1、5.5 点击新材料,第五章 我们周围的物质,纳米材料,例1 下列关于纳米材料的说法中正确的是（ ） A.很小的材料就是纳米材料 B.纳米材料就是一种叫“纳米”的物质做成的材料 C.纳米材料是近几年才开始被人们利用的，不存在天然的纳米材料 D.纳米材料的基本单元很小,解析：纳米是长度单位，1 nm=1 m，当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料的性能会发生显著变化，在力、热、磁等方面表现出许多特殊性能，如可以大大提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性.纳米材料是采用化学、物理甚至生物方法将物质变成纳米级的细微颗粒后形成的材料，它的基本单元很小，但它的本身不一定小. 答案：D,半导体材料,例
2、2 下列关于半导体的说法中正确的是（ ） A.常温下半导体的电阻为零 B.半导体广泛应用于各种电子设备中 C.半导体就是超导体 D.任何情况下半导体都是不导电的 解析：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体，由此可知A、C、D选项说法错误；半导体具有一些特殊的物理性质，用半导体材料制造的二极管、三极管和集成电路等广泛应用于各种电子设备中，故B选项说法正确. 答案：B,超导材料,（1）有些材料能强烈地吸收电磁波，称为隐形材料. （2）隐形材料的应用：隐形材料用于飞机、坦克等军事装备上，涂有隐形材料的物体能将雷达发射出的电磁波大部分吸收掉，反射回去的却很少，使雷达变成“睁眼瞎”.,例3 超导
3、材料是一种_为零的材料.因此，人们想到用它来实现既能远距离输送极大的电流，又不会因为导线存在电阻而损失电能.但目前还没有研制成常温下的超导材料，因为一般物质都是当其温度_（填“升高”或“降低”）到一定值时，才出现超导现象. 解析：超导材料在低温下表现出超导性，也就是电阻在低温下会变为零，利用超导材料可以实现大功率输电，而不会在电路上损耗电能.一般物质都是当其温度降低到一定值时，才会表现出超导性，而成为超导材料.,降低,电阻,不能正确区分超导体和半导体,例4 关于超导材料和半导体材料，下列说法中正确的是（ ） A.在一定温度条件下，半导体材料的电阻为零 B.超导材料就是最先进的半导体材料C.超导
4、材料在一定温度条件下输电，在线路上没有电能损耗 D.半导体材料的应用目前还在试验中 解析：超导材料在一定的温度条件下输电，由于没有电阻，电流在通过电路时不会产生热量而没有电能的损耗.故选C. 答案：C,错解：A或B或D 注意：错选A是误认为半导体材料在一定的温度条件下，电阻为零.错选B是没弄清超导材料和半导体材料的定义，超导材料是当温度降低到一定值时，导体的电阻会突然变为零，具有这种特性的材料；半导体材料是导电性能介于导体和绝缘体之间的材料.错选D是不清楚半导体材料已经在电、光、声、热等领域广泛应用.,题型一 半导体的特性及其应用,例5 （湖南株洲中考）2014年诺贝尔物理学奖颁给了发明蓝色二
5、极管的三位科学家，他们的这项发明实现了利用二极管呈现白光，且发光效率高.LED灯（即发光二极管）不具有的特点是（ ） A.亮度高 B.能耗低 C.寿命长 D.发热多,解析：发光二极管是由半导体材料制成的，可将电能转化为光能，而且二极管具有单向导电性；LED灯发出“健康光线”的原因是光线中不含紫外线和红外线，直流驱动，无频闪；LED灯发热少，90%的电能转化为可见光，是一种高效、环保的光源，其特点是无辐射、亮度高、能耗低、寿命长，不具有的特点是发热多. 答案：D,题型二 新材料的使用,例6 下列关于新材料、新技术及其应用的说法正确的是（ ） A.计算机CPU不需要半导体材料 B.“神舟八号”飞船
6、的外表面涂有一层隐形材料 C.纳米技术是纳米尺度内的科学技术，纳米材料具有某些特殊性能 D.超导体主要应用于电饭锅和热水器上,解析：现代计算机中（CPU元器件）集成了成千上万个半导体元件，故A不符合题意；“神舟八号”飞船的外表面涂有一层特殊材料在高温下熔化和汽化吸热，故B不符合题意；纳米材料除了基本单元小以外，在力、声、光、电、磁等方面表现出特殊的性能，故C符合题意；超导体的电阻为零，电饭锅和热水器是利用电流的热效应工作的，如果导体的电阻为零，则电饭锅和热水器不能工作，故D不符合题意.故选C. 答案：C,题型三 形状记忆合金,例7 用形状记忆合金弹簧，可打通被血栓堵塞的冠状动脉.使用时，先将形
7、状记忆合金弹簧，插入内充冷水的导管里，用导管将它送入冠状动脉血栓中，由于体内热量使形状记忆合金弹簧，恢复，可将血栓撑开，打通冠状动脉. 解析：记忆合金的特点是其形状随温度的变化而变化.考虑到人体内温度较高，会使记忆合金形状发生变化，因而可以先将记忆合金弹簧拉直，当它顺利到达血栓处后由于温度的升高，弹簧恢复原状，从而把血栓撑开. 答案：拉直 升温 原状,例8 阅读下面的短文，回答后面的问题.半导体制冷 半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以应用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料.如图5-5-1所示是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片
