2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——應(yīng)用化學(xué)在液體晶體研究中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪一種物質(zhì)在常溫下通常表現(xiàn)為向列相液體晶體？A.乙醇B.尼龍C.4-甲氧基-4'-正辛基聯(lián)苯D.金屬鈉2.液體晶體分子具有下列哪種特點(diǎn)？A.空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)B.晶體結(jié)構(gòu)與液體結(jié)構(gòu)相似C.分子排列具有長(zhǎng)程有序性D.分子排列具有短程有序性，長(zhǎng)程無(wú)序性3.下列哪種方法不屬于液體晶體結(jié)構(gòu)表征方法？A.X射線衍射B.核磁共振C.偏光顯微鏡D.拉曼光譜4.液體晶體顯示器(LCD)的基本原理是利用了液體晶體的哪種特性？A.熱致相變B.光學(xué)各向異性C.電光效應(yīng)D.磁光效應(yīng)5.下列哪種材料不屬于液晶材料？A.有機(jī)小分子B.無(wú)機(jī)鹽C.聚合物D.金屬6.液體晶體在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用主要利用了其哪種特性？A.壓電效應(yīng)B.化學(xué)傳感C.溫度傳感D.光電效應(yīng)7.液體晶體材料的合成過(guò)程中，溶劑的選擇對(duì)產(chǎn)物有何影響？A.對(duì)產(chǎn)物的純度沒(méi)有影響B(tài).對(duì)產(chǎn)物的晶相沒(méi)有影響C.對(duì)產(chǎn)物的分子量有影響D.對(duì)產(chǎn)物的溶解度有影響8.液體晶體的相變過(guò)程通常伴隨著哪種現(xiàn)象？A.發(fā)光B.放熱C.分子構(gòu)型改變D.顏色變化9.液晶顯示器的發(fā)展趨勢(shì)是什么？A.更高分辨率B.更低功耗C.更廣視角D.以上都是10.下列哪一項(xiàng)不是液體晶體在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用？A.生物傳感器B.醫(yī)用顯示器C.藥物輸送系統(tǒng)D.半導(dǎo)體制造二、填空題1.液體晶體根據(jù)分子排列方式可分為_(kāi)_____相、______相和______相等。2.液體晶體的熱致相變是指隨著溫度的變化，液晶物態(tài)發(fā)生______的變化。3.偏光顯微鏡是研究______相液體晶體的常用工具。4.液體晶體顯示器的基本結(jié)構(gòu)包括______、______和______。5.液體晶體的光電效應(yīng)是指液晶分子的______或______狀態(tài)隨外加電場(chǎng)的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象。三、名詞解釋1.向列相2.近晶相3.電光效應(yīng)4.液晶顯示器(LCD)5.液晶材料四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述液體晶體的主要特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述液體晶體的合成方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。3.簡(jiǎn)述液晶顯示器的基本工作原理。4.簡(jiǎn)述液體晶體在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用。五、論述題1.試述應(yīng)用化學(xué)在新型液體晶體材料開(kāi)發(fā)中的作用。六、計(jì)算題1.某液晶材料的清亮點(diǎn)為Tn=30℃，渾濁點(diǎn)為Tc=50℃。若在該液晶材料中摻雜5%的非液晶雜質(zhì)，其清亮點(diǎn)和渾濁點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化嗎？如何變化？請(qǐng)解釋原因。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.B6.D7.D8.C9.D10.D二、填空題1.向列相近晶2.相態(tài)3.向列4.液晶盒電極驅(qū)動(dòng)電路5.透明不透明三、名詞解釋1.向列相：液晶分子長(zhǎng)軸大致平行排列，但分子中心位置無(wú)序的相態(tài)。2.近晶相：液晶分子層內(nèi)排列有序，分子長(zhǎng)軸垂直于層面，但層與層之間排列無(wú)序的相態(tài)。3.電光效應(yīng)：液晶分子的光學(xué)狀態(tài)（如透光率、折射率等）隨外加電場(chǎng)的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象。4.