Question

石墨烯﹣﹣改变世界的神奇新材料

一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖．这种全新材料名为“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的．利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料．比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池．如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料．因此，其应用前景十分广阔．

（1）这种新材料属于      （填“导体”或“绝缘体”）．

（2）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的      （填选项前的字母）；

A．透光性好    B．硬度大    C．导热性好    D．导电性强

（3）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为      ；

（4）石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料．针对这一发现同学们提出了以下几个问题，你认为最有价值且可探究的问题是      （填选项前的字母）．

A．“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系？”

B．“如何提取石墨烯这种物质？”C．“石墨烯在生活中有什么用处？”

D．“石墨烯为什么很薄？”

Answer

（1）导体；（2）C；（3）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（4）A．

【解析】

试题分析：（1）石墨烯属于导体；

（2）石墨烯制成的交替散热通道，说明石墨烯的导热性能好；

（3）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；

（4）在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题．

【解析】
（1）石墨烯属于导体；

（2）多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，说明石墨烯由很好的导热性．

（3）石墨烯应用于超级计算机的研发，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管．

（4）“石墨烯是一种神奇的物质，是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”．

石墨烯很薄，硬度很大，决定了它的作用很特殊，因此人们研究“石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系”很用价值，所以A正确；

因为石墨烯材料已经研究并获得2010年诺贝尔物理学奖；还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料，

所以问题“如何提取石墨烯这种物质？”“石墨烯在生活中有什么用处？”的探究意义不大，所以选项B、C没有探究价值；

我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料，石墨烯本身很薄强度大，研究为什么薄是没有实际意义的，所以D没有研究价值．故选A．

故答案为：（1）导体；（2）C；（3）石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管；（4）A．

【点评】本题是一道信息给予题，给出物理课外知识的材料，要认真阅读材料，结合物理知识用材料内容回答问题，在中考中出现在频率较高．提出问题是科学探究过程的首个重要环节，也是物理科学研究中关键的一个环节．