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世界最轻的固体：气凝胶

　　美国宇航局科学家研制出的一种气凝胶，作为世界最轻的固体，近日正式入选吉尼斯世界纪录．这种新材料密度仅为3mg/cm3(3g/L)，是玻璃的千分之一．

　　美宇航局喷气推进实验室发布的新闻公报说，该实验室琼斯博士研制出的新型气凝胶，主要由纯二氧化硅等组成．在制作过程中，液态硅化合物首先与能快速蒸发的液体溶剂混合，形成凝胶，然后将凝胶放在一种类似加压蒸煮器的仪器中干燥，并经过加热和降压，形成多孔海绵状结构．琼斯博士最终获得的气凝胶中空气比例占到了99.8％．

　　气凝胶因其半透明的色彩和超轻质量，有时也被称为“固态烟”．这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温．气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途．俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上，都用到了气凝胶材料．

　　新入选吉尼斯世界纪录的气凝胶材料，特性比以往有所改进．此前，世界最轻固体的纪录由另一种气凝胶保持，它的密度为5mg/cm3．

请回答以下问题：

(1)凝胶具有哪些突出的物理特性？

(2)最新型的气凝胶的密度为多少千克/米3？合多少克/厘米3？

(3)当前气凝胶主要应用在什么领域？请你举例说明．

答案：
解析：

　　(1)突出的物理特性：凝胶是世界上最轻的固体，非常坚固耐用，能承受1400℃的高温．

　　(2)3kg/m3，合3×10－3g/cm3

　　(3)气凝胶主要应用在航天探测上，如俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上，都用到了气凝胶材料．


练习册系列答案
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（2013?苏州）阅读短文，回答问题．
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，此应用前景十分广阔．
（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，解决了交通信号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
C
C
（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）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为
石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管
石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管
；
（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
A
A
（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？”
阅读短文，回答问题．
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）这种新材料属于
导体
导体
（填“导体”或“绝缘体”）．
（2）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
C
C
（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
（3）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为
传输速度大
传输速度大
；
（4）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
A
A
（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？”

阅读短文，回答问题．

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)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)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为   ；

(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？”

 

阅读短文，回答短文后的问题

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，却使两位科学家海姆和诺沃肖洛夫赢得2010年度诺贝尔物理学奖.这种全新材料名为“石墨烯”.

石墨烯不仅“最簿、最强”，作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好.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）这种新材料属于＿＿＿＿（填“导体”或“绝缘体”）.

（2）石墨烯应用于超级计算机的研发，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.

（3）石墨烯的应用领域十分广泛，请你从材料中找出两例＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.

 

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