教科版选修33 第3章 第23节 半导体 液晶Word格式.docx

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具有放大作用。

（2）集成电路：

由成千上万个二极管、三极管、电阻和电容等元件构成的芯片，其作用是对信息进行存储、处理、控制和显示。

（3）光敏电阻：

一种受光照射，电阻率迅速下降的半导体器件，常用于一些自动控制的装备中。

（4）热敏电阻：

在温度变化时，电阻率迅速变化的半导体器件。

一种是负温度系数热敏电阻；

一种是正温度系数热敏电阻。

（5）发光二极管：

通电后能发光的半导体元件。

二、液晶

1．液晶

（1）液晶态：

处于固态与液态之间的过渡状态。

（2）液晶：

处于液晶态的物质。

2．结构

分子排列的有序性介于固体和液体之间。

3．液晶显示

（1）液晶分子的排列会因外界条件的变化而变化，由此引起液晶光学性质的改变。

（2）液晶显示器的应用非常广泛。

1．判断：

（1）控制半导体材料的导电性能可通过控制掺入杂质的浓度来控制。

（　　）

（2）二极管具有放大电流的作用。

（3）发光二极管只能发出微弱的红光和绿光，不能用来照明。

答案：

（1）√　

（2）×

　（3）×

2．思考：

：

观察图片思考一下液晶显示是如何发展起来的？

提示：

液晶分子的排列顺序会因温度、压强、电磁作用等外界条件的微小变动而发生变化，由此引起光学性质的改变，液晶显示就是利用这些性质而发展起来的。

半导体的特性

1.半导体的导电性能可由外界条件所控制，常见特性如表

特性名称

特性内容

用途

应用实例

热敏特性

半导体材料受热后，电阻随温度升高而迅速变化

热敏电阻

热敏温度计

光敏特性

半导体材料受到光照时，电阻迅速减小

光敏电阻

光电计时器

压敏特性

半导体材料受压时会改变电阻值

压敏元件

称重计

掺杂特性

掺入微量的杂质可使导电性能剧增

晶体管

发光二极管

2.二极管的应用

（1）半导体二极管：

①半导体二极管具有单向导电性，即仅允许电流由一个方向通过元件；

②半导体二极管的应用：

检波、鉴频、限幅、电源设备的整流电路、电源供给电路中的稳压等均应用了半导体二极管。

（2）发光二极管：

多在电路及仪器中用作指示灯，或组成文字、数字进行显示，也可用作照明。

（1）热敏电阻的电阻率随温度升高可减小也可增大，光敏电阻在光照条件下电阻率迅速减小。

（2）二极管与三极管都是由P型和N型半导体组成的，但结构不同，作用也不同。

1．关于半导体下列说法正确的是（　　）

A．固体材料分两类，一类是导体，另一类是绝缘体

B．半导体就是一半导电，即正方向为导体，反方向为绝缘体

C．半导体的电阻率与温度呈线性关系，即随温度升高而均匀增大

D．利用半导体的特性，可以制成各种不同性能的器件

解析：

选D　半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，故A、B全错；

半导体的电阻率与温度的关系较为复杂，如负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小。

利用半导体的特性，可以制成各种不同性能的器件，故C错，D对。

液晶及其应用

1.液晶的主要性质

（1）液晶具有晶体的各向异性：

原因是在微观结构上，从某个方向看，液晶的分子排列比较整齐，有特殊的取向。

（2）液晶具有液体的流动性：

原因是从另一方向看液晶分子排列是杂乱的，因而液晶又具有液体的性质，具有一定的流动性。

（3）液晶分子的排列特点：

液晶分子的排列特点是从某个方向上看液晶分子的排列比较整齐；

但是从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的。

（4）液晶的物理性质：

液晶的物理性质很容易在外界的影响（如电场、压力、光照、温度等）下发生改变。

2．液晶的主要应用

（1）向列型液晶在外加电压影响下，液晶的分子排列会发生改变，使液晶由透明变为不透明，去掉电压又恢复透明。

利用向列型液晶的这种性质可以制成各种液晶显示器。

（2）胆甾型液晶在温度改变时会改变颜色。

随着温度的升高，色彩按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序变化，温度下降时又按相反顺序变色，而且灵敏度很高，在不到1℃的温差内就可以显出整个色谱。

利用液晶的这种温度效应可以探测温度。

（1）液晶既具有液体的特点，也具有晶体的特点，但它既不是液体，也不是晶体，它是独立于液体和晶体之外的一种特殊流体。

（2）天然液晶不多，大多是人工合成的，现已发现几千种有机化合物具有液晶态。

2．[多选]关于液晶，下列说法正确的是（　　）

A．因为液晶是介于晶体与液体之间的中间态，所以液晶实际上是一种非晶体

B．液晶具有液体的流动性，是因为液晶分子尽管有序排列，但其位置无序，可自由移动

C．任何物质在任何条件下都可以存在液晶态

D．天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的

选BD　液晶是一种介于晶体与液体之间的液态晶体，它不是晶体更不是非晶体；

液晶分子像晶体分子一样排列有序，但是它们又像液体分子一样可以自由移动，没有固定的位置，即位置无序，所以液晶具有流动性；

有些物质只有在特定的条件下才具有液晶态。

并不是所有物质都有液晶态的；

天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的，目前已发现几千种。

由上述可知B、D正确。

对半导体的理解

[例1]　[多选]半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，以下关于其导电性能的说法正确的是（　　）

