閲讀短文,回答問題.石墨烯——改變世界的神奇新材料一片碳,看似普通,厚度為單個原子,卻使兩位科學家獲得諾貝爾獎...

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問題詳情:

閲讀短文,回答問題.石墨烯——改變世界的神奇新材料一片碳,看似普通,厚度為單個原子,卻使兩位科學家獲得諾貝爾獎...

閲讀短文,回答問題.

石墨烯——改變世界的神奇新材料

一片碳,看似普通,厚度為單個原子,卻使兩位科學家獲得諾貝爾獎.這種全新材料名為“石墨烯”,密度僅為(空氣的密度為).石墨烯是目前世上最薄、最堅硬的納米材料,作為電導體,它有着和銅一樣出*的導電*;作為熱導體,它比目前任何其他材料的導熱效果都好,而且它幾乎是完全透明的.利用石墨烯,科學家能夠研發一系列具有特殊*質的新材料.比如,石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管,因此有希望應用於全新超級計算機的研發;石墨烯還可以用於製造觸摸屏、發光板,甚至太陽能電池.如果和其他材料混合,石墨烯還可用於製造更耐熱、更結實的電導體,從而使新材料更薄、更輕、更富有**,從柔*電子產品到智能服裝,從超輕型飛機材料到防*衣,甚至未來的太空電梯都可以以石墨烯為原料.因此,其應用前景十分廣闊.

(1)這種新材料屬於___________________(導體/絕緣體)

(2)根據石墨烯的*質,你認為石墨烯不適合用來製成_____________________.

A.高壓輸電線    B.衝擊鑽的鑽頭    C.保温隔熱材料    D.電飯鍋的鍋膽

(3)最近國外研究人員通過引入由多層墨烯製成的交替散熱通道,解決了在交通信號燈和電動汽車中使用半導體材料散熱的難題,這是利用石墨烯的___________________________.

A.透光*好   B.硬度大    C.導熱*好    D.導電*強

(4)科學家造出“石墨烯”的密度比空氣的密度_____________(大/小).

(5)石墨烯有希望應用於全新超級計算機的研發,是因為_____________________;

(6)石墨烯是目前世上至今發現的最薄、最堅硬的納米材料.針對這一發現同學們提出了以下幾個問題,你認為有價值且最可探究的問題是___________________(填選項前的字母).

A.石墨烯的硬度與其的厚度、面積有什麼關係?    B.如何提取石墨烯這種物質?

C.石墨烯在生活中有什麼用處?     D.石墨烯為什麼很薄?

(7)因研究石墨烯碳而獲得2010年諾貝爾物理學獎之後,安德烈·海姆進而研究氧化石墨烯薄膜並獲得新進展.為探究氧化石墨烯薄膜的物理特*,他進行了這樣一組實驗,如圖:

①將氧化石黑烯薄膜覆蓋在有刻度的空燒杯口上,測得總質量;

②將薄膜揭開,向燒杯內倒入酒精與水的混合物,蓋緊薄膜,測得其總質量;

③一個月後,發現薄膜覆蓋緊密完好,燒杯內液體體積明顯減小,測得此時總質量;

④以後,燒杯內液體體積保持不變.已知,問:一個月後,燒杯內剩餘的液體密度是_____________________;是何種物質______________________.

實驗説明氧化石墨烯薄膜具有怎樣的物理特*?(寫出兩點即可)

①__________________________.②_____________________________.

【回答】

導體    C    C    大    傳輸速度大    A    0.8 g/cm3    酒精    較好的透水*    較好的密封*   

【解析】

(1)石墨烯和銅一樣具有出*的導電*,所以石墨烯是導體.

(2)因為作為熱導體,石墨烯比目前任何其他材料的導熱效果都好,所以石墨烯不適合用來製成保温隔熱材料.

(3)多層石墨烯製成的交替散熱通道,解決了交通信號和電動汽車中使用半導體材料散熱的難題,説明石墨烯由很好的導熱*,故選C. (4)石墨烯是一種超輕材料,這裏的“輕”是指石墨稀的密度小. (5)石墨烯應用於超級計算機的研發,石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管. (6)石墨烯很薄,硬度很大,決定了它的作用很特殊,因此人們研究“石墨烯的硬度與石墨烯的厚度、面積有什麼關係”很用價值且可探究,故A正確.

因石墨烯材料已經研究並教授獲得2010年諾貝爾物理學獎;還知道石墨烯是人類發現的厚度最薄、強度最高的材料因此問題“如何提取石墨烯這種物質?”“石墨烯在生活中有什麼用處?”的探究意義不大,故BC錯誤.  

我們已經知道石墨烯本身很薄,強度很大,再研究為什麼薄是沒有實際意義的,故D錯誤. (7)由圖可知,剩餘液體的體積:V=14cm3,質量:, 液體的密度:. 由此可知,燒杯內剩餘液體是酒精. 已知密封的是水和酒精的混合物,一個月後,液體體積明顯減小,計算結果表明,剩餘液體都是酒精,據此可以得到: ①氧化石墨烯薄膜具有較好的透水*,燒杯內部的水全部蒸發.

②氧化石墨烯薄膜具有良好的密封*.

點睛:本題是一道信息給予題,給出物理課外知識的材料,要認真閲讀材料,結合物理知識用材料內容回答問題.

知識點:密度

題型:綜合題

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