固体化学读书报告(变色材料的原理和应用)
颜色变化实验报告单
实验名称：颜色变化实验实验日期：2023年X月X日实验地点：化学实验室实验人员：XXX、XXX、XXX一、实验目的1. 了解颜色变化的原理。
2. 掌握常见化学物质的颜色变化现象。
3. 培养实验操作能力和观察分析能力。
二、实验原理颜色变化是化学物质在特定条件下，如温度、浓度、pH值等变化时，分子结构发生变化，导致光的吸收和反射发生变化，从而产生颜色变化的现象。
本实验通过观察不同化学物质在不同条件下的颜色变化，来了解颜色变化的原理。
三、实验材料1. 实验药品：硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、盐酸溶液、氯化钠溶液、酚酞指示剂、甲基橙指示剂等。
2. 实验器材：试管、滴管、烧杯、酒精灯、玻璃棒等。
四、实验步骤1. 准备工作（1）将实验药品分别倒入试管中，标记清楚。
（2）准备好实验器材。
2. 实验操作（1）观察硫酸铜溶液的颜色变化：将硫酸铜溶液滴入烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液，观察颜色变化。
（2）观察盐酸溶液的颜色变化：将盐酸溶液滴入烧杯中，加入少量酚酞指示剂，观察颜色变化。
（3）观察氯化钠溶液的颜色变化：将氯化钠溶液滴入烧杯中，加入少量甲基橙指示剂，观察颜色变化。
（4）观察酚酞指示剂的颜色变化：将酚酞指示剂滴入烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液，观察颜色变化。
（5）观察甲基橙指示剂的颜色变化：将甲基橙指示剂滴入烧杯中，加入少量盐酸溶液，观察颜色变化。
3. 记录实验现象（1）硫酸铜溶液：加入氢氧化钠溶液后，溶液由蓝色变为淡蓝色沉淀。
（2）盐酸溶液：加入酚酞指示剂后，溶液由无色变为红色。
（3）氯化钠溶液：加入甲基橙指示剂后，溶液由无色变为橙色。
（4）酚酞指示剂：加入氢氧化钠溶液后，溶液由无色变为红色。
（5）甲基橙指示剂：加入盐酸溶液后，溶液由无色变为橙色。
五、实验结果分析1. 硫酸铜溶液在加入氢氧化钠溶液后，发生化学反应生成氢氧化铜沉淀，溶液由蓝色变为淡蓝色沉淀。
2. 盐酸溶液在加入酚酞指示剂后，由于酚酞在酸性溶液中为无色，在碱性溶液中为红色，因此溶液由无色变为红色。
化学变色小实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解化学物质在不同条件下颜色变化的现象。
2. 掌握一些常见的化学变色实验操作方法。
3. 通过实验，培养学生的观察、分析、实验操作能力。
二、实验原理化学变色实验是利用化学反应中物质的颜色变化来观察和研究物质性质的一种实验方法。
实验过程中，某些物质在特定条件下会发生颜色变化，这种变化通常是由于物质内部的电子结构发生变化所引起的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 硫酸铜溶液- 氯化铁溶液- 氢氧化钠溶液- 盐酸- 硫酸- 碘酒- 蔗糖- 氯化铵- 氢氧化铜- 氢氧化钠- 稀硝酸- 稀硫酸- 稀盐酸- 稀氨水- 氯化铁溶液- 氢氧化钠溶液2. 实验仪器：- 烧杯- 试管- 滴管- 移液管- 滤纸- 漏斗- 铁架台- 酒精灯- 火柴四、实验步骤1. 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应（1）取两个试管，分别加入少量硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液。
（2）用滴管将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中，观察现象。
2. 氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应（1）取两个试管，分别加入少量氯化铁溶液和氢氧化钠溶液。
（2）用滴管将氢氧化钠溶液滴入氯化铁溶液中，观察现象。
3. 盐酸与氢氧化铜反应（1）取一个试管，加入少量氢氧化铜粉末。
