物理选修沪科版-液晶与显示器-半导体材料和纳米材料(共64张PPT)

第1页，共64页。2第2页，共64页。3第3页，共64页。4第4页，共64页。5第5页，共64页。6第6页，共64页。7第7页，共64页。8第8页，共64页。9第9页，共64页。10第10页，共64页。11第11页，共64页。12第12页，共64页。13第13页，共64页。14第14页，共64页。15第15页，共64页。16第16页，共64页。17第17页，共64页。卷曲而成的碳管,管直径一般为几纳米到几十纳米,管壁利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的性质，可制作电子表、电子计算器的显示元件【解析】选A、B、C.因此,两极板间将液晶涂成文字或数码,加上适当电压,则透明的液晶变混浊.液晶的分子排列与固态相同(2010·大同高二检测)关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系正确的是()电光效应B.液晶是介于固态和液态之间的中间态，其分子排列介于二者之间，并且排列是不稳定的，容易在外界影响下发生改变，经研究发现不是所有物质都具有液晶态，故A、B、D错误，C正确.由上述可知正确选项为A、C.电光效应B.利用液晶可检查肿瘤，还可以检查电路中的短路点下列关于液晶的各种描述中正确的是()液晶态是一些特殊化合物在任何环境下表现出的固有状态18第18页，共64页。19第19页，共64页。20【典例1】关于液晶，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.液晶的光学性质随温度的变化而变化D.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化第20页，共64页。21【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：第21页，共64页。22【标准解答】选C、D.液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质.温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、D正确.第22页，共64页。23【变式训练】关于液晶的以下说法正确的是（）A.液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态B.因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏C.人体的某些组织中存在液晶结构D.笔记本电脑的彩色显示器的工作原理是在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色【解析】选C、D.液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，它对离子的渗透作用同人体的某些组织，在外加电压下，对不同色光的吸收强度不同.第23页，共64页。24第24页，共64页。25第25页，共64页。26第26页，共64页。27第27页，共64页。28第28页，共64页。29【典例2】关于导体和半导体材料的叙述正确的是A.半导体材料是具有优异特性的微电子材料B.从导电性能上来看,半导体的电阻率小于金属导体和绝缘体C.微电子工业中使用的半导体材料主要是硅和砷化镓D.二氧化硅的机械强度高,结晶性能好,在自然界中储量丰富，成本低,是制造晶体管和集成电路的主要材料第29页，共64页。30【思路点拨】求解此题应把握以下三点：第30页，共64页。31【标准解答】选A、C.半导体材料是具有优异特性的微电子材料,半导体的导电性能会随某些物理因素的改变而改变,半导体的电阻率介于金属导体(电阻率<10-3Ω·m)和绝缘体(电阻率>1012Ω·m)之间.微电子工业中使用的半导体材料主要是硅和砷化镓.硅的机械强度高,结晶性能好,在自然界中储量丰富,成本低,是制造晶体管和集成电路的主要材料.由上述可知正确选项为A、C.第31页，共64页。32【变式训练】下列关于半导体的说法正确的是()A.用作半导体材料的硅是一种单晶体B.经掺杂后形成电子导电的半导体叫n型半导体C.经掺杂后形成空穴导电的半导体叫p型半导体D.用半导体制成的晶体二极管具有单向导电性【解析】选A、B、C、D.由对半导体材料的了解知,用作半导体材料的物体都是单晶体,A正确.由n型半导体和p型半导体的定义及晶体二极管的性能知B、C、D正确.第32页，共64页。33第33页，共64页。34第34页，共64页。35第35页，共64页。36第36页，共64页。37【典例3】纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能，以下关于纳米材料的性能的说法中，正确的是A.在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性B.