第2课时 纳米材料与等离子体
【学习目标】
1.掌握纳米材料的概念、结构特点和性质特征。
2.掌握等离子体的概念、组成和性质特征、用途，并知道生成等离子体的条件。
一、纳米材料 1．纳米
纳米是一种________单位，1 nm＝10m。 2．纳米材料
三维空间尺寸______________处于纳米尺度的、具有____________的材料。 3．纳米材料的组成及特点
纳米材料由__________和__________两部分组成。纳米颗粒内部具有_________结构，界面为_________结构。
二、等离子体 1．定义
由大量带电微粒(________、________)和中性微粒(________或________)所组成的物质__________。 2．形成
随着温度的升高，构成物质的原子或分子的____________加剧，分子或原子间碰撞不仅
可能使分子分解为________或__________，甚至会把它们中的________撞击出来，使物质含有大量____________。
3．特点
(1)等离子体中正、负电荷数大致________，总体看来呈__________，外观为____态。 (2)等离子体中的微粒带有________，而且能____________，所以等离子体具有良好的 ____________。
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1．“纳米材料”是直径为几纳米至几十纳米的材料(1 nm＝10m)。其研究成果已应用于医学、军事、化工等领域。如将“纳米材料”分散到水中，得到的分散系不可能具有的性质是( )
A．能全部通过半透膜 B．能全部通过滤纸 C．有丁达尔现象 D．有电泳现象 2．下列有关等离子体的说法中，不正确的是( ) A．等离子体内部全部是带电荷的微粒 B．等离子体中正、负电荷大致相等 C．等离子体具有很好的导电性
不谈以前的艰难，只论现在的坚持。
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有路，就大胆去走；有梦，就大胆飞翔。
D．等离子体用途十分广泛
3．纳米材料的表面微粒的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示)，则这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值为( )
A．7∶8 B．13∶14 C．25∶26 D．26∶27 4．下列关于等离子体的叙述正确的是( )
A．物质一般有固态、液态和气态三态，等离子体被认为是物质存在的第四态 B．为了使气体变成等离子体，必须使其通电
C．等离子体通过电场时所有粒子的运动方向都发生改变 D．等离子体性质稳定，不易发生化学反应 5．下列说法不正确的是( ) A．在离子晶体中，一定存在离子键 B．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 C．纳米粒子分散到水中，有丁达尔现象
D．等离子体是由大量的带电微粒组成的，是继固体、液体、气体之后物质的另一种聚集状态
练基础落实 知识点一 纳米材料
1．纳米材料具有一些与传统材料不同的特征，具有广阔的应用前景。下列关于纳米材料基本构成微粒的叙述中，错误的是( )
A．三维空间尺寸必须都处于纳米尺寸 B．既不是微观粒子也不是宏观微粒 C．是原子排列成的纳米数量级原子团 D．是长程有序的晶状结构
知识点二 纳米材料的性质及其用途
2．纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，世界各国对这一新材料给予了极大的关注。纳米粒子是指直径为1～100 nm的超细粒子(1 nm＝10m)。由于表面效应和体积效应，其常有奇特的光、电、磁、热等性质，可开发为新型功能材料。下列有关纳米粒子的叙述不正确的是( )
A．因纳米粒子半径太小，故不能将其制成胶体 B．一定条件下纳米粒子可催化水的分解
不谈以前的艰难，只论现在的坚持。
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C．一定条件下，纳米TiO2陶瓷可发生任意弯曲，可塑性好 D．纳米粒子半径小，表面活性高
3．纳米材料是指颗粒的三维限度中的任一维在1 nm～100 nm范围的材料，纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响，远远超过电子技术。下列关于纳米技术的叙述不正确的是( )
A．将“纳米材料”分散到液体分散剂中可制得液溶胶
