纳米材料及其应用 知识点

纳米定义:纳米是长度单位,1nm=10-9m,即:十亿分之一米;
当材料的微粒小到纳米尺寸时,材料的性能就会发生显著变化.如:黄金在正常情况下呈金黄色,而它的纳米颗粒却变成了黑色,且熔点显著下降。
 

纳米材料及其应用 知识点题库

2010年诺贝尔物理学奖授予两位研究石墨烯材料的教授。石墨烯是一种神奇的物质,是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料。针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为较有价值且可探究的问题是(  )

A . “石墨烯的强度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?” B . “如何提取石墨烯这种物质?” C . “石墨烯在生活中有什么用处?”    D . “石墨烯为什么很薄?”
物质世界多姿多彩,以下与物质有关的说法,正确的是(  )

A . 巨大的天体是由分子组成,灰尘不是由分子组成 B . 物质不同状态时具有不同的物理性质与分子的排列方式、作用力的变化无关 C . 纳米技术研究的都是1mm左右大小的分子 D . 原子结构与太阳系结构相似
关于材料与技术的应用,下列说法中正确的是(  )

A . 纳米材料制成的奶瓶具有抑制细菌生长的功能 B . 核潜艇是利用核裂变提供动力,核能属于可再生能源 C . 我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的 D . 超导材料电阻为零,所以适合做输电线
下面有关“新能源、新材料、电磁波”的多种说法中,正确的是(  )

A . 纳米技术是研究宇宙中的各类天体运行规律的宏观技术 B . 利用超导体可以制成发热效率极高的发热管 C . 使用无线网卡、3G手机上网都是利用电磁波传递信息的 D . 当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的
在下列有关现象的解释中,正确的是(  )

A . 纳米材料颗粒能制造出很多特殊功能的物体,但它并不是分子 B . 封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间仅有排斥力 C . 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有吸引力 D . 铅笔笔芯在白纸上划出一条断断续续的细线,说明分子间有空隙
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纳米陶瓷

纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛.贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点.采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无元法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质.能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁.纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念,是高新技术为现代人奉献的又一杰作.

  1. (1) “神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时,飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有 的特点.

  2. (2) 纳米陶瓷刀 (选填“能”或“不能”)被磁化;它的耐磨性好,是因为它的 高.

  3. (3)

    如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线 (填字母).

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纳米陶瓷

纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛.贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶

瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点.采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质.

能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,

健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁.纳米陶瓷充分体现了新世纪、新材料的绿色环保概念,是高新技术为现代人奉献的又一杰作.

  1. (1) “神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时,飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有 的特点.

  2. (2) 纳米陶瓷刀 (选填“能”或“不能”)被磁化.它的耐磨性好,是因为它的 高;

  3. (3)

    如图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线  (填字母).

下列关于物质的说法正确的是(   )
A . 科学家发现原子核可以放出质子和中子,说明原子是可分的 B . 铝、橡胶、食盐水、塑料都是很好的绝缘材料 C . 半导体和超导材料都可用来做保险丝 D . 纳米技术是纳米尺度的科学技术,研究对象是原子或分子
纳米和光年都是单位,太阳距离我们地球 1光年(填大于、小于、等于),纳米材料制成的用品有许多奇特的性质,如
纳米陶瓷作为高科技材料应用广泛,它具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防浸透、完全无磁性等特点,但它不可用于下列哪项技术中(   )
A . 纳米陶瓷刀 B . 公交IC卡 C . “嫦娥二号”外表涂层 D . 装浓硫酸的容器
“纳米材料”的出现成了人们谈论的热门话题,下列关于“纳米材料”的说法正确的是(   )
A . 人们找到了一种特殊的“纳米材料”,制成了“纳米抗菌奶瓶” B . “纳米防水布”是利用纳米能防水的特性制成的 C . 只要认真的去探究寻找还可以找到许许多多的纳米材料 D . 某些物质的尺度加工到1﹣100nm,它们的物理性质或化学性能发生了异常变化,这就是我们说的纳米材料
随着科技的发展,各种现代技术不断得到运用,以下说法正确的是(   )
A . 航天器在月球表面利用声呐测绘地貌 B . 机场的安检机利用红外线透视检查旅客的行李 C . 远距离输电线路若利用超导材料制作能有效节约电能 D . 纳米陶瓷的晶粒尺寸约为1.50×10﹣6m,具有极高强度、韧性以及延展性
能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法中正确的是(   )
A . 半导体具有良好的导电性能 B . 超导体是一种电阻很大的材料 C . 纳米技术是大尺度范围内的科学技术 D . 超导材料用于输送电力可以降低电能损耗
石墨烯被证实是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质,它的导电性能好、导热性能强,熔点超过3000℃.你认为用石墨烯做成的导线用来做保险丝(即熔丝);用来做高压输电线(选填“能”或“不能”).科学试验表明:向空烧杯内倒入酒精与水的混合物(如图所示),盖紧石墨烯薄膜,一个月后,检查发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内只剩余酒精,再以后,烧杯内液体体积保持不变.在一个月时间内,烧杯内剩余液体的密度(选填“变大”“变小”或“不变”).此实验说明石墨烯薄膜能使的分子通过(选填“酒精”或“水”).

