第4節(jié)幾類其他聚集狀態(tài)的物質(zhì)[課標(biāo)要求]1．了解非晶體和液晶。2．了解納米材料和等離子體。2．非晶體是指內(nèi)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(nèi)既具有液體的可流動性，又具有晶體的各向異性的物質(zhì)。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(zhì)聚集體。eq\a\vs4\al(非晶體和液晶)1．非晶體(1)概念：內(nèi)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(zhì)類別晶體非晶體內(nèi)部微粒排列長程有序長程無序和短程有序性質(zhì)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(nèi)既具有液體的可流動性，又具有晶體的各向異性的物質(zhì)。(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)液晶內(nèi)部分子的排列沿分子長軸方向呈現(xiàn)出有序排列，使液晶在折射率、磁化率、電導(dǎo)率等宏觀性質(zhì)方面表現(xiàn)出類似晶體的各向異性。1．有關(guān)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(nèi)部的粒子是長程無序和短程有序C．非晶體結(jié)構(gòu)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(guān)于液晶的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．液晶是物質(zhì)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(zhì)的同一種聚集狀態(tài)D．液晶具有各向異性eq\a\vs4\al(納米材料和等離子體)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(nèi)部具有晶狀結(jié)構(gòu)，界面則為無序結(jié)構(gòu)。②組成粒子為原子排列成納米量級的原子團(tuán)。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(zhì)聚集體。(2)組成特點(diǎn)：①等離子體中正、負(fù)電荷數(shù)大致相等，總體上等離子體呈準(zhǔn)電中性。②等離子體中的微粒帶有電荷且能自由運(yùn)動，使等離子體具有很好的導(dǎo)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(zhì)聚集體，由于正、負(fù)電荷大致相等，所以總體上說等離子體呈準(zhǔn)電中性，不是離子。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)納米是一種非晶體()(2)納米材料具有丁達(dá)爾效應(yīng)()(3)SOeq\o\al(2－,4)和POeq\o\al(3－,4)屬于等離子體()(4)等離子體具有導(dǎo)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(guān)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(qiáng)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(jī)器人“醫(yī)生”能進(jìn)入人體殺死癌細(xì)胞⑤納米是長度單位A．①②③④⑤ B．②③④C．②③④⑤ D．①②③④解析：選A納米材料的性能包括提高材料的強(qiáng)度、硬度、改變顏色、增強(qiáng)磁性等。納米技術(shù)能制造出納米“機(jī)器人”，進(jìn)入人體殺死癌細(xì)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(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)]1．下列物質(zhì)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(guān)于晶體和非晶體本質(zhì)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(zhì)C．是否具有美觀對稱的外形D．內(nèi)部基本構(gòu)成微粒是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)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(zhì)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(zhì)區(qū)別在于其微觀結(jié)構(gòu)不同。3．有關(guān)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(zhì)的一種聚集狀態(tài)D．液晶分子聚集在一起時(shí)，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(jié)構(gòu)特征看，液晶具有晶體的某些性質(zhì)，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(jù)。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(xiàng)錯(cuò)誤。4．等離子體的用途十分廣泛，運(yùn)用等離子體來切割金屬或者進(jìn)行外科手術(shù)，其利用了等離子體的特點(diǎn)是()A．微粒帶有電荷 B．高能量C．基本構(gòu)成微粒多樣化 D．準(zhǔn)電中性解析：選B運(yùn)用等離子體來切割金屬或者進(jìn)行外科手術(shù)，是利用了等離子體具有高能量的特點(diǎn)。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(gòu)成粒子無規(guī)則地排列，水晶的基本構(gòu)成粒子按一定規(guī)律周期性重復(fù)排列C．水晶有固定的熔點(diǎn)，普通玻璃無固定的熔點(diǎn)D．水晶可用于能量轉(zhuǎn)換，普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)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(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。2．下列關(guān)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(zhì)與方向的關(guān)系C．各向異性是指非晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與方向有關(guān)D．各向異性是指晶體的物理性質(zhì)與方向的關(guān)系解析：選D各向異性指晶體在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)。3．下列關(guān)于等離子體的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài)B．是一種混合物存在狀態(tài)C．具有導(dǎo)電性D．基本構(gòu)成微粒只有陰、陽離子解析：選D根據(jù)等離子體的構(gòu)成，可知既有帶電的陰、陽離子，也有中性的分子或原子，是個(gè)復(fù)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(shù)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(zhì)；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(zhì)在氣態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成的氣態(tài)微粒聚集體。5．下列關(guān)于物質(zhì)聚集狀態(tài)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．