B．用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率 C．用纳米颗粒粉剂做成火箭的固体燃料将有更大的推动力
D．银器能抑菌、杀菌，纳米银粒子植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果 知识点三 等离子体及生成条件
4．下列关于等离子体的叙述中，错误的是( ) A．是物质的一种聚集状态 B．是一种混合物存在状态 C．具有导电性
D．基本构成微粒只有阴、阳离子
5．高温、紫外线、X射线、γ射线等都可以使气体转化为等离子体。下列叙述中不涉及等离子体的是( )
A．日光灯和霓虹灯的灯管中 B．蜡烛的火焰中 C．流星的尾部 D．南极的冰川中
知识点四 等离子体的性质及其应用 6．有关等离子体的叙述，不正确的是( ) A．等离子体是物质的另一种聚集状态 B．等离子体是很好的导体 C．水不可能形成等离子体状态 D．等离子体的用途十分广泛
7．等离子体的用途十分广泛，运用等离子体束切割金属或者进行外科手术，利用了等离子体的特点是( )
A．微粒带有电荷 B．高能量 C．基本构成微粒多样化 D．准电中性 8．下列与等离子体无关的是( ) A．等离子体显示器 B．日光灯和霓虹灯 C．把水温升高到几千摄氏度 D．液晶显示器
不谈以前的艰难，只论现在的坚持。
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练综合拓展
9．下列特殊聚集状态中，不具有导电功能的是( ) A．等离子体 B．晶体 C．液晶 D．金属纳米颗粒
10．下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中，错误的是( )
A．等离子体的基本构成微粒的排列是带电的离子和电子及不带电的分子或原子 B．非晶体基本构成微粒的排列是长程无序和短程有序的 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，两部分都是长程有序的
11.在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是____。
12．(CH3)3NH和AlCl4可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”)，可用作____________(填代号)。
a．助燃剂 b．“绿色”溶剂 c．复合材料 d．绝热材料
第2课时 纳米材料与等离子体
双基落实 一、 1．长度
2．至少有一维 特定功能 3．颗粒 界面 晶状 无序 二、
1．离子 电子 原子 分子 聚集体 2．热运动 原子 原子团 电子 带电微粒
3．(1)相等 电中性 气 (2)电荷 自由运动 导电性 课堂练习
1．A [“纳米材料”分散到水中，得到的分散系为胶体。] 2．A
3．D [由题意知此氯化钠纳米颗粒表面粒子不与其他颗粒共用而全为本身所用，其表面微粒数为26，其总微粒数为27，故选D。]
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4．A [除高温外，通过紫外线、X射线和γ射线等手段都能使气体转化为等离子体，故B项错。等离子体中也存在中性微粒，通过电场时运动方向不发生改变，故C项错。等离子体性质活泼，可发生一般条件下无法进行的化学反应，故D项错。]
5．B 课时作业
1．A [纳米颗粒的三维空间尺寸只要有一维处于纳米尺度即可。]
2．A [根据纳米粒子微粒的大小，判断出其分散质粒子大小刚好处在胶体分散质大小的范围内，所以纳米材料可以形成胶体。]
3．B 4.D
5．D [可通过高温、紫外线、X射线、γ射线等手段使气体转化为等离子体。] 6．C 7.B
8．D [A选项属于等离子体的应用；B、C两选项中都含有等离子体；D为液晶的重要应用——做液晶显示器。]
9．D
10．D [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。纳米颗粒是长程有序的晶体结构，界面则是既不长程有序也不短程有序的无序结构，因此纳米材料是宏观物质的独特性质。]
11．碳纳米管直径越小，结冰温度越高
解析 由图可知，随着纳米管直径的增大，结冰温度依次为27℃、7℃、－53℃、－83℃，即纳米管直径越大，结冰温度越低。
12．小 b
解析 由(CH3)3NH和AlCl4形成的离子液体，阴、阳离子间的作用力肯定大于有机溶剂分子间的范德华力，因此其挥发性一般比有机溶剂小；该离子液体中不含氧，则其不助燃，属于无机物，一般不能用作复合材料；由阴、阳离子形成的离子液体，应该具有导热性，不可能用作绝热材料。
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