（2）用滴管将盐酸滴入氢氧化铜粉末中，观察现象。
4. 硫酸铜溶液与蔗糖反应（1）取一个试管，加入少量硫酸铜溶液。
（2）用滴管将蔗糖溶解于硫酸铜溶液中，观察现象。
5. 氯化铵与氢氧化钠反应（1）取一个试管，加入少量氯化铵固体。
（2）用滴管将氢氧化钠溶液滴入氯化铵固体中，观察现象。
6. 碘酒与淀粉反应（1）取一个试管，加入少量淀粉溶液。
（2）用滴管将碘酒滴入淀粉溶液中，观察现象。
五、实验现象与结果1. 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应：生成蓝色沉淀。
2. 氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：生成红褐色沉淀。
3. 盐酸与氢氧化铜反应：生成蓝色溶液。
4. 硫酸铜溶液与蔗糖反应：无明显现象。
5. 氯化铵与氢氧化钠反应：生成无色气体。
神奇的变色材料
神奇的变色材料世界正因为有了颜色而五光十色，生活正因为有了颜色而变得多姿多彩，这一切都来自于大自然的馈赠和人类的聪明才智。
随着科技一日千里，人类已经能用多种方式来表现颜色、应用颜色，其中变色材料的研制和应用给我们带来耳目一新的“多彩〞生活，更在消费、国防等多个方面大放异彩。
在外界激发源的作用下，一种物质或一个体系发生颜色明显变化的现象称为变色性。
在气体、液体或固体中都可以观察到变色性。
外界激发源可以是光、热、电和压力等。
首先来看光致变色材料。
光致变色现象是指一种化合物A受到一定波长的光照射时，可发生光化学反响得到产物B，A 和B的颜色〔即对光的吸收〕明显不同。
B在另外一束光的照射下或经加热又可恢复到原来的形式A。
人们最熟知的就是通常感光照相使用的卤化银体系，分散在玻璃或胶片中的银微晶在紫外光照下成黑色，但在黑暗下加热又逆转，变成无色状态。
这一体系的另一重要应用是作为自动调节透射光强的变色太阳眼镜。
采用光致变色聚合物作为光盘记录层的光盘是一种可擦洗的、能反复使用的光盘，因为光致变色是一种可逆反响，在录制图像或图文信息时，使用一种与起始化合物A的吸收波长相配的激光，在激光点照射区便得到光化产物B的微点。
光盘录制好后，假设要修改或不需要原来的信息了，便可用加热的方法或用与光化产物B相配合的激光处理，这样原来的微点便会消失，成为空白。
光致变色光盘和传统的光盘相比有很多优点，如储存密度高，光响应速度快，抗磁、防污性能好，加工容易，本钱低廉。
热致变色是指一些化合物或混合物在受热或冷却时所发生的颜色变化，当前热致变色材料的应用领域很多，已在航空航天、石油化工、机械、能源利用、化学防伪、日用品装饰和科学研究等方面获得广泛应用。
在特殊场合的使用，是其他方法所不能比拟的。
中学化学中最简单的一个例子是NO2分子的变色，温度使化学平衡发生挪动，颜色在红棕色〔NO2〕和N2O4无色〔N2O4〕之间转变。
其实名贵的红宝石也是一种典型的热色材料。
化学读后感实验中的化学变化
化学读后感实验中的化学变化化学读后感实验中的化学变化实验是化学学科中重要的一环，通过实验我们可以观察和探究物质的性质及其变化规律。
在化学实验中，化学变化是我们所关注和研究的重点之一。
而这些化学变化常常给我留下深刻的印象，使我对化学的奥秘和魅力有了更深一步的认识。
实验室中的化学实验，往往将我们带入一个神秘又有趣的世界。
当试管中的溶液加热后，它从无色变成了红色，这样一种颜色的转变让我觉得仿佛进入了一个魔法世界。
原来，这是酚酞指示剂的变色反应，显示出溶液从碱性到酸性的转变。
这一小小的变化，揭示了溶液中氢离子浓度的改变，引导我们进一步探究酸碱中的pH值和中和反应。
除了颜色的变化，化学实验中的气味也常常让我记忆犹新。
如同硫化氢的味道，气味的刺激带给了我强烈的感官体验，同时也提醒着我化学实验中潜在的危险。
硫化氢的味道让我切实感受到了化学物质的特性，进一步了解了实验中安全操作的重要性。
只有严格遵守安全规范，并正确使用实验设备，才能有效地保护自己，保证实验的顺利进行。
化学实验中的化学反应常常伴随着温度、颜色、气味等多个方面的改变，让我能够通过直观的观察，理解物质的性质及其变化规律。
