题目内容
【题目】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”,是一种由碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3)。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)根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成__________;
A.高压输电线 B.冲击钻的钻头 C.保温隔热材料 D.电饭锅的锅胆
(2)最近国外研究人员通过引入由多层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_______ ;
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(3)科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度______(大/小);
(4)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为 __________________;
(5)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,你认为有价值且最可探究的问题是___________(填选项前的字母)。
A.石墨烯的硬度与其的厚度、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?
【答案】C C 小 传输速度快远远超过目前的硅晶体管 A
【解析】
(1) A、高压输电线,利用了它的导电性好的特点,故A不符合题意;
B. 冲击钻的钻头要求硬度要大,石墨烯的硬度较大,故B不符合题意;
C. 保温隔热材料,要求导热性能差,而石墨烯具有优良的导电性和导热性,不适合做保温隔热材料,故C符合题意;
D. 石墨烯的导热性比较好,可以制作电饭锅的锅胆,故D不符合题意;
故选C;
(2)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,说明石墨烯由很好的导热性。故选C;
(3)石墨烯是一种超轻材料,这里的“轻”是指石墨稀的密度小;
(4)石墨烯应用于超级计算机的研发,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管;
(5)A、“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”。石墨烯很薄,硬度很大,决定了它的作用很特殊,因此人们研究“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系”很用价值且可探究,故A符合题意;
BC、因石墨烯材料已经研究并教授获得2010年诺贝尔物理学奖;还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料因此问题“如何提取石墨烯这种物质?”“石墨烯在生活中有什么用处?”的探究意义不大;所以选项B.C没有探究价值,故BC不符合题意;
D. 我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料,石墨烯本身很薄强度大,研究为什么薄是没有实际意义的,所以D没有研究价值,故D不符合题意,故选A;