Question

【題目】閱讀短文，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”，是一種由碳原子以sp雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。密度僅為3mg/cm3（空氣的密度為1.29kg/m3）。石墨烯是目前世上最薄、最堅硬的納米材料，作為電導體，它有著和銅一樣出色的導電性；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性質的新材料。比如，石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管，因此有希望應用于全新超級計算機的研發；石墨烯還可以用于制造觸摸屏、發光板，甚至太陽能電池。如果和其他材料混合，石墨烯還可用于制造更耐熱、更結實的電導體，從而使新材料更薄、更輕、更富有彈性，從柔性電子產品到智能服裝，從超輕型飛機材料到防彈衣，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）根據石墨烯的性質，你認為石墨烯不適合用來制成__________；

A．高壓輸電線 B．沖擊鉆的鉆頭 C．保溫隔熱材料 D．電飯鍋的鍋膽

（2）最近國外研究人員通過引入由多層墨烯制成的交替散熱通道，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．透光性好 B．硬度大 C．導熱性好 D．導電性強

（3）科學家造出“石墨烯”的密度比空氣的密度______（大/小）；

（4）石墨烯有希望應用于全新超級計算機的研發，是因為 __________________；

（5）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、面積有什么關系？

B．如何提取石墨烯這種物質？

C．石墨烯在生活中有什么用處？

D．石墨烯為什么很薄？

Answer 1

【答案】C C 小 傳輸速度快遠遠超過目前的硅晶體管 A

【解析】

(1) A、高壓輸電線，利用了它的導電性好的特點，故A不符合題意；

B. 沖擊鉆的鉆頭要求硬度要大，石墨烯的硬度較大，故B不符合題意；

C. 保溫隔熱材料，要求導熱性能差，而石墨烯具有優良的導電性和導熱性，不適合做保溫隔熱材料，故C符合題意；

D. 石墨烯的導熱性比較好，可以制作電飯鍋的鍋膽，故D不符合題意；

故選C；

(2)多層石墨烯制成的交替散熱通道，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，說明石墨烯由很好的導熱性。故選C；

(3)石墨烯是一種超輕材料，這里的“輕”是指石墨稀的密度小；

(4)石墨烯應用于超級計算機的研發，石墨烯晶體管的傳輸速度遠遠超過目前的硅晶體管；

(5)A、“石墨烯是一種神奇的物質，是人類至今發現的厚度最薄、強度最高的材料”。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、面積有什么關系”很用價值且可探究，故A符合題意；

BC、因石墨烯材料已經研究并教授獲得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么用處?”的探究意義不大；所以選項B.C沒有探究價值，故BC不符合題意；

D. 我們雖知道石墨烯是人類至今發現強度最高的材料，石墨烯本身很薄強度大，研究為什么薄是沒有實際意義的，所以D沒有研究價值，故D不符合題意，故選A；