通过反应过程中各项参数的变化，我可以将理论知识与实践相结合，进一步加深对化学原理的理解。
实验中的化学变化让我认识到，化学是一门实证科学，理论与实验密不可分。
只有通过实验的手段，我们才能触摸到科学的真谛。
化学实验中，常常会出现一些看似微不足道的变化，但却对我们认识化学世界产生深远影响。
就拿常见的电解实验为例，将电池的两极置于溶液中，电子流动随之产生化学反应。
通过电解实验，我们可以观察到金属的镀膜、还原和氧化反应等现象。
这样的实验让我进一步了解了电化学的原理，它在日常生活中的应用也是不可忽视的，比如电镀、电刷等。
通过参与化学实验，我不仅在玩乐中学到了知识，还提高了实验技能和动手能力。
通过化学实验，我懂得了实验操作的精确性和方法的独特性。
在操作实验的过程中，我学会了如何正确使用量筒、试管、滴管等实验器材，熟悉了溶液的配制方法以及实验操作的安全规范。
干冰变色褪色实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景干冰，即固态二氧化碳，在常温常压下升华，吸收大量热量，因此具有很好的制冷效果。
此外，干冰还具有特殊的化学性质，如遇水会迅速生成二氧化碳气体，形成雾气。
本实验旨在探究干冰对某些物质颜色变化及褪色的影响。
二、实验目的1. 观察干冰对水溶液颜色的影响。
2. 探究干冰与不同水溶液反应后，颜色的变化及褪色现象。
3. 分析干冰与水溶液反应的原理。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 干冰- 紫甘蓝水- 白醋- 洗衣粉水- 肥皂水- 自来水- 试管- 烧杯- 滴管2. 实验仪器：- 酒精灯- 火柴- 搅拌棒四、实验步骤1. 将不同颜色的水溶液（紫甘蓝水、白醋、洗衣粉水、肥皂水、自来水）分别倒入试管中。
2. 使用滴管将干冰放入试管中，观察颜色变化。
3. 观察干冰与水溶液反应后，颜色的变化及褪色现象。
4. 将试管内的溶液进行搅拌，观察是否产生气泡，并记录气泡产生的时间。
5. 将实验现象进行记录，并分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 干冰与紫甘蓝水反应：将干冰放入紫甘蓝水中，观察到溶液颜色由紫色变为红色，随后逐渐褪色，最后变为无色。
分析原因：干冰遇水生成二氧化碳气体，二氧化碳气体溶解在水中，形成碳酸，使溶液呈酸性，导致紫甘蓝水中的花青素褪色。
2. 干冰与白醋反应：将干冰放入白醋中，观察到溶液颜色由无色变为红色，随后逐渐褪色，最后变为无色。
分析原因：干冰遇水生成二氧化碳气体，二氧化碳气体溶解在白醋中，形成碳酸，使溶液呈酸性，导致白醋中的色素褪色。
3. 干冰与洗衣粉水反应：将干冰放入洗衣粉水中，观察到溶液颜色由蓝色变为绿色，随后逐渐褪色，最后变为无色。
分析原因：干冰遇水生成二氧化碳气体，二氧化碳气体溶解在洗衣粉水中，形成碳酸，使溶液呈酸性，导致洗衣粉水中的色素褪色。
4. 干冰与肥皂水反应：将干冰放入肥皂水中，观察到溶液颜色由无色变为红色，随后逐渐褪色，最后变为无色。
分析原因：干冰遇水生成二氧化碳气体，二氧化碳气体溶解在肥皂水中，形成碳酸，使溶液呈酸性，导致肥皂水中的色素褪色。
化学颜色渐变实验报告
一、实验目的1. 通过观察和记录化学物质的颜色变化，了解颜色渐变的原因。
2. 掌握化学实验的基本操作技能，提高实验观察能力和数据分析能力。
3. 深入理解化学物质之间的相互作用，以及颜色变化背后的科学原理。
二、实验原理本实验通过将不同浓度的化学物质混合，观察其颜色变化，从而了解颜色渐变的原因。
实验中所用化学物质包括：氯化钠（NaCl）、硫酸铜（CuSO4）、氯化铁（FeCl3）、氯化铵（NH4Cl）等。
这些物质在溶液中的颜色随着浓度的变化而发生变化，从而形成颜色渐变现象。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：试管、试管架、滴管、烧杯、酒精灯、石棉网、玻璃棒、滤纸等。
2. 试剂：氯化钠、硫酸铜、氯化铁、氯化铵、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 取三个试管，分别加入2mL蒸馏水。
