四、新材料及其应用知能演练提升ZHINENGYANLIANTISHENG能力提升1.发展绿色食品、避免“白色污染”、增强环保意识,是保护环境、提高人类生存质量的主要措施。作为破坏环境较重的“四大污染”之一的“白色污染”是指( )A.有机非金属B.有白色光泽的金属C.废弃塑料D.白色的复合材料2.“低能耗”“低废水”“低废弃物”是低碳理念的重要内涵。下列做法不符合低碳理念的是( )A.推广利用太阳能B.家庭电器长期处于待机状态C.循环使用生活用水D.回收有机垃圾用于生产沼气3.下列关于几种电源的特点说法正确的是( )A.干电池轻便、简单,能重复使用且对环境无污染B.铅蓄电池能反复使用,且携带方便C.锂离子电池体积小,能反复使用且无任何污染D.硅光电池能够把太阳能直接转换为电能,并且完全不会造成污染4.下列关于纳米的叙述中,错误的是( )A.纳米是一个长度单位,符号是nmB.人们在纳米尺度内发现很多新的现象,给技术上带来很多新进展C.纳米技术处在现代科学技术的前沿,我国在这方面的研究具有世界先进水平D.所有的高科技产品都与纳米技术有关5.锂是密度最 的金属,用锂作电极制造出的锂电池具有 、 、 、对环境污染小等特点,已经被广泛地用于移动通信、小型摄像机等设备上。 6.纳米材料具有广泛的应用,纳米铜在室温下可以拉长达50多倍而不出现裂纹,所以它具有很好的 性,用纳米陶瓷粉制成的陶瓷,坚硬,“不怕火”,所以硬度 、熔点 。 7.右图是上海世博会中国馆展出名为“叶子”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为电能;车轮的轮毂其实是四个风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为 能,充入自身电池储存起来。同时,它还能将光电转换中排放3的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。与传统汽车相比,叶子车的优点是 。(写出一点即可) 8.请仔细阅读下文,并回答文后问题。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、不粘污、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)“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)纳米陶瓷刀的耐磨性好,是因为它的 高。 (3)右图是纳米陶瓷刀、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)。 探究创新9.认真阅读下面的短文,回答后面的问题。中科院成功研制出高性能纳米复合稀土永磁体薄膜据报道,于北京召开的中科院沈阳材料科学国家实验室理事会会议上,沈阳金属研究所张志东研究员介绍了研究小组制备的纳米复合稀土永磁体和薄膜材料,项目指标达到目前报道的最高值。这一成果显示,由分布很好的晶粒非常细小的硬磁相和软磁相组成的多层薄膜,可望成为新一代稀土永磁材料,在信息、微机械、微电机等领域将有广阔的应用前景。最近,该研究小组与美国内布拉斯加大学林肯分校合作,又在制备高性能的纳米复合稀土永磁多层薄膜磁体方面取得进展。他们采用磁控溅射方法制备纳米复合稀土永磁多层薄膜磁体,通过控制多层薄膜的厚度来控制退火过程中硬磁相和软磁相的晶粒生长和分布。精心设计的多层膜由晶粒尺寸为40nm的硬磁相和连续分布的软磁相组成。从而在多层薄膜中实现了磁性交换耦合和剩磁增强效应,有效地结合了硬磁相和软磁相的优良磁性,实现了剩磁增强效应,在薄膜磁体中获得了最大磁能积203kJ/m3。与会专家高度评价了这一成果,认为“在国际同领域中处于领先水平,为探索新型永磁材料提供了新思路,对永磁材料的发展及应用具有重要的指导意义”。(1)为什么把这种新材料称为纳米材料?(2)这种新材料主要是由什么组成的?(3)这种新材料的特性是什么?(4)这种新材料在哪些领域有广阔的应用前景?3参考答案知能演练·提升1.C2.B 解析:家用电器处于待机状态,也消耗一定的电能,不用时应关闭电源,减少能源的浪费。3.D 解析:干电池不能反复使用,且抛弃后会产生严重的重金属污染,A项错误;铅蓄电池质量很大,虽能反复充电使用,但携带不方便,B项错误;锂离子电池体积小,能反复充电,但废弃电池也会产生污染,C项错误;硅光电池是理想的电源,无污染,使发电效率提高,D项正确。4.D 解析:纳米是一个长度单位,在纳米尺度内,物质的物理或化学性质都会发生改变,因此会带来很多创新,我国在纳米研究方面已经走在了其他国家的前列。因此选项A、B、C正确。并非所有的高科技产品都与纳米技术有关,因而选项D说法不对。5.答案:小 体积小 质量轻 能够多次充电6.答案:延展 大 高7.答案:光(或太阳) 电 节能环保(降低温室效应等)8.答案:(1)耐高温 (2)硬度 (3)c9.答案:(1)这种新材料的几何尺度在1~100nm的范围内,仅有40nm,它的物理性质与较大尺度相比,发生了异常的变化,所以把这种新材料称为纳米材料。(2)这种新材料是由晶粒尺寸为40nm的硬磁相和连续分布的软磁相组成。(3)这种新材料的特性是实现了剩磁增强效应,在薄膜磁体中获得了最大磁能积203kJ/m3。(4)这种新材料在信息、微机械、微电机等领域有广阔的应用前景。3
