纳米材料题目
纳米结构与纳米材料25个题目+完整答案
1.什么是纳米材料？其内涵是什么？（从零、一、二、三维考虑）2.纳米材料的四大效应是什么？对每一效应举例说明。
3.纳米材料的常用的表征方法有哪些？4.用来直接观察材料形态的SEM、TEM、AFM对所测定的样品有哪些特定要求？从它们的图像中能够得到哪些基本信息？5.纳米颗粒的高表面活性有何优缺点？如何利用？6.在纳米颗粒的气相合成中涉及到哪些基本环节？气相合成大致可分为哪四种？气相成核理论的机制有哪两种？7.溶胶-凝胶法制备纳米颗粒的基本过程是怎样的？8.用溶胶-凝胶技术结合碳纳米管的生长机理，可获得密度不同的碳纳米管阵列（也叫纳米森林），简要阐述其主要步骤及如何控制碳纳米管的分布密度？9.改变条件可制备不同晶粒大小的二氧化钛，下图分别为两种晶粒尺寸不同的二氧化钛的XRD图与比表面积数据。
请用Scherrer 方程、BET比表面积分别估算这两种二氧化钛的晶粒尺寸（XRD测试时所用的 = 1.5406Å，锐钛矿相二氧化钛的密度是3.84 g/cm3）（默写出公式并根据图中的数据来计算）。
10.氧化物或者氮化物纳米材料具有许多特殊的功能，请以一种氧化物或者氮化物为例，举出其三种主要的制备方法（用到的原料、反应介质、主要的表征手段）、主要用途（与纳米效应有关的用途）、并介绍这种物质的至少两种晶相。
11.举出五种碳的纳米材料，阐述其一维材料与二维材料的结构特点、用途。
12.简述纳米材料的力学性能、热学性能与光学性能有怎样的变化？13.什么叫化学气相沉积法，它与外场结合又可衍生出哪些方法？简述VLS机制。
14.纳米半导体颗粒具有光催化性能的主要原因是什么？光催化有哪些具体应用15.利用机械球磨法制备纳米颗粒的主要机制是什么？有何优、缺点？16 何为“自催化VLS生长”？怎样利用自催化VLS生长实现纳米线的掺杂？17.液相合成金属纳米线，加入包络剂(capping reagent)的作用是什么？18.何为纳米材料的模板法合成？它由哪些优点？合成一维纳米材料的模板有哪些？19.试结合工艺流程图分别说明氧化铝模板的制备过程以及氧化铝模板合成纳米线阵列的过程20.从力学特性、电学特性和化学特性来阐述碳纳米管的性质，它有哪些主要的应用前景？21.如何提高传统光刻技术中曝光系统的分辩率？22.试比较电子束刻蚀和离子束刻蚀技术的异同点和优缺点。
纳米技术与材料科学出版考核试卷
B. 透射电子显微镜
C. X射线衍射
D. 红外光谱
11. 纳米材料在电子领域的主要应用是什么？（ ）
A. 储能材料
B. 导电油墨
C. 超级电容器
D. 以上都对
12. 以下哪个材料在纳米技术中被称为“万能材料”？（ ）
A. 钛
B. 铝
C. 碳
D. 铁
13. 纳米技术在环境治理领域的应用主要包括以下哪个方面？（ ）
A. 污水处理
B. 大气净化
C. 固废处理
D. 以上都对
14. 以下哪个纳米材料在催化领域具有重要作用？（ ）
A. 纳米金
B. 纳米银
C. 纳米铜
D. 纳米铁
15. 纳米材料科学中，以下哪个概念指的是纳米材料在宏观尺度上的宏观性能？（ ）
A. 纳米性能
B. 纳米效应
C. 纳米尺寸效应
D. 宏观性能
16. 以下哪个技术常用于纳米材料的表面修饰？（ ）
A. 生物传感器
B. 免疫检测
C. 基因检测
D. 以上都对
14. 以下哪些方法可用于纳米材料的表面修饰？（ ）
A. 化学镀
B. 离子注入
C. 自组装
D. 气相沉积
15. 以下哪些材料可以作为纳米粒子的载体？（ ）
A. 聚合物
B. 磷脂
C. 金属氧化物
D. 以上都对
16. 纳米材料在光电领域的应用包括哪些？（ ）
2. 化学气相沉积（CVD）通过化学反应在基底表面沉积薄膜，特点是成膜质量好、附着力强。物理气相沉积（PVD）通过物理过程如蒸发或溅射在基底上形成薄膜，特点是成膜速率快、温度低。
3. 纳米材料在能源存储与转换领域的应用能显著提升设备的性能，如纳米电极材料能增加电极与电解质的接触面积，提高锂离子电池的充放电速率；纳米光吸收材料能增强太阳能电池的光吸收效率，提高光电转换效率。
纳米二氧化钛材料
《功能材料》期末考核题目：纳米二氧化钛材料的制备-结构-功能姓名:学号:专业:2013-2014年第二学期1. 纳米二氧化钛的功能及特性纳米材料指颗粒尺寸为纳米级的超细颗粒，其尺寸大于原子簇但小于微米级，一般介于1nm〜100 nm之间。