液晶顯示器(LCD)：利用液晶分子的電光效應(yīng)，通過(guò)控制外加電場(chǎng)來(lái)控制液晶分子的排列，從而控制光線通過(guò)，實(shí)現(xiàn)顯示目的的顯示器。5.液晶材料：具有液晶相的化合物或聚合物，是制造液晶顯示器和其他液晶器件的主要材料。四、簡(jiǎn)答題1.液體晶體的主要特點(diǎn)：*分子具有長(zhǎng)程有序性，即分子排列在某個(gè)方向上具有序度，但在其他方向上無(wú)序。*具有光學(xué)各向異性，即液晶材料的光學(xué)性質(zhì)（如折射率）隨方向的不同而不同。*具有熱致相變，即液晶材料的相態(tài)隨溫度的變化而發(fā)生變化。*對(duì)外界刺激（如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、應(yīng)力等）敏感，其性質(zhì)會(huì)隨外界刺激的變化而發(fā)生變化。2.液體晶體的合成方法及其優(yōu)缺點(diǎn)：*有機(jī)小分子液晶的合成方法：主要包括分子設(shè)計(jì)、有機(jī)合成、純化等步驟。優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)分子設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)控液晶的性能，合成方法相對(duì)成熟。缺點(diǎn)是合成路線可能較長(zhǎng)，成本較高。*聚合物液晶的合成方法：主要包括單體選擇、聚合反應(yīng)、后處理等步驟。優(yōu)點(diǎn)是聚合物液晶具有良好的加工性能和穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是聚合物液晶的性能調(diào)控相對(duì)困難。3.液晶顯示器的基本工作原理：液晶顯示器利用液晶分子的電光效應(yīng)，通過(guò)在外加電場(chǎng)的作用下控制液晶分子的排列，從而控制光線通過(guò)液晶層的透光率。通常情況下，液晶分子排列整齊時(shí)，光線可以順利通過(guò)，液晶層呈現(xiàn)透明狀態(tài)；當(dāng)外加電場(chǎng)超過(guò)一定值時(shí)，液晶分子排列變得混亂，光線難以通過(guò)，液晶層呈現(xiàn)不透明狀態(tài)。通過(guò)控制每個(gè)像素點(diǎn)的透光率，就可以顯示出圖像。4.液晶晶體在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用：液晶晶體可以用于制作各種傳感器，例如化學(xué)傳感器、生物傳感器、溫度傳感器等。這些傳感器利用液晶晶體對(duì)特定物質(zhì)或環(huán)境參數(shù)的敏感特性，將待測(cè)物質(zhì)的濃度或環(huán)境參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。例如，某些液晶材料可以對(duì)特定氣體分子產(chǎn)生選擇性響應(yīng)，其光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，從而可以用于檢測(cè)該氣體的濃度。五、論述題應(yīng)用化學(xué)在新型液體晶體材料開(kāi)發(fā)中的作用：應(yīng)用化學(xué)在新型液體晶體材料開(kāi)發(fā)中起著至關(guān)重要的作用。首先，應(yīng)用化學(xué)家可以通過(guò)分子設(shè)計(jì)和合成，創(chuàng)造出具有特定結(jié)構(gòu)和性能的液晶分子。通過(guò)改變分子的化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)和相互作用，可以調(diào)控液晶的相變溫度、光學(xué)性質(zhì)、電光響應(yīng)特性等，從而滿足不同應(yīng)用的需求。其次，應(yīng)用化學(xué)家可以研究液晶材料的制備工藝，例如溶液法、熔融法、噴墨打印等，優(yōu)化制備工藝參數(shù)，提高液晶材料的性能和穩(wěn)定性。此外，應(yīng)用化學(xué)家還可以研究液晶材料的表征技術(shù)，例如X射線衍射、核磁共振、紅外光譜等，對(duì)液晶材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行深入研究，為新型液晶材料的開(kāi)發(fā)提供理論指導(dǎo)。最后，應(yīng)用化學(xué)家還可以將液晶材料與其他材料進(jìn)行復(fù)合，例如與半導(dǎo)體材料、聚合物材料等復(fù)合，開(kāi)發(fā)出具有多功能性的新型材料，拓展液晶材料的應(yīng)用領(lǐng)域。六、計(jì)算題1.某液晶材料的清亮點(diǎn)為Tn=30℃，渾濁點(diǎn)為Tc=50℃。若在該液晶材料中摻雜5%的非液晶雜質(zhì)，其清亮點(diǎn)和渾濁點(diǎn)會(huì)發(fā)生