Question

13．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(gè)原子，卻使兩位科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)．這種全新材料名為“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，作為電導(dǎo)體，它有著和銅一樣出色的導(dǎo)電性；作為熱導(dǎo)體，它比目前任何其他材料的導(dǎo)熱效果都好，而且它幾乎是完全透明的．利用石墨烯，科學(xué)家能夠研發(fā)一系列具有特殊性質(zhì)的新材料．比如，石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管，因此有希望應(yīng)用于全新超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)；石墨烯還可以用于制造觸摸屏、發(fā)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(jié)實(shí)的電導(dǎo)體，從而使新材料更薄、更輕、更富有彈性，從柔性電子產(chǎn)品到智能服裝，從超輕型飛機(jī)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(yīng)用前景十分廣闊．
（1）這種新材料屬于導(dǎo)體（填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）．
（2）最近國外研究人員通過引入由多層石墨烯制成的交替散熱通道，解決了在交通信號(hào)燈和電動(dòng)汽車中使用半導(dǎo)體材料散熱的難題，這是利用石墨烯的C（填選項(xiàng)前的字母）；
A．透光性好    B．硬度大    C．導(dǎo)熱性好    D．導(dǎo)電性強(qiáng)
（3）石墨烯有希望應(yīng)用于全新超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)，是因?yàn)槭�墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管；
（4）石墨烯是目前世上至今發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬的納米材料．針對這一發(fā)現(xiàn)同學(xué)們提出了以下幾個(gè)問題，你認(rèn)為最有價(jià)值且可探究的問題是A（填選項(xiàng)前的字母）．
A．“石墨烯的硬度與石墨烯的厚度、面積有什么關(guān)系？”
B．“如何提取石墨烯這種物質(zhì)？”C．“石墨烯在生活中有什么用處？”
D．“石墨烯為什么很��？”

Answer 1

分析 （1）石墨烯屬于導(dǎo)體；
（2）石墨烯制成的交替散熱通道，說明石墨烯的導(dǎo)熱性能好；
（3）石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管，因此有希望應(yīng)用于全新超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)；
（4）在依據(jù)情景提出問題時(shí)，首先要找出情景所提出的問題是什么，然后要找出問題與生活中的應(yīng)用之間的關(guān)系，提出較有價(jià)值的探究問題．

解答 解：（1）石墨烯屬于導(dǎo)體；
（2）多層石墨烯制成的交替散熱通道，解決了交通信號(hào)和電動(dòng)汽車中使用半導(dǎo)體材料散熱的難題，說明石墨烯由很好的導(dǎo)熱性．
（3）石墨烯應(yīng)用于超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)，石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管．
（4）“石墨烯是一種神奇的物質(zhì)，是人類至今發(fā)現(xiàn)的厚度最薄、強(qiáng)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(guān)系”很用價(jià)值，所以A正確；
因?yàn)槭�墨烯材料已�?jīng)研究并獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；還知道石墨烯是人類發(fā)現(xiàn)的厚度最薄、強(qiáng)度最高的材料，
所以問題“如何提取石墨烯這種物質(zhì)？”“石墨烯在生活中有什么用處？”的探究意義不大，所以選項(xiàng)B、C沒有探究價(jià)值；
我們雖知道石墨烯是人類至今發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度最高的材料，石墨烯本身很薄強(qiáng)度大，研究為什么薄是沒有實(shí)際意義的，所以D沒有研究價(jià)值．故選A．
故答案為：（1）導(dǎo)體；（2）C；（3）石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管；（4）A．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道信息給予題，給出物理課外知識(shí)的材料，要認(rèn)真閱讀材料，結(jié)合物理知識(shí)用材料內(nèi)容回答問題，在中考中出現(xiàn)在頻率較高．提出問題是科學(xué)探究過程的首個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是物理科學(xué)研究中關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)．