物質(zhì)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(jié)合的較緊湊，相對運(yùn)動較弱D．液態(tài)物質(zhì)的微粒間距離和作用力的強(qiáng)弱介于固、氣兩態(tài)之間，表現(xiàn)出明顯的流動性解析：選A物質(zhì)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(diǎn)，而非晶體沒有固定熔、沸點(diǎn)B．晶體與非晶體具有相同的性質(zhì)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(dǎo)電體，在信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用前景解析：選B晶體與非晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，故表現(xiàn)的性質(zhì)不同。7．下列關(guān)于特殊聚集狀態(tài)應(yīng)用的描述中，錯(cuò)誤的是()A．運(yùn)用等離子束切割金屬B．晶體合金的硬度和強(qiáng)度均比非晶體合金的硬度和強(qiáng)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(qiáng)度比晶體合金的硬度和強(qiáng)度高。8．下列關(guān)于納米技術(shù)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(yīng)速率，提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)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(nèi)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1nm～100nm范圍內(nèi)，與膠粒直徑范圍相同，A正確；催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)的速率，但不能使化學(xué)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(xué)反應(yīng)的速率快，所以短時(shí)間內(nèi)可產(chǎn)生更大推動力，C正確；銀為重金屬，重金屬微?？墒沟鞍踪|(zhì)變性，故有殺菌作用，D正確。9．將下列物質(zhì)和用途對應(yīng)連接。A金剛石(1)用作導(dǎo)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(chǎn)品等，MBBA是一種研究較多的液晶材料，其化學(xué)式為C18H21NO，下列有關(guān)說法正確的是()A．MBBA屬于有機(jī)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(gè)數(shù)比為18∶21∶2∶1D．MBBA中含有一氧化氮分子解析：選BA項(xiàng)，有機(jī)高分子化合物是由一類相對分子質(zhì)量很大的分子聚集而成，且無固定的化學(xué)式，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，此物質(zhì)由碳、氫、氧、氮四種元素組成，正確；C項(xiàng)，由MBBA的化學(xué)式可知，碳、氫、氧、氮的原子個(gè)數(shù)比為18∶21∶1∶1，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，MBBA物質(zhì)是由C18H21NO分子構(gòu)成的化合物，不含NO分子，錯(cuò)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160K時(shí)形成的，無固定的形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與液態(tài)水相同。以下關(guān)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(jù)液態(tài)水與玻璃態(tài)水密度相同，可知等質(zhì)量的液態(tài)水和玻璃態(tài)水體積相同，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確；D項(xiàng)，玻璃態(tài)水無固定的形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，故不屬于晶體。3．納米是長度單位，1nm等1×10－9m，物質(zhì)的顆粒達(dá)到納米級時(shí)，具有特殊的性質(zhì)。如將單質(zhì)銅制成“納米銅”時(shí)，“納米銅”具有非常強(qiáng)的化學(xué)活性，在空氣中可以燃燒。下列對“納米銅”的有關(guān)敘述正確的是()A．常溫下，“納米銅”比銅片的金屬性強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)；銅片和“納米銅”均為銅單質(zhì)，故金屬性相同。4．下列關(guān)于物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．等離子體的基本構(gòu)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(gòu)成微粒的排列是長程無序和短程有序的C．液晶內(nèi)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(jié)構(gòu)，根據(jù)納米材料構(gòu)成可得，界面是無序結(jié)構(gòu)。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(guān)注。納米粒子是指直徑為1～100nm的超細(xì)粒子(1nm＝10－9m)。由于表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，其常有奇特的光、電、磁、熱等性質(zhì)，可開發(fā)為新型功能材料，有關(guān)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(jù)納米粒子微粒大小，判斷出其分散質(zhì)粒子大小剛好處在膠體分散質(zhì)大小的范圍內(nèi)，因此，將其分散到適當(dāng)?shù)姆稚┲校芍频媚z體。6.21世紀(jì)的新領(lǐng)域納米技術(shù)正日益受到各國科學(xué)家的關(guān)注，請根據(jù)右圖回答下列問題：(1)納米是________單位，1nm等于________m。納米科學(xué)與技術(shù)是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1～100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)與應(yīng)用。它與________分散質(zhì)的粒子大小一樣。(2)世界上最小的馬達(dá)，只有千萬分之一個(gè)蚊子那么大，如上圖，這種分子馬達(dá)將來可用于消除體內(nèi)垃圾。①該圖是馬達(dá)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(gè)該原子。解析：根據(jù)題給信息，分子馬達(dá)可用于消除體內(nèi)垃圾，應(yīng)是含碳物質(zhì)，再根據(jù)圖中“eq\a\vs4\al(●)”原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)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②碳307．(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(diǎn)低于100℃，其揮發(fā)性一般比有機(jī)溶劑______(填“大”或“小”)，可用作______(填代號)。a．助燃劑 B．“綠色”溶劑c．復(fù)合材料d．絕熱材料(2)在納米級的空間中，水的結(jié)冰溫度是怎樣的呢？為此，科學(xué)家對不同直徑碳納米管中水的結(jié)冰溫度進(jìn)行分析。下圖是四種不同直徑碳納米管中的冰柱結(jié)構(gòu)及結(jié)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(jié)冰的規(guī)律是______________________________________