在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多C.在电学性能方面，纳米金属在低温时会呈现超导电性D.在化学性能方面，纳米材料化学活性低，因此化学稳定性强第37页，共64页。38【思路点拨】解答本题时应注意纳米材料的良好性能主要表现在：第38页，共64页。39【自主解答】选A、B.纳米材料具有良好的性能，在力学性能方面，纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性，A正确.在热学性能方面，纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多，B正确.在电学性能方面，纳米材料在低温时会呈现电绝缘性；在化学性能方面，纳米材料具有相当高的化学活性，故选项C、D错误.第39页，共64页。40【变式训练】纳米材料具有许多奇特效应,如()A.电光效应B.量子尺寸效应C.高硬度D.表面和界面效应【解析】选B、D.电光效应是半导体材料的一种奇特效应,而高硬度是因为纳米材料的奇特效应而使材料所表现出来的一种良好性能,故A、C错误,B、D正确.第40页，共64页。411.关于液晶的下列说法中正确的是（）A.液晶是液体和晶体的混合物B.液晶分子在特定方向排列比较整齐C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光D.所有物质在一定条件下都能成为液晶【解析】选B.液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱.液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错，选项B正确.第41页，共64页。由上述可知正确选项为A、C.由对半导体材料的了解知,用作半导体材料的物体都是单晶体,A正确.液晶的分子排列与固态相同温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、D正确.液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱.液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；【解析】选A、B、C.(2010·大同高二检测)关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系正确的是()电光效应B.液晶态是某些化合物在特定条件下表现出的一种状态.(2010·大同高二检测)关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系正确的是()(2010·阳山高二检测)下列关于金属材料的说法正确的是()微电子工业中使用的半导体材料主要是硅和砷化镓.液晶的分子排列与液态相同温度变化会引起这类液晶的亮度变化422.下列关于液晶的各种描述中正确的是()A.液晶具有流动性B.液晶内部分子的排列是很稳定的,不受外界因素的影响C.液晶表现出各向异性D.液晶态是一些特殊化合物在任何环境下表现出的固有状态【解析】选A、C.液晶是一种具有液体流动性,又像晶体一样具有光学各向异性的物质,其内部分子排列不稳定,当外界条件发生微小变化时,分子排列将会有显著变化.液晶态是某些化合物在特定条件下表现出的一种状态.第42页，共64页。433.(2010·大同高二检测)关于新材料的开发与应用和技术产品与产业进步的关系正确的是()A.半导体材料的工业化生产,促进了当前计算机技术的迅猛发展B.高温高强度的结构材料,为宇航工业奠定了基础C.低消耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料D.在远古时代,人们就已经开始利用半导体制造电器了第43页，共64页。44【解析】选A、B、C.在人类历史上,曾经历了石器时代、青铜器时代和铁器时代,不同材料的应用体现了不同的生产力水平.远古时代,人们选择石器做工具,它是当时自然界中最硬的材料了.20世纪下半叶进入新技术革命时代,新材料成为各个高技术领域发展的突破口;半导体材料的工业化生产,大力促进了计算机技术的发展;高温高强度的结构材料,为宇航工业奠定了基础;低消耗的光导纤维,是现代光纤通信的重要材料.由上述可知正确答案为A、B、C.第44页，共64页。454.人类社会的文明和进步总是与材料密切相关,现在的新材料主要包括新型金属材料、______材料、新型无机非金属材料、复合材料、________材料等.复合材料由有机高分子、_________和金属等材料复合而成，可分为________和_______.结构复合材料可根据_______要求进行________及复合结构设计,用于宇航、航空、电子电工、建筑、船舶、车辆、化工容器、管道、生活用品等.