8、B连接后接到直流电源的两端，此时电路中的电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流,方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量.由于一个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作.图5-5-1,（1）如图5-5-1所示，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A应置于电冰箱的_，铜片B置于电冰箱_.（均填“箱内”或“箱外”） （2）若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： _. （3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片
9、B表面空气的温度将_ （填“升高”“不变”或“降低”）.,降低,箱内,箱外,不能,解析：（1）由短文提供的信息可知，电路的电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降；铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外.（2）铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱箱外，把从箱内吸收的热量散发掉，达到制冷的目的；交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的部分恒定保持放热状态.（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，
10、这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量，铜片B表面空气的热量由于被吸收而温度降低.,知识链接,（1）半导体二极管的特点是单向导电性. （2）容易导热的物体是热的良导体，铜是热的良导体. （3）交流电源电压较大，且电流方向不断变化，不能直接使用. （4）热传递是将热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分.,解读中考：本节知识中纳米材料、半导体材料、超导材料、隐形材料的特点和应用在中考中出现的频率越来越高，题型以选择题、填空题为主.,考点一 纳米材料的特性和应用,教材第129页“纳米材料” 纳米是长度单位，大小为十亿分之一米（ m）.当材料的微粒小到纳米尺寸时，材料
11、的性能就会发生显著变化.例如，纳米陶瓷材料可在室温下任意弯曲；纳米碳管的强度是钢的100倍；纳米磁性材料的磁记录密度比普通磁性材料高10倍以上；纳米复合材料对光的反射率低，能吸收电磁波，可用作隐形飞机的涂层；气体通过纳米材料的扩散速度比一般材料的扩散速度大几千倍；等等.,例9 （江苏无锡中考）纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛，它具有坚硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、完全无磁性等特点，它不能应用于（ ） A.公交IC卡 B.切割硬物的刀具 C.“嫦娥二号”外表涂层 D.装浓硫酸的容器,解析：公交车的IC卡是利用磁来记录信息的，而纳米陶瓷有完全无磁性的特点，所以纳米陶瓷不能在公交IC卡上使用；切割硬物的
12、刀具是利用纳米陶瓷耐磨的特点；“嫦娥二号”外表涂层是利用纳米陶瓷耐高温的特性；装浓硫酸的容器是利用纳米陶瓷耐腐蚀的特点.故选A. 答案：A,考点二 超导材料的特性和应用,教材第130页“图5-27（b）” 在很低的温度环境中，某些材料呈现零电阻的特性，材料的这种特性称为超导体.超导材料应用前景非常广阔，若用它来输电可大大节约能源和材料.图5-27（b）超导性的表现,例10 （江苏连云港中考）科学研究发现，某些材料在超低温的情况下电阻突然减小为零，这种性质称为超导性，具有超导性的物体称为超导体.超导体有着十分诱人的应用前景. （1）请就超导现象提出一个探究性问题，如哪些材料具有超导性？ _？ （
13、2）请列举未来超导体可能应用的一个例子. _,低温超导的原理是什么,电动机,解析：（1）提出的探究性问题：低温超导的原理是什么？（2）超导材料的特性就是在温度很低时电阻为零，用超导材料传输电能可以减少热损耗，如输电导线、电磁铁、电动机和发电机线圈等.,例11 据羊城晚报报道，1989年8月1日，广东省某县镇发生了一起重大爆炸事故，烧毁房屋52间，死亡13人，受伤34人，经济损失达481万元这起事故是由于县供销社生产资料门市部内电线严重老化，通电时产生火花，库存火药爆炸造成的由橡胶或塑料制成的导线线皮是用来绝缘的，但时间长了，线皮会老化变质，绝缘性能变差，甚至龟裂露出线芯，通电时，电线之间会产生火花，酿成火灾. 阅读上面的材料后，请你对下列问题进行评估：,核心素养,（1）造成这起重大爆炸事故的原因是什么？（2）电线老化的具体含义是什么？采取哪些措施可以较好地解决电线老化问题？ 解析：（1）从材料我们可以看出，造成这起重大爆炸事故的原因是电线严重老化，通电时产生火花.（2）由题意知，电线老化是指线皮老化变质，绝缘性能变差，甚至龟裂露出线芯；电线老化的主要原因是电线在输电过程中产生热量，加快了电线的老化.为了较好地解决电线老化问题，我们可以从减少电线在输电过程中热量的产生方面采取一定的措施，比如采用超导体，高压、弱电流输电，采用粗导线等. 答案：见解析,