2. 在第一个试管中加入少量氯化钠，搅拌均匀，观察颜色变化。
3. 在第二个试管中加入少量硫酸铜，搅拌均匀，观察颜色变化。
4. 在第三个试管中加入少量氯化铁，搅拌均匀，观察颜色变化。
5. 分别向三个试管中加入氯化铵，每次加入量不同，观察颜色渐变现象。
6. 将三个试管中的溶液分别加热，观察颜色变化。
五、实验现象1. 在加入氯化钠的试管中，溶液颜色逐渐变深，由无色变为淡黄色。
2. 在加入硫酸铜的试管中，溶液颜色逐渐变深，由无色变为蓝色。
3. 在加入氯化铁的试管中，溶液颜色逐渐变深，由无色变为黄色。
4. 向三个试管中加入氯化铵后，溶液颜色逐渐由无色变为浅蓝色、浅绿色、浅黄色。
5. 加热三个试管中的溶液后，溶液颜色逐渐变深，颜色渐变现象更加明显。
六、数据分析与讨论1. 通过观察实验现象，我们可以发现，随着氯化铵加入量的增加，溶液颜色逐渐由无色变为浅蓝色、浅绿色、浅黄色。
这说明氯化铵与氯化钠、硫酸铜、氯化铁发生了化学反应，产生了颜色变化。
2. 加热溶液后，颜色渐变现象更加明显。
这可能是因为加热加速了化学反应速率，使得颜色变化更加显著。
3. 本实验中，颜色渐变的原因主要是化学反应产生的物质颜色变化。
化学演示变色实验报告(3篇)
实验名称：化学演示变色实验实验日期：2023年4月10日实验地点：化学实验室实验目的：1. 了解和掌握几种常见化学试剂的变色原理。
2. 观察并记录不同化学反应过程中的颜色变化。
3. 分析颜色变化与化学反应之间的关系。
实验原理：化学演示变色实验主要是通过观察化学反应过程中颜色的变化来揭示化学变化的本质。
在实验中，我们将使用几种常见的化学试剂，如酚酞、石蕊、甲基橙等，通过它们在不同pH值下的颜色变化来观察化学反应。
实验材料：1. 酚酞溶液2. 石蕊溶液3. 甲基橙溶液4. 氢氧化钠溶液5. 盐酸溶液6. 硫酸铜溶液7. 氯化铁溶液8. 氯化钡溶液9. 碘溶液10. 氢氧化钠试纸11. pH试纸13. 玻璃棒14. 滴管实验步骤：1. 取少量酚酞溶液于烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液，观察颜色变化。
2. 取少量石蕊溶液于烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液，观察颜色变化。
3. 取少量甲基橙溶液于烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液，观察颜色变化。
4. 取少量酚酞溶液于烧杯中，加入少量盐酸溶液，观察颜色变化。
5. 取少量石蕊溶液于烧杯中，加入少量盐酸溶液，观察颜色变化。
6. 取少量甲基橙溶液于烧杯中，加入少量盐酸溶液，观察颜色变化。
7. 取少量硫酸铜溶液于烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液，观察颜色变化。
8. 取少量氯化铁溶液于烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液，观察颜色变化。
9. 取少量氯化钡溶液于烧杯中，加入少量碘溶液，观察颜色变化。
10. 使用pH试纸测试氢氧化钠溶液和盐酸溶液的pH值，记录数据。
实验结果与分析：1. 酚酞溶液在氢氧化钠溶液中呈现红色，在盐酸溶液中无色，说明酚酞在碱性条件下呈现红色，在酸性条件下无色。
2. 石蕊溶液在氢氧化钠溶液中呈现蓝色，在盐酸溶液中呈现红色，说明石蕊在碱性条件下呈现蓝色，在酸性条件下呈现红色。
3. 甲基橙溶液在氢氧化钠溶液中呈现黄色，在盐酸溶液中呈现红色，说明甲基橙在碱性条件下呈现黄色，在酸性条件下呈现红色。
趣味化学读后感
趣味化学读后感首先，我想讲述的是书中的“彩色燃烧实验”。
这个实验是通过在不同的材料中加入金属盐，然后将其点燃，观察不同金属盐燃烧的颜色变化。
通过实验，我们可以清晰地看到不同金属盐燃烧时产生的明亮色彩，如红色、绿色、黄色等。
这是由于金属离子在高温下激发能级跃迁时发射出特定的光波长所引起的。
这个实验看起来非常简单，但却可以将平常看似单调的燃烧过程变得丰富多彩，给人以视觉上的冲击和乐趣。
