子體中的微粒帶有電荷且能自由運動，使等離子體具有很好的導電性。 [特別提醒]　 (1)納米材料既不屬于晶體也不屬于膠體，有其他聚集狀態(tài)，如非晶體、等離子體、液晶等。 (2)等離子體是由大量帶電微粒(離子、電子)和中性微粒(原子或分子)所組成的物質聚集體，由于正、負電荷大致相等，所以總體上說等離子體呈準電中性，不是離子。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”)。 (1)納米是一種非晶體(　　) (2)納米材料具有丁達爾效應(　　) (3)SO和PO屬于等離子體(　　) (4)等離子體具有導電性(　　) (5)等離子體屬于晶體，故屬于純凈物(　　) 答案：(1)　(2)　(3)　(4)√　(5) 2．關于納米材料，下列說法正確的是(　　) ①納米材料可大大提高材料的強度和硬度 ②納米材料可提高材料的磁性 ③納米材料能制作高貯存密度的量子磁盤 ④納米機器人“醫(yī)生”能進入人體殺死癌細胞 ⑤納米是長度單位 A．①②③④⑤　　　　　 B．②③④ C．②③④⑤ D．①②③④ 解析：選A　納米材料的性能包括提高材料的強度、硬度、改變顏色、增強磁性等。納米技術能制造出納米“機器人”，進入人體殺死癌細胞，制作的量子磁盤，能作高密度的磁記錄。納米是長度單位。 [三級訓練節(jié)節(jié)過關]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列物質中，不屬于非晶體的是(　　) A．玻璃　　　　　　　　 B．石蠟和瀝青 C．塑料 D．干冰 解析：選D　干冰屬于分子晶體，玻璃、石蠟、瀝青、塑料均屬于非晶體。 2．從我們熟悉的食鹽、金屬、冰到貴重的鉆石等都是晶體，而同樣透明的玻璃卻是非晶體。下列關于晶體和非晶體本質區(qū)別的敘述中，正確的是(　　) A．是否具有規(guī)則的幾何外形的固體 B．是否具有固定組成的物質 C．是否具有美觀對稱的外形 D．內部基本構成微粒是否按一定規(guī)律做周期性重復排列 解析：選D　有規(guī)則幾何外形或美觀對稱外形的固體不一定都是晶體，如玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀對稱的外觀；具有固定組成的物質也不一定是晶體，如某些無定形體也有固定的組成。晶體和非晶體的本質區(qū)別在于其微觀結構不同。 3．有關液晶的敘述，不正確的是(　　) A．液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的各向異性 B．液晶最重要的用途是制造液晶顯示器 C．液晶不是物質的一種聚集狀態(tài) D．液晶分子聚集在一起時，其分子間相互作用很容易受溫度、壓力和電場的影響 解析：選C　從液晶的結構特征看，液晶具有晶體的某些性質，如各向異性。在電場作用下，液晶分子能夠沿電場方向排列，這也是制造液晶顯示器的依據。液晶是介于液態(tài)和固態(tài)之間的一種聚集狀態(tài)，故只有C選項錯誤。 4．等離子體的用途十分廣泛，運用等離子體來切割金屬或者進行外科手術，其利用了等離子體的特點是(　　) A．微粒帶有電荷 B．高能量 C．基本構成微粒多樣化 D．準電中性 解析：選B　運用等離子體來切割金屬或者進行外科手術，是利用了等離子體具有高能量的特點。 ( 1．普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于(　　) A．外形不一樣 B．普通玻璃的基本構成粒子無規(guī)則地排列，水晶的基本構成粒子按一定規(guī)律周期性重復排列 C．水晶有固定的熔點，普通玻璃無固定的熔點 D．水晶可用于能量轉換，普通玻璃不能用于能量轉換 解析：選B　普通玻璃屬于非晶體，水晶屬于晶體，二者的根本區(qū)別在于內部結構不同。 2．下列關于各向異性的描述中正確的是(　　) A．各向異性是指非晶體沒有規(guī)則的幾何形狀 B．各向異性是指非晶體的物理性質與方向的關系 C．各向異性是指非晶體的內部結構與方向有關 D．各向異性是指晶體的物理性質與方向的關系 解析：選D　各向異性指晶體在不同的方向上表現出不同的物理性質。 3．下列關于等離子體的敘述中，錯誤的是(　　) A．是物質的一種聚集狀態(tài) B．