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纳米陶瓷

纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛.贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点.采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质.能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀;为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁.纳米陶瓷充分体现新世纪、新材料的绿色环保概念,是高新技术为现代人奉献的又一杰作.

  1. (1) “神舟七号”飞船与空气摩擦呈炽热状态时,飞船舱不至于被烧毁的原因之一是飞船外表面的陶瓷具有的特点.
  2. (2) 纳米陶瓷刀(选填“能”或“不能”)被磁化.它的耐磨性好,是因为它的高.
  3. (3) 如图是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线(填字母).
纳米技术是以0.1~100nm这样的尺度为研究对象的前沿科学,目前我国在纳米技术的研究方面已经跻身世界前列,我国制造出来的最薄的金箔的厚度为91nm=dm.
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石墨烯﹣﹣改变世界的神奇新材料

一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖.这种全新材料名为“石墨烯”,

石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的.利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,其应用前景十分广阔.

  1. (1) 最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的       (填选项前的字母);
    A . 透光性好 B . 硬度大 C . 导热性好 D . 导电性强
  2. (2) 石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为
  3. (3) 石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是       (填选项前的字母).
    A . “石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?” B . “如何提取石墨烯这种物质?” C . “石墨烯在生活中有什么用处?” D . “石墨烯为什么很薄?”
阅读材料:

随着科学技术的发展,新型材料被不断开发出来,并广泛用于社会的各个领域. 与传统材料相对,新材料在强度、刚度、硬度、耐温差、耐磨性、耐蚀性、抗辐照等方面或其中某一方面具有优越的性能.

纳米材料 我们在本章之初学习物质的尺度时,知道了“纳米”这个长度单位.纳米这个长度单位实在是太小了,过去我们在生活中没有关注它,但是现在却成了人们谈论的热门话题.原因是人们发现,将某些物质的尺度加工到 时,它们的 物理性质或者化学性能与较大尺度时相比,发生了异常的变化,这种材料就称为纳米材料,一些新颖的纳米材料被应用到某 些产品上,产生了神奇的效果.

例如洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子的组合,就具有抑制细菌生长的功能.普通领带的表面经 过纳米技术处理后,会有很强的自洁性能,不沾水也不沾油.陶瓷比一般金属硬度高,耐磨损,耐高温,可惜太脆,一撞就碎.现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷,却具有一定的韧性,如果用它制造发动机的缸体,可以提高发动机的性能.

记忆合金科普展览会上有一种神奇的金属花,灯光一照就绽开,关上灯又会闭合.它的花瓣是用一种特殊的金属片——记忆合金制成的.它原本是开放状,后来被弯成合拢的,当用灯泡把它加热到一定温度时,又会自动恢复原状,表现了它具有“记忆”能力.记忆合金的主要成分是镍和钛,它独有的物理特性是:当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致外形变化.现在已经有多种形状记忆合金医用支架,用于外科手术,与医用不锈钢、普通合金相比,形状记忆 合金具有稳定性高、可实现智能安装等特点.还可以将记忆合金制成的弹簧安装在热水器的出水阀门内,当水温超过某一温度(例如80∘C )时,弹簧自动伸长,将阀门关闭,避免发生烫伤人的事故.

请根据上述材料和你学过的物理知识,完成下列问题.

  1. (1) 纳米是单位,用纳米陶瓷粉制成的陶瓷,除硬度高,耐磨损,耐高温以外还具有一定的
  2. (2) 记忆合金的主要成分是 ,用这种记忆合金制成的金属花在外界 升高时会绽放.
关于“绿色”能源和记忆合金中,理解正确的是(   )
A . 所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源,如包装纸是绿色的锂电池等. B . 硅光电池比锂电池更优越绝对无污染. C . 记忆合金是一种有记忆,能记住原来形状的一种特殊金属. D . 一般金属合在一起,能制成记忆合金.
火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,天线就会自动展开,恢复到原来的形状。由此可知,制作卫星天线的材料是(选填“纳米材料”或“记忆合金”)。