答案：高分子合成光电子无机非金属结构复合材料功能复合材料受力选材设计第45页，共64页。46一、选择题（本大题共7小题，每小题5分，共35分，每小题至少一个选项符合题意）1.有的液晶具有温度效应，关于这类液晶的温度效应，下列说法正确的是（）A.温度越低，液晶越混浊B.温度变化会引起这类液晶的亮度变化C.温度变化会造成这类液晶的颜色变化D.温度升高时，这种液晶会按由紫到红的顺序改变第46页，共64页。47【解析】选C.液晶的温度效应，是指这类液晶的颜色随温度发生变化，温度升高时，会按由红到紫的顺序变化，故A、B、D错，C对.第47页，共64页。482.下列叙述中不正确的是（）A.棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态B.利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的性质，可制作电子表、电子计算器的显示元件C.有一种液晶，随着温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，可用来探测温度D.利用液晶可检查肿瘤，还可以检查电路中的短路点【解析】选A.通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态，但不是任何情况下都呈液晶态，故A错.第48页，共64页。493.关于液晶的性质，下列说法正确的是（）A.液晶分子的排列发生变化，液晶的某些性质就会发生变化B.温度发生变化时，可能改变液晶的光学性质C.温度越高，液晶越混浊D.在电场作用下，液晶会由混浊变清澈第49页，共64页。50【解析】选A、B.液晶性质变化是由于液晶分子排列发生变化，A对.温度等发生变化都会改变液晶的光学性质，B对.液晶有两个熔点，达到第二个熔点时又变得透明了，C错.在电场作用下，液晶会变混浊，D错.第50页，共64页。514.关于半导体的导电性,下列说法正确的是()A.p型半导体的导电类型为电子导电B.n型半导体的导电类型为电子导电C.半导体导电时的电阻不变,欧姆定律对半导体导电也适用D.二极管的单向导电性是由于pn结的存在第51页，共64页。52【解析】选B、D.p型半导体的导电类型为空穴导电,n型半导体的导电类型为电子导电,故A错,B对;二极管的单向导电性是由于pn结的存在,D对;半导体不同于一般的金属导体,其导电性能与电压等有关,故欧姆定律不能用于半导体导电,所以C错.第52页，共64页。535.(2010·阳山高二检测)下列关于金属材料的说法正确的是()A.金属材料一般只指纯金属B.通常使用的金属材料大多是指合金C.钢是指纯度非常高的铁,而不锈钢是指铁和碳的合金再加上铬合成的D.不锈钢只是在干燥的环境里才不生锈,若在潮湿的环境里,也很容易生锈第53页，共64页。54【解析】选B.金属材料一般包括金属与合金,而不是指纯金属,但通常使用的金属材料大多是合金,故A错,B正确;钢是铁和碳的合金,而不是指高纯度的铁,不锈钢则是铁和碳再加上铬的合金,故C错;不锈钢具有很强的耐腐蚀性,在潮湿的环境里也不容易生锈,D项错误.第54页，共64页。556.(2010·大同高二检测)关于纳米材料的说法正确的是()A.碳纳米管是由碳原子层卷曲而成的碳管,管直径一般为几米到几十米B.当材料小到纳米尺度时,其力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变C.碳纳米管的成分和石墨一样,但韧性很高,导电性极强D.碳纳米管的强度是钢的密度只有钢的第55页，共64页。56【解析】选B、C.颗粒在0.1nm～100nm之间的材料称为纳米材料,当材料小到纳米尺度时,其力、热、声、光、磁等方面的某些性能会发生突变.碳纳米管是由碳原子层卷曲而成的碳管,管直径一般为几纳米到几十纳米,管壁厚度仅为几纳米.它的成分和石墨一样,但韧性很高,导电性极强,兼具金属和半导体的特性,强度比钢高100倍,密度只有钢的由上述可知正确答案为B、C.第56页，共64页。577.下列说法中正确的是()A.液晶的分子排列与固态相同B.液晶的分子排列与液态相同C.液晶的物理性质在外界的影响下很容易发生改变D.所有物质都具有液晶态【解析】选C.液晶是介于固态和液态之间的中间态，其分子排列介于二者之间，并且排列是不稳定的，容易在外界影响下发生改变，经研究发现不是所有物质都具有液晶态，故A、B、D错误，C正确.第57页，共64页。58第58页，共64页。59二、非选择题（本大题共2小题，共15分）8.(7分)电子手表中常用的液晶显示元件,是在两块透明的电极板上刻着组成数字的若干笔画,在两电极板间充有一层______,当在两电极板间加上适当________,透明的______变得混浊了,文字或数码就显示出来了.第59页，共64页。60【解析】液晶具有光学各向异性,且受若干外界条件的影响较大,其中电压的改变会明显改变其光学性质,没有电压,电场为零时,能使光线通过,有电场时光线不能通过.因此,两极板间将液晶涂成文字或数码,加上