是一種混合物存在狀態(tài) C．具有導電性 D．基本構成微粒只有陰、陽離子 解析：選D　根據等離子體的構成，可知既有帶電的陰、陽離子，也有中性的分子或原子，是個復雜的混合體系。 4．下列敘述正確的是(　　) A．食鹽粉末為非晶體 B．液體與晶體混合物叫液晶 C．最大維度處于納米尺度的材料叫納米材料 D．等離子體的外觀為氣態(tài) 解析：選D　食鹽粉末仍由無數晶體顆粒組成；液晶是指外觀為液態(tài)但具有晶體特性的物質；納米材料指三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料；等離子體是物質在氣態(tài)的基礎上進一步形成的氣態(tài)微粒聚集體。 5．下列關于物質聚集狀態(tài)的敘述中，錯誤的是(　　) A．物質只有氣、液、固三種聚集狀態(tài) B．氣態(tài)是高度無序的體系存在狀態(tài) C．固態(tài)中的原子或者分子結合的較緊湊，相對運動較弱 D．液態(tài)物質的微粒間距離和作用力的強弱介于固、氣兩態(tài)之間，表現出明顯的流動性 解析：選A　物質除氣、液、固三種聚集狀態(tài)以外，還有其他的聚集狀態(tài)，如液晶、納米材料、非晶體、等離子體。 6．下列說法不正確的是(　　) A．晶體具有固定的熔、沸點，而非晶體沒有固定熔、沸點 B．晶體與非晶體具有相同的性質 C．部分電子表、電腦的顯示器是由液晶材料制成的 D．等離子體是一種很好的導電體，在信息產業(yè)等領域有非常好的應用前景 解析：選B　晶體與非晶體內部結構不同，故表現的性質不同。 7．下列關于特殊聚集狀態(tài)應用的描述中，錯誤的是(　　) A．運用等離子束切割金屬 B．晶體合金的硬度和強度均比非晶體合金的硬度和強度高 C．液晶用于各種顯示儀器上 D．化妝品中加入納米顆?？墒蛊渚邆浞雷贤饩€的功能 解析：選B　某些非晶體合金的硬度和強度比晶體合金的硬度和強度高。 8．下列關于納米技術的敘述不正確的是(　　) A．將“納米材料”均勻分散到液體分散劑中可制得液溶膠 B．用納米級金屬顆粒粉劑作催化劑可加快反應速率，提高反應物的平衡轉化率 C．用納米顆粒粉劑做成火箭的固體燃料將有更大的推動力 D．銀器能抑菌、殺菌，納米銀微粒植入內衣織物中，有奇異的抑菌、殺菌效果 解析：選B　納米材料的直徑在1 nm～100 nm范圍內，與膠粒直徑范圍相同，A正確；催化劑可加快化學反應的速率，但不能使化學平衡發(fā)生移動，B不正確；與塊狀固體相比，納米顆粒直徑小，表面積大，因而化學反應的速率快，所以短時間內可產生更大推動力，C正確；銀為重金屬，重金屬微粒可使蛋白質變性，故有殺菌作用，D正確。 9．將下列物質和用途對應連接。 A金剛石　　　　　　　(1)用作導線 B金屬銅 (2)顯示器 C液晶 (3)吸光材料 D非晶體硅 (4)鉆磨材料 答案：A—(4)　B—(1)　C—(2)　D—(3) 1．液晶廣泛用于電子儀表產品等，MBBA是一種研究較多的液晶材料，其化學式為C18H21NO，下列有關說法正確的是(　　) A．MBBA屬于有機高分子化合物 B．MBBA由碳、氫、氧、氮四種元素組成 C．MBBA中碳、氫、氧、氮的原子個數比為18∶21∶2∶1 D．MBBA中含有一氧化氮分子 解析：選B　A項，有機高分子化合物是由一類相對分子質量很大的分子聚集而成，且無固定的化學式，錯誤；B項，此物質由碳、氫、氧、氮四種元素組成，正確；C項，由MBBA的化學式可知，碳、氫、氧、氮的原子個數比為18∶21∶1∶1，錯誤；D項，MBBA物質是由C18H21NO分子構成的化合物，不含NO分子，錯誤。 2．水除了氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)以外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到160 K時形成的，無固定的形狀，不存在晶體結構，且密度與液態(tài)水相同。以下關于玻璃態(tài)水的敘述中正確的是(　　) A．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小 B．水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹 C．