A．半导体导电能力介于导体和绝缘体之间，性能稳定

B．在极低的温度下，纯净的半导体像绝缘体一样不导电

C．在较高的温度下，半导体的导电性能会大大增强，甚至接近金属的导电性能

D．半导体中掺入杂质后，其导电性能会减弱

[解析]　半导体材料的导电性能受温度、光照及掺入杂质的影响，故A错误。

掺入杂质后半导体材料的导电性能会大大增强，故选项D错误。

[答案]　BC

[借题发挥]　对于半导体材料，温度越高，导电性能越强，光照越强，导电性能越强，掺入杂质后导电性能增强。

对液晶的认识

[例2]　[多选]荷兰飞利浦电子于2009年春季推出了一款超宽屏幕液晶电视产品，其屏幕比例达到了21∶9。

它宽广的画面可以呈现给人以身临其境的真实感。

那么关于液晶，下列说法正确的是（　　）

A．液晶有多种光学效应，可以应用于显示器

B．液晶是液体和晶体的混合物

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

[解析]　液晶有多种光学效应，因此显示器是当前液晶最主要的应用方向，故A正确；

液晶是一种特殊的物质，介于液体与晶体之间，但不是液体和晶体的混合物，故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，故C、D正确。

[答案]　ACD

[借题发挥]　液晶有不稳定性，在外界环境变化时其某些性质要发生变化。

1．[多选]关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是（　　）

A．晶体和液晶的性质是完全相同的

B．液晶就是液体，具有液体的所有性质

C．液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态

D．液晶具有液体的流动性，具有晶体的各向异性

选CD　晶体属于典型的固体，其分子排列呈一定的结构，有规律，而液晶分子的结构是介于液态的杂乱与晶体的规律排列之间的，其像液体一样具有流动性，而在光学性质等物理性质上又与晶体相似，具有各向异性，则C、D正确。

2．[多选]关于半导体，下列说法正确的有（　　）

A．半导体导电性能介于导体和绝缘体之间

B．半导体导电性能随温度升高而减弱

C．半导体可以制成光敏元件

D．半导体可以制成大规模集成电路

选ACD　根据半导体定义知A项正确。

根据半导体的特性知B项错误。

由半导体的用途知C、D项正确。

故选A、C、D。

3．[多选]下列叙述中正确的是（　　）

A．棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质呈液晶态

B．利用液晶在电压变化时由透明变为不透明可制作电子表、电子计算器的显示元件

C．有一种液晶，随温度的逐渐升高，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

选BCD　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，但不是任何时候都呈液晶态，故A错。

4．[多选]下列说法正确的是（　　）

A．液晶与晶体的结构相同

B．液晶与液体的结构相同

C．液晶与晶体、液体的结构均不同

D．液晶在某些性质上与晶体相同，在某些性质上与液体相同

选CD　液晶的结构既不同于晶体结构，也不同于液体结构和非晶体结构，故A、B错，C正确；

液晶在力学性质上与液体相同，具有流动性、连续性，在光学性质、电学性质上又具有各向异性，因而又具有晶体的某些性质，所以D正确。

5．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

选B　液晶是处于液晶态的物质；

液晶分子在特定方向排列整齐；

在外电压作用下，液晶的光学效应改变，但不发光；

不是所有物质都能成为液晶。

6．关于半导体下列说法正确的是（　　）

A．半导体中不小心混入杂质，电阻率不会发生很大变化

B．二极管具有放大信号的作用

C．热敏电阻是利用半导体材料在温度变化时，其电阻率迅速改变而制成的

D．LED只能发出微弱的红光或绿光

选C　半导体混入杂质时，电阻率会发生显著变化，故A项错误。

二极管具有单向导电性，三极管具有放大信号的作用，故B项错误。

热敏电阻就是利用其电阻率随温度显著变化而制成的半导体器件，故C项正确。

现在的LED能发出白光用来照明，故D项错误。

7．[多选]关于液晶的应用，下列说法中正确的是（　　）

A．大规模集成电路与液晶技术结合，生产出薄膜晶体管液晶显示器，已用于彩屏手机、笔记本电脑、液晶电视机

B．液晶理论在细胞生物学和分子生物学中也得到了发展

C．液晶是光源，所以能制造出液晶显示器

D．利用液晶的温度效应，可以显示出人身体各部分不同颜色的温谱图

选ABD　液晶技术和大规模集成电路技术结合，生产出液晶显示器，广泛应用于显像设备，A正确；

液晶特点与生物组织的特点很吻合，使液晶理论在细胞生物学和分子生物学中得到发展，故B正确；

液晶作用是让光源发出的光有选择的通过液晶，从而在液晶显示器上显示影像，故C错误；

液晶的温度效应可以用来探测温度，故D正确。