2021学年第3节 液晶、纳米材料与超分子优秀导学案

这是一份2021学年第3节 液晶、纳米材料与超分子优秀导学案，共7页。

1．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物质称液晶。
2．性质及原因
性质：液晶在折射率、磁化率、电导率等宏观性质方面表现各向异性。
原因：液晶内部分子的排列沿分子长轴方向呈现出有序的排列。
例如：液晶的显示功能与液晶材料内部分子的排列有关，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，所以液晶具有显示功能
考点2 纳米材料
1．三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。纳米颗粒内部具有晶状结构，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．构成粒子
(1)纳米材料的结构粒子是排列成了纳米量级的原子团。
(2)通常，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。纳米材料的粒子细化和界面原子比例较高。
考点3 超分子
1.定义：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,可以把这种聚集体看成是分子层次之上的分子,称为超分子。
2.超分子结合方式：超分子内部分子之间通过非共价键相结合,包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。
例题精析
【例题1】1、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．移去电场后，液晶分子恢复到原来的状态
C．施加电压时，液晶分子恢复到原来的状态
D．移去电场后，液晶分子沿电场方向排列
【答案】B
【例题2】关于液晶的下列说法中正确的是( )
A．液晶是一种晶体
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．液晶的化学性质与温度变化无关
D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
【答案】D
【例题3】下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中,错误的是( )
A.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
B.超分子内部分子可以通过非共价键结合
C.液晶内部分子沿分子长轴方向有序排列,使液晶具有各向异性
D.纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分
【答案】A
【例题4】下列不能看作超分子的是( )
A．两个DNA分子链通过氢键结合在一起
B．细胞膜中的磷脂分子的双层膜结构
C．冠醚与金属离子的聚集体
D．所有以氢键结合在一起的分子
【答案】 D
课堂运用
【基础】
1．化学与生活息息相关，下列叙述错误的是( )
A. 棉花和木材的主要成分都是纤维素
B. 液晶显示器施加电场时，液晶分子平行于电场方向排列
C. 纳米材料包括纳米颗粒与颗粒间的界面两部分，两部分的排列都是有序的
D. 室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、甲苯等有机化合物会污染空气
2．下列说法错误的是（ ）
A. 气态和液态物质都是由分子构成的
B. 超分子的重要特征是分子识别和自组装
C. 大多数晶体都是四种典型晶体之间的过渡晶体
D. 石墨晶体中既有共价键和范德华力又有类似金属的导电性属于混合型晶体
3．科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图。W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大。（注：实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注）下列说法错误的是（ ）
A. Y单质的氧化性在同主族中最强 B. 离子半径：Z>Y
C. Z与Y可组成多种离子化合物 D. 氢化物的热稳定性：Y>X
【巩固】
1.米金即指金的微小颗粒，具有高电子密度、介电特性和催化作用，能与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性。由氯金酸通过还原法可以方便地制备各种不同粒径的纳米金，其颜色依直径大小而呈红色至紫色，在微生物检测、农药残留等方面应用广泛。下列关于纳米金的叙述中，错误的是( )
A. 纳米金是一种新型化合物 B. 纳米金颗粒比普通金更易与氧气发生反应
C. 纳米金与普通金所含金原子的质子数相同 D. 纳米金分散在水中能产生丁达尔效应
2.下列有关超分子的说法正确的是
A．超分子是如蛋白质一样的大分子
B．超分子是由小分子通过聚合得到的高分子
C．超分子是由高分子通过非化学键作用形成的分子聚集体
D．超分子是由两个或两个以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体
3.下列说法不正确的是
A．液晶态介于晶体状态和液态之间，液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性
B．常压下，0℃时冰的密度比水的密度小，水在4℃时密度最大，这些都与分子间的氢键有关
C．石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化
D．燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施
【拔高】
1.硫及硫化物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
(1)基态S原子中，核外电子占据的最高能层的符号是___________，有__________种不同形状的电子云。
(2)(NH4)2SO4中O、N、S三种元素的第一电离能的大小关系为_______________________。
(3)中学化学常用KSCN检验Fe3+，列举一种与SCN－互为等电子体的分子：___________，SCN－中C原子的杂化方式为_________________。
(4)乙硫醇(CH3CH2SH)的相对分子质量比CH3CH2OH大，但乙醇的沸点高于乙硫醇的原因是_________________________________________________。
(5)PbS是一种重要的半导体材料，具有NaC1型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X-射线衍射实验测得PbS的晶胞参数为a=0.594 n m。
①已知坐标参数：A(0，0，0)，B，则C的坐标参数为__________________。
②PbS晶体中Pb2+的配位数为_________，r(S2-)为______nm。(已知)
③PbS晶体的密度为_________g·cm-3。(列出计算式即可)
答案：
【基础】
1．C 2．A 3．B
【巩固】
1.A 2.D 3.C
【拔高】
1.M 2 N＞O＞S CO2、CS2、N2O、COS等 sp 乙醇分子间存在氢键 （ ，，） 6 0.210