而对我来说，这个实验更重要的意义在于激起了我对化学知识的探索欲望。
在实验中，作者提到了几种金属离子，每种金属有其独特的光谱特征，可以根据这些特征来判断材料中是否含有特定的金属。
这让我想到了现实生活中的应用，比如通过分析土壤中的金属离子来判断土壤的肥沃度，或者通过分析食物中的金属离子来鉴别食物的真伪。
这些都是化学在现实生活中的应用，有着非常广阔的发展前景。
接下来，我想分享的是书中的“水的特性实验”。
这个实验通过观察水的表面张力和凝结现象，向读者展示了水的特殊性质。
在实验中，作者提到了一种现象叫做“水珠舞蹈”，当落在水面上的细滴超过一定大小时，它们会排列成一个六边形的结构，这是由于水的分子间力的平衡所导致的。
这个实验让我对水的特殊性质有了更深的认识，也让我明白了为什么水能够形成水滴和水珠等形态。
在实验中，作者还讲述了水的凝结现象，即把水冷到0摄氏度时会变为固态冰。
这一现象让我想到了一些有趣的实际应用，比如在制冰过程中添加一些物质，可以改变水的凝结特性，加快制冰速度或制成特殊形状的冰。
这些实际应用都离不开对水特性的深入研究。
最后，我想分享的是书中的“鸡蛋实验”。
这个实验是通过将鸡蛋放入醋中，观察鸡蛋表面的变化来了解鸡蛋组成的。
在实验中，作者解释了鸡蛋壳由钙质组成，而醋中含有酸，可以与钙质发生反应，溶解鸡蛋壳。
通过这个实验，我对鸡蛋的构成和酸碱反应有了更深的认识，也明白了为什么醋可以用来除去铁锈、清洁家电等。
这个实验非常简单，却给我带来了很多的思考。
固态相变的原理及应用
固态相变的原理及应用1. 引言固态相变是指物质在不改变其化学组成的情况下，在一定条件下发生物理性质的显著变化，包括液固相变、固固相变等。
本文将介绍固态相变的原理及其在科学研究和工程应用中的重要性。
2. 固态相变的原理固态相变的原理主要涉及分子间相互作用、晶体结构和热力学的变化。
以下是固态相变的一些常见原理：2.1 同质固态相变同质固态相变是指在同一物质中固态结构的变化。
它可以由温度、压力、外界场等因素引起。
•温度引起的同质固态相变：温度的升降可以改变固体分子的平均振动能量，从而改变其固态结构。
例如，冰的固态结构在低温下是稳定的，但在高温下会发生相变为液态的水。
•压力引起的同质固态相变：压力的增加可以改变固态相对稳定的结构，使其发生相变。
例如，某些材料在高压下可以发生相变为更稳定的结晶形态。
•外界场引起的同质固态相变：外界场包括电场、磁场、光场等，它们可以改变固态相之间的平衡态，从而引起相变。
2.2 异质固态相变异质固态相变是指在不同组分或不同结构的物质之间发生的相变。
以下是几个常见的异质固态相变原理：•共晶相变：指两种或多种成分在一定温度下发生相变。
例如，凝固过程中的合金共晶相变。
•共熔相变：指两种或多种成分在一定温度下熔化，并形成单一相。
例如，某些合金在特定温度下可以共熔。
•嵌段共聚物相变：指由于共聚物分子中不同段之间的相互作用力的不同，导致其发生异质结构相变的现象。
3. 固态相变的应用固态相变在科学研究和工程应用中具有广泛的应用价值。
以下是固态相变在不同领域中的一些应用：3.1 材料工程•形状记忆合金：由于固态相变的特性，一些合金材料具有形状记忆效应，可以在温度改变的条件下恢复到原来的形状。
这种特性使得形状记忆合金可以应用于医疗器械、航空航天等领域。
•热致变色材料：某些固态相变材料在温度变化时会发生颜色的变化。
这种特性使得热致变色材料可以用于温度测量和显示器件。
3.2 能源领域•储能材料：固态相变材料可以作为储能材料，通过在相变时释放储存的能量。
变色材料原理
变色材料原理
变色材料是一种具有特殊性能的材料，它能够在外界条件改变时发生颜色变化。
这种材料在许多领域都有着广泛的应用，比如智能玻璃、温度显示材料、光学器件等。
其原理主要是通过改变材料内部结构或化学成分来实现颜色变化。
下面我们将详细介绍变色材料的原理。
首先，变色材料的颜色变化主要是通过外界刺激引起的。
这种刺激可以是温度、光照、电场、化学物质等。
当外界刺激作用于材料表面时，材料内部的结构或化学成分会发生相应的变化，从而导致颜色发生变化。