水的玻璃態(tài)是一種特殊狀態(tài) D．玻璃態(tài)水是分子晶體 解析：選C　據液態(tài)水與玻璃態(tài)水密度相同，可知等質量的液態(tài)水和玻璃態(tài)水體積相同，故A、B兩項錯誤；玻璃態(tài)水是介于液態(tài)水和冰之間的一種特殊聚集狀態(tài)，故C項正確；D項，玻璃態(tài)水無固定的形狀，不存在晶體結構，故不屬于晶體。 3．納米是長度單位，1 nm等110－9 m，物質的顆粒達到納米級時，具有特殊的性質。如將單質銅制成“納米銅”時，“納米銅”具有非常強的化學活性，在空氣中可以燃燒。下列對“納米銅”的有關敘述正確的是(　　) A．常溫下，“納米銅”比銅片的金屬性強 B．常溫下，“納米銅”比銅片更易失電子 C．常溫下，“納米銅”與銅片的還原性相同 D．常溫下，“納米銅”比銅片的氧化性強 解析：選B　“納米銅”能在空氣中燃燒，說明比銅片活潑，即比銅片更易失電子，比銅片還原性強；銅片和“納米銅”均為銅單質，故金屬性相同。 4．下列關于物質特殊聚集狀態(tài)結構的敘述中，錯誤的是(　　) A．等離子體的基本構成微粒是帶電的離子和電子及不帶電的分子或原子 B．非晶體基本構成微粒的排列是長程無序和短程有序的 C．液晶內部分子沿分子長軸方向有序排列，使液晶具有各向異性 D．納米材料包括納米顆粒與顆粒間的界面兩部分，兩部分都是長程有序的 解析：選D　題中涉及幾種特殊聚集狀態(tài)的結構，根據納米材料構成可得，界面是無序結構。 5．納米材料是最有前途的新型材料之一，世界各國對這一新材料給予了極大的關注。納米粒子是指直徑為1～100 nm的超細粒子(1 nm＝10－9m)。由于表面效應和體積效應，其常有奇特的光、電、磁、熱等性質，可開發(fā)為新型功能材料，有關納米粒子的敘述不正確的是(　　) A．因納米粒子半徑太小，故不能將其制成膠體 B．一定條件下納米粒子可催化水的分解 C．一定條件下，納米TiO2陶瓷可發(fā)生任意彎曲，可塑性好 D．納米粒子半徑小，表面活性高 解析：選A　題中涉及納米材料這一新型材料，根據納米粒子微粒大小，判斷出其分散質粒子大小剛好處在膠體分散質大小的范圍內，因此，將其分散到適當的分散劑中，可制得膠體。 6.21世紀的新領域納米技術正日益受到各國科學家的關注，請根據右圖回答下列問題： (1)納米是________單位，1 nm等于________m。納米科學與技術是研究結構尺寸在1～100 nm 范圍內材料的性質與應用。它與________分散質的粒子大小一樣。 (2)世界上最小的馬達，只有千萬分之一個蚊子那么大，如上圖，這種分子馬達將來可用于消除體內垃圾。 ①該圖是馬達分子的________。 ②該分子中含有的組成環(huán)的原子是________元素的原子，分子中共有________個該原子。 解析：根據題給信息，分子馬達可用于消除體內垃圾，應是含碳物質，再根據圖中“”原子的結構特點，進一步確定組成環(huán)的原子是碳原子。 答案：(1)長度　10－9　膠體 (2)①球棍模型?、谔肌?0 7．(1)(CH3)3NH＋和[AlCl4]－可形成離子液體。離子液體由陰、陽離子組成，熔點低于100 ℃，其揮發(fā)性一般比有機溶劑______(填“大”或“小”)，可用作______(填代號)。 a．助燃劑 B．“綠色”溶劑　c．復合材料　d．絕熱材料 (2)在納米級的空間中，水的結冰溫度是怎樣的呢？為此，科學家對不同直徑碳納米管中水的結冰溫度進行分析。下圖是四種不同直徑碳納米管中的冰柱結構及結冰溫度，冰柱的大小取決于碳納米管的直徑。水在碳納米管中結冰的規(guī)律是________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由(CH3)3NH＋和[AlCl4]－形成的離子液體，陰、陽離子間的作用力肯定大于有機溶劑分子間的范德華力，因此其揮發(fā)性一般比有機溶劑小；該離子液體中不含氧，則其不助燃，屬于無機物，一般不能用作復合材料；由陰、陽離子形成的離子液體，應該具有導熱性，不可能用作絕熱材料。 (2)由題圖可知，隨著碳納米管直徑的增大，結冰溫度依次為27 ℃、7 ℃、－53 ℃、－83 ℃，即碳納米管直徑越大，結冰溫度越低。 答案：(1)小　b (2)碳納米管直徑越大，結冰溫度越低