化學(xué)：《幾類其他聚集狀態(tài)的物質(zhì)》課件1（16張PPT）（魯科版選修3）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 幾類其他聚集狀態(tài)的物質(zhì) 典型的物態(tài)是固 液 氣三態(tài) 在生活中你還見到或?qū)嵱眠^其他物態(tài)的物質(zhì)嗎 請舉幾例 一 固 液 氣三態(tài)區(qū)別 二 晶體和非晶體的區(qū)別 思考 玻璃橡膠石蠟瀝青 三 液晶 1 定義 指在一定范圍內(nèi)既有液體的流動性 又有晶體的各向異性特征的一類物質(zhì) 2 種類 通常按液晶分子的中心橋鍵和環(huán)的特征進(jìn)行分類 目前已合成了1萬多種液晶材料 其中常用的液晶顯示材料有上千種 主要有聯(lián)苯液晶 苯基環(huán)己烷液晶及酯類液晶等 3 用途 最主要用于制造顯示器 液晶的一般用途 液晶的特性決定了它的用途 它在顯示技術(shù) 電子工業(yè) 航空工業(yè) 生物醫(yī)學(xué)等多方面都有廣泛的應(yīng)用 筆記本電腦的液晶顯示屏 手機(jī)的液晶顯示屏 液晶的性質(zhì)和特點(diǎn) 1 液晶的特點(diǎn)液晶分子的位置無序使它像液體 排列有序使它像晶體 2 液晶的光學(xué)性質(zhì)對外界條件的變化反應(yīng)敏捷 液晶分子的排列是不穩(wěn)定的 外界條件的微小變動都會引起液晶分子排列的變化 因而改變液晶的某些性質(zhì) 例如溫度 壓力 摩擦 電磁作用 容器表面的差異等 都可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì) 3 液晶的外形特征液晶物質(zhì)都具有較大的分子 分子形狀通常是棒狀分子 碟狀分子 平板狀分子 四 納米材料 1 納米 它是一種長度單位 1nm 10 9m2 納米材料 是指在三維空間中至少有一維處在納米尺度范圍 1 100mm 或由他們作為基本單元構(gòu)成的材料 其組成是由直徑為幾個或幾十個納米的顆粒 呈晶體結(jié)構(gòu) 和顆粒間的界面 呈無序結(jié)構(gòu) 兩部分 3 特征 具有 1 表面與界面效應(yīng) 這是指納米晶體粒表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化 2 小尺寸效應(yīng) 當(dāng)納米微粒尺寸與光波波長 傳導(dǎo)電子的德布羅意波長及超導(dǎo)態(tài)的相干長度 透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時 它的周期性邊界被破壞 從而使其聲 光 電 磁 熱力學(xué)等性能呈現(xiàn)出 新奇 的現(xiàn)象 例如 銅顆粒達(dá)到納米尺寸時就變得不能導(dǎo)電 絕緣的二氧化硅顆粒在20納米時卻開始導(dǎo) 電 再譬如 高分子材料加納米材料制成的刀具比金鋼石制品還要堅硬 利用這些特性 可以高效率地將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?電能 此外又有可能應(yīng)用于紅外敏感元件 紅外隱身技術(shù)等等 3 量子尺寸效應(yīng)例如 有種金屬納米粒子吸收光線能力非常強(qiáng) 在1 1365千克水里只要放入千分之一這種粒子 水就會變得完全不透明 納米級金屬顆粒近乎黑色故可作為制作隱形飛機(jī)上的雷達(dá)吸收材料等 4 納米粒子的制備方法 納米粒子的制備方法很多 可分為物理方法和化學(xué)方法 1物理方法1 1真空冷凝法用真空蒸發(fā) 加熱 高頻感應(yīng)等方法使原料氣化或形成等粒子體 然后驟冷 其特點(diǎn)純度高 結(jié)晶組織好 粒度可控 但技術(shù)設(shè)備要求高 1 2物理粉碎法通過機(jī)械粉碎 電火花爆炸等方法得到納米粒子 其特點(diǎn)操作簡單 成本低 但產(chǎn)品純度低 顆粒分布不均勻 1 3機(jī)械球磨法采用球磨方法 控制適當(dāng)?shù)臈l件得到純元素 合金或復(fù)合材料的納米粒子 其特點(diǎn)操作簡單 成本低 但產(chǎn)品純度低 顆粒分布不均勻 2化學(xué)方法2 1氣相沉積法利用金屬化合物蒸氣的化學(xué)反應(yīng)合成納米材料 其特點(diǎn)產(chǎn)品純度高 粒度分布窄 2 2沉淀法把沉淀劑加入到鹽溶液中反應(yīng)后 將沉淀熱處理得到納米材料 其特點(diǎn)簡單易行 但純度低 顆粒半徑大 適合制備氧化物 2 3水熱合成法高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成 再經(jīng)分離和熱處理得納米粒子 其特點(diǎn)純度高 分散性好 粒度易控制 2 4溶膠凝膠法金屬化合物經(jīng)溶液 溶膠 凝膠而固化 再經(jīng)低溫?zé)崽幚矶杉{米粒子 其特點(diǎn)反應(yīng)物種多 產(chǎn)物顆粒均一 過程易控制 適于氧化物和 族化合物的制備 2 5微乳液法兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液 在微泡中經(jīng)成核 聚結(jié) 團(tuán)聚 熱處理后得納米粒子 其特點(diǎn)粒子的單分散和界面性好 族半導(dǎo)體納米粒子多用此法制備 五 等離子體 1 定義 有大量帶電微粒 離子和電子 和中性微粒 原子和分子 所組成的呈現(xiàn)準(zhǔn)電中性的一類物質(zhì)聚集體 2 特征 具有良好的導(dǎo)電性 極高的溫度 能量 和流動性 故其用途十分廣泛 3 產(chǎn)生方法 對氣體進(jìn)行高溫 高能電磁波的照射及大自然的天體現(xiàn)象等 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全