其次，变色材料的原理与其内部微观结构密切相关。
比如，智能玻璃中的变色
原理主要是通过控制玻璃内部的涂层或微观结构来实现的。
当外界刺激作用于智能玻璃时，涂层或微观结构会发生变化，从而使玻璃的透明度和颜色发生变化。
另外，一些温度显示材料的原理是基于热敏效应。
这种材料在不同温度下会呈
现不同的颜色，这是因为材料内部的分子结构在不同温度下会发生改变，从而导致颜色发生变化。
此外，光敏材料的原理是基于光照的影响。
当光照作用于材料表面时，材料内
部的电子结构会发生变化，从而导致颜色发生变化。
这种原理被广泛应用于光学器件和光学存储材料中。
总的来说，变色材料的原理是多种多样的，但都是基于材料内部结构或化学成
分的变化来实现颜色变化的。
这种材料在现代科技和工程领域有着重要的应用，未来随着材料科学的发展，相信会有更多更先进的变色材料出现，为人类创造更多的可能性。
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电致变色是指材料的光学性能在外加电 场作用下产生稳定的可逆变化的现象， 在外观性能上则表现为颜色及透明度的 可逆变化。
结束
电致变色材料构成
1.电致变色层 （无机变色材料 和有机电色材 料） 2.离子导体 （提供离子在电致变色层之间的传 输通道 ） 3.对电极（也称为离子存储层，在电致变色器 件中起着平衡电荷传输的作用） 4.透明导电层 5.离子注入电极 （对电极起存储离子、平衡电 荷的作用 ）
结束
5．电子在固体能带间跃迁产生 颜色
不同的金属和合金显示不同的颜色，是 由于费米能级以上在一些特定能量上能 态数目不同。能态密度不均匀，一些波 长的光被吸收，另一些更易有效的重新 发射。除吸收及重新发射外，不同的金 属和合金透射的情况也不同，所以不同 的金属具有各自的特色。比如金呈现金 黄色，银呈现银白色。
南师大化科院 2002级物化研究生 固体化学课程读书报告 陈凯（ 陈凯（021102015）主讲 ）
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读书报告目录
第一部分.发色的化学机理 第一部分 发色的化学机理 第二部分． 第二部分．变色材料的分类介绍 1.光致变色材料 光致变色材料 2.热致变色材料 热致变色材料 3.电致变色材料 电致变色材料 4.压致变色材料 压致变色材料
结束
结束
结束
在外界激发源的作用下，一种物质或一个 体系发生颜色明显变化的现象称为变色性。 在气体、液体或固体中都可以观察到变色 性。外界激发源可以是光、热、电和压力 等。颜色的变化不仅给人们以直观的感受 而应用在日常的燃料和涂料上，而且在微 观分子水平上通过变色材料的吸收、透射 和反射等特性作为信息存储和传递的介质 而应用在微电子和光子技术上。
结束
2. 过渡金属原子的能级在配位 场中的变化
例1. Cr2O3呈绿色，当把少量Cr2O3掺入刚玉（Al2O3） 中，由于二者结构相似，Cr3+ 置换Al3+时，Cr3+ 周围6 个O原子的配位不变，但因为Al3+比Cr3+略小一点，配 位场强弱产生变化，呈现了红色，称为红宝石 例2.带5个结晶水的硫酸铜呈蓝色，而无水硫酸铜为无 色物质，这是由于在这两种晶体中Cu2+的配位体和配 位情况不同
结束
四．压致变色材料
颜色随压力变化的压致变色现象已在若 材料中发现，广义的讲指压力的变化改 变了原子之间的距离以及分子之间的相 互作用力，从而引起固体化合物构型的 改变。压力也能影响配位化合物的配位 数、几何构型、氧化态、轨道特征及键 的性质，从而使化合物的电子吸收光谱 发生变化。
结束
“压色性”的研究现状和发展
国外不少学者探讨了压色性与化合物分子结构的关系，以及利用 化合物的压色性推测反应机理及分子结构。目前对压色性的研究 主要集中在晶态及高聚物有机分子、金属簇合物、Cu（II）金属 有机化合物这几类。对压色性研究较系统、深入的有美国、德国、 日本等国家。 文献报道的一般的压色性材料变色所需压力较大，需要几百、甚 至几千个大气压，这类实验在技术上有困难 国内相关文章主要是我们研究组的工作： （1）杜江燕老师和周志华老师的综述《压色性研究和应用》 （2）研究生薛彦军和周志华、周益明两位老师采用低热固相 合 成的CuCl2有机无机杂合物其变色所需压力不大。见《氯化铜有 机杂合物的压色性研究》
