益智化学 刘广定 编 著 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

化学是一门有趣且内容丰富的学科，它不仅能教给青少年许多重要的科学知识，也能吸引青少年探索科学知识的兴趣。由于化学这门科学进展迅速，积淀深厚，这就要求青少年既要学习传统的基础知识，又要了解最近的很好知识。刘广定主编的《益智化学》以科学教育为理念，选择了22篇文章，以飨读者。这22篇文章可分为三类：一为基础化学知识，包括与生活相关的染烫发剂、热敷包与冷敷包的原理、三聚氰胺、三酸甘油酯、稀有气体化合物、活化能与低限能、低熔点金属与纳米新世界等八篇文章。二是与光电有关的化学，包括液晶、电池、发光二极体、光触媒等十篇介绍光电科学的化学原理与应用。三是与生质能源有关的化学，共四篇。《益智化学》这些问题教读者从不同的角度看问题，对于培养青少年对学习化学的好奇心，提高青少年的思维能力都具有积极意义。

纳米尺度的美丽新世界

认识生质能源

永续发展原则下的生质乙醇燃料

不与人争粮的酒精汽油

动手种出生质柴油田

抽丝剥茧论液晶

胆固醇型液晶应用

染烫发的化学

热敷包与冷敷包的化学原理

认识活化能与低限能

妙用无穷的低熔点金属

三聚氰胺

三酸甘油酯

锂二次电池

燃料电池

废电池回收与处理

光色镜片

稀有气体及氩化合物

光触媒的原理与应用发展

省电新光源

省电的白光发光二极体

光照水分解产氢技术

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    纳米材料具有上述的一些物理效应，使其光、电、磁、热、声、力及化学等性质，有全然不同于块材的表现，这些特异性质遍布于各个领域，几乎是一种革命性的变化，到处令人惊异。

纳米微粒的颗粒小、表面原子多、表面能高、表面原子配位不全、活性增大，使得它的熔点、烧结温度、结晶化温度均比一般粉体低得很多。例如金的熔点为1064℃，但2纳米的金颗粒熔点为327℃；银的熔点为900℃，但纳米银粒在100℃就熔化了；铅的熔点为327℃，但20纳米的铅粉，其熔点为15℃。以电子显微镜观察2纳米的金粒，其晶形不断地变化，从单晶到复晶，孪晶之间连续地转变，这像熔化又不是熔化的相变，有人便提出准熔化相之观念。

纳米颗粒的尺寸与物理相关的特征量相近时，其交互作用的纳米特性就强烈地表现出来。以电磁波的反射为例，金属具有导电的自由移动电子，亦具宽频带的强吸收，所以具有金属光泽，表示出其对可见光范围的波长有不同的吸收和反射能力；当尺寸缩小到纳米量级时，其反射率却大为降低，像铂纳米粒子及金纳米粒子的反射率分别只有1％及10％，所以都变成黑色的了。

纳米颗粒具有量子尺寸效应，其费米能阶附近的能量成不连续状态，其能距和纳米粒子的大小是相关的，所以其吸收电磁波的频率亦随之改变，控制颗粒尺寸就控制了它的吸收带位移，因此，可用以制备一定频宽的电磁波吸收材料，是特佳的电磁波屏蔽材料，隐形飞机即其应用之一。基本上，纳米微粒与块材相比，具有吸收频带宽化和强化，以及吸收频率增高的蓝位移现象。纳米金粒就不是金黄色而是红色的，而且可以随大小变色就是一例。

除了吸光及反射的变化之外，材料的发光性质更全然改变了，一般块材是不发光的材料，制成纳米微粒后成为发光材料，硅就是优选的例子。硅是光导体材料的国主，雄霸天下。但遇到要发光时，就只好退避三舍，拱手让给其他原子了，像发光二极体、半导体激光都是Ⅲ至Ⅴ族的天下。灰头土脸（它是灰色的）的硅，在进入纳米世界后，从暗淡无光，重新取得发光权，增加了它的光彩，6纳米大小的硅在室温下可以观察到800纳米的淡淡的红光，勉强延伸到可见光的边缘。在多孔性的硅材料上，就确实看到红色的光，虽然其机理仍未明确，但可能是孔洞在2纳米左右所表现之结果，硅总算是发光成功了！当然，要大放光彩是仍需努力的事。P12-13

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