结束
一.光致变色材料 光致变色材料
光致变色现象是指一种化合物A受到一 定波长的光照射时，可发生光化学反应 得到产物B，A和B的颜色（即对光的吸 收）明显不同。B在另外一束光的照射 下或经加热又可恢复到原来的形式A。
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光致变色材料的原理
无机材料的变色过程最典型的是化合物通 过给体和受体间的电荷转移实现光致变色， 其中人们最熟知的就是通常感光照相使用 的卤化银体系。分散在玻璃或胶片中的银 微晶在紫外光照下成黑色，但在黑暗下加 热又逆转，变成无色状态。这一体系的另 一重要应用是作为自动调节透射光强的变 色太阳眼镜。 光致变色材料的原理
结束
可逆热致变色材料
可逆热致变色材料 的颜色随温度变化 的关系可用下式表 示： 少数几种物质如液 晶及多种氧化物组 成的多晶体等，随 温度改变可产生多 种颜色的可逆变化
结束
热致变色机理
1.结构变化
结束
热致变色机理
2.热分解
结束
热致变色机理
3.反应平衡移动
结束
热致变色材料的应用
1.指示物体温度（示温涂料、测温材料） 2.防伪作用（印刷油墨） 3.用于装饰（点缀服装，印刷书画） 4.其他应用 （1）放热体系反应滴定剂 （2）热敏记录纸 （3）变色玻璃
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光致变色材料的原理
有机光致变色过程除了 物理光致变色外，还有 化学键的裂解、互变异 构等与光化学过程有关 的反应（比如四种基本 光化学反应引起：光重 排、光解离、光致电子 转移（氧化还原）和光 的化学加成。）
具有光致变色功能的聚合物 主要有两种，一种是聚合物 与光致变色化合物共混，聚 合物成为光致变色化合物的 载体并起成膜物的作用；另 一种是聚合物本身具有光致 变色的功能，如光照时聚合 物发生降解或聚合反应而导 致颜色的改变，最常见的是 聚合物链上含有光致变色的 基团，相当于将光致变色化 合物高分子化，
结束
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二.热致变色材料 热致变色材料
热致变色是指一些化合物或混合物在受热或冷却时所 发生的颜色变化,具有热致变色特性的物质称为热致变 色材料。它的变色过程是一个物理(热致)化学(反应变 色)过程。这种材料按其组成的物质种类分为:1.热致变 色无机材料。如碘化物、配合物(如铜的络合物)、复 盐等,是长期以来主要的可逆热变色材料,温度高于 100℃,低于100℃的较少见。2.热致变色有机材料。如 螺吡喃、荧光类衍生物等,是近些年发展起来的的新材 料,其变色温度较宽(范围-100～100℃)、颜色变化丰富。 若按变色方式可分为:1.可逆热致变色材料。如氨基苯 基汞双硫腙盐等。2.不可逆热致变色材料。如绝大多 数碳酸盐、草酸盐等。
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1.原子激发和分子振动 2.过渡金属原子的能级在配位场中的变化 3.共轭效应和有机染料 4.电荷转移效应和颜料 5.电子在固体能带间跃迁产生颜色
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1.原子激发和分子振动
例1.燃烧的物质中含有钠原子，受激至高能态再返回 基态时放出波长为589.6和589.0nm的黄光，火焰呈黄 色 例2.水和冰中，分子间有氢键连接，水的吸收光谱很 复杂，在红外区域有一系列强吸收带，在接近可见区 域，很快减弱，但仍有吸收，这种红色吸收的余色为 蓝色 例3.氯气的绿色和溴蒸气的棕色。
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3．共轭效应和有机染料
当单、双键的共轭体系长到一定的程度， 例如有十几个或几十个原子参加形成离 域π键，这时HOMO和LUMO间的能级差， 相当于可见波段的能量，这种分子就会 产生颜色。绚丽多彩的服装，色彩斑斓 的书刊印刷品和色香味俱佳的食品等， 其色彩都和有机共轭分子中的离域π键引 起的颜色有关
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4．电荷转移效应和颜料
例1.磁铁矿Fe3O4中含有Fe2+和Fe3+，当不同价态离子的配位情况 不同，电子从一种价态离子转移到另一价态离子就要吸收或放出 能量，产生颜色。Fe3O4中的Fe2+处于八面体配位，而Fe3+则有一 半处于八面体配位，另一半处于四面体配位。电子在不同配位环 境和不同价态离子间的转移，有能量差异，导致了吸收光能或放 出光能，因而产生颜色。 例2.当刚玉中的Al3+有少量被Fe2+和Ti4+所置换，在结构中相邻的 Fe2+和Ti4+的距离为265pm，这些离子的dz2轨道之间有一定的叠 加，当在白光的作用下，电子从一个离子跑到另一个离子上 Fe2++Ti4+ →Fe3++Ti3+，该过程右方的能量大于左方的能量，其增 量为2.11ev。这种作用形成的吸收光谱的谱带中心位于588nm， 实验证明除蓝色和紫蓝色光以外，所有其他颜色的光都被吸收了.
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Faughnan模型
Faughnan等人提出无定形WO3变色机理可用下式表示： xM++xe-+WO3=MxWO3 式中M表示H+、Li+等
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电致变色器件的应用领域及发展前景
近年来已研制开发出了多种电致变色器件，主要有信息显示器件、 电致变色灵巧窗、无眩反光镜、电色储存器件等，此外还包括变 色太阳镜、高分辨率光电摄像器材、光电化学能转换和储存器、 电子束金属版印刷技术等高新技术产品，前景十分诱人
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电致变色的原理
电致变色材料的变色原理主要取决于材 料的化学组成能带结构和氧化还原特性， 可通过离子、电子的注入和抽去，调制 薄膜在可见光区的吸收特性或改变薄膜 中载流子浓度和等离子振荡频率，实现 对红外反射特性的调制，但各种变色材 料的详细机理尚未完全查明
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Deb模型
1973年Deb通过对真空蒸发形成的无定 形WO3研究提出无定形WO3具有类似于 金属卤化物的离子晶体结构，能形成正 电性氧空位缺陷，阴极注入的电子被氧 空位捕获而形成F色心，被捕获的电子 不稳定，很容易吸收可见光光子而被激 发到导带，使WO3膜呈现出颜色。
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“压色性” 的应用
1.压敏涂料来测定飞机飞行中机翼各部 位的受压情况 2.在食品塑料包装封口采用压敏染料,可 以有效地检查包装袋的密封情况,以保证 食品的质量 3.压敏记录纸
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1. 游效曾， 分子材料——光电功能化合物》。上 光电功能化合物》 游效曾，《分子材料 光电功能化合物 上海科学技术出版社。 海：上海科学技术出版社。2001 2. 宫永宽，陈拴虎，西北大学学报，1995，10：5 宫永宽，陈拴虎，西北大学学报， ， ： 3. 薛彦军，南师大化科院硕士研究生毕业论文 薛彦军， 4. 薛彦军，周志华，周益明，陈昌云， 薛彦军，周志华，周益明，陈昌云，南京师大学 自然科学版） 报（自然科学版），2002，1 ， 5. 杜江燕，李人宇，陈昌云，周志华， 杜江燕，李人宇，陈昌云，周志华，《压色性研 究及应用》 究及应用》 6. 周公度， 结构和物性》 北京， 周公度，《结构和物性》，北京，高等教育出版 社，2002 7. 刘康强，黎先财，赖志华，江西化工，2001.2 刘康强，黎先财，赖志华，江西化工，