纳米粒子因其尺寸小，比表面积大，表面原子数多，表面能和表面张力随离径的下降急剧增大而具有量子尺寸效应，小尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应等不同于常规固体的光，热，电，磁等新特性。
纳米TiO2是一种新型的无机材料，粒径在10nm〜50nm,相当于普通钛白粉的十分之一，与常规材料相比，纳米二氧化钛具有独特功能：(1) 比表面积大，(2) 磁性强，具有极强的吸收紫外线的能力。
(3) 表面活性大，(4) 热导性好，(5) 分散性好，制得的悬浮液稳定，(6) 奇特的颜色效应，(7) 较好的热稳定性，(8) 化学稳定性和优良的光学，电学，力学等方面的特性。
其中的锐钛矿具有较高的催化效率；金红石型结构比较稳定，具有较强的覆盖力，着色力和紫外线吸收能力。
因此在催化剂载体，紫外线吸收剂，高效光敏剂，防晒护肤化妆品，塑料薄膜制品，水处理，精细陶瓷，器皿传感元件等领域具有广泛的用途。
纳米TiO2光催化杀菌是目前环境净化的研究热点。
纳米TiO2光催化技术始于1972年Fujishima和Hondar做的关于光辐照二氧化钦可持续发生氧化还原反应的研究。
1985年，Matasunaga等使用Ti/Pt催化剂在近紫外光照射下6 0 —120 min 内杀灭了水中的微生物。
自此二氧化钛光催化杀菌的研究日益受到重视，研究对象也逐渐扩展至水体及空气中的病毒、细菌、真菌等。
纳米TiO2光催化氧化杀菌具有显著的优点：(1) 无需昂贵的氧化试剂，空气中的氧就可作为氧化剂；(2) 二氧化钦催化剂价格低廉，无毒，化学及光化学性质稳定；(3) 自然光中的紫外光就可作为光源激发催化剂，因此无需能源，系统维护费用低；(4) 氧化还原反应无选择性，可以杀灭大多数的微生物。
纳米材料与团簇物理
《纳米材料与团簇物理》课程报告题目纳米团簇研究进展及其应用魏智强指导教师祝杰名姓908 级班级班082070205016 号学纳米团簇研究进展及其应用团簇和纳米体系是20世纪末发展起来的崭新领域，它所研究的对象是既不同于原子、分子，又不同于宏观物体的中间体系，现在普遍认为直径在1～100nm尺寸的颗粒属纳米粒子的范畴。
这段尺寸的粒子的物理和化学性质与大于100nm 以上的粒子有着明显的区别，但对其性质远没有深入研究。
迄今人工合成的最新枝状化合物的最大尺寸还只能达到10nm，而光刻的最小尺寸也只能接近100nm( Intel公司PentiumIII微处理器使用的光刻技术达到180nm)，胶体粒子和纳米团簇的尺寸大体位于这一间隙。
因此纳米团簇的发现正为填补这段间隙的研究架起了桥梁。
虽然早在1857年Faraday就对纳米级的金属胶体的制备和性质有所研究，但真正有目的地研究纳米材料却还是在20世纪60年代，到20世纪80 年代这方面的研究进程才明显加快。
这是人们过去从未进行研究的新领域，是人们认识物质世界的新层次。
它的丰富物理内涵，对物理提出了新的挑战，也是当前物理与其它学科交叉最富有活力的热点领域。
团簇和纳米体系是研究介观尺寸范围内出现的物理现象和物理效应。
纳米体系物理主要是探索尺寸限域引起的量子尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应，从而导致纳米体系具有与常规宏观体系和微观体系不同的新的物理现象和效应。
由于纳米材料尺寸小，与电子的德布洛意波长、超导相干波长及激子玻尔半径相比拟，电子局限在一个体积十分小的纳米空间，电子输运受到限制，电子平均自由程很短，电子的局域性和相干性增强。
尺度下降使纳米体系包含的原子数大大降低，宏观固体的准连续能带消失了，表现了分立的能级，量子尺寸效应十分显著，这使得纳米体系的光、热、电、磁等物理性质与常规材料不同，出现许多新奇特性。
例如纳米材料的熔点显著降低。
一般来讲，纳米结构材料与其对应的正常态材料相比，密度降低，强度和硬度提高，塑韧性改善，扩散能力提高，热膨胀系数增加，导热性减小，弹性模量降低。
纳米材料与纳米结构21个题目+完整答案
1.简单论述纳米材料的定义与分类。
2.什么是原子团簇? 谈谈它的分类.3.通过Raman 光谱中任何鉴别单壁和多臂碳纳米管? 如何计算单壁碳纳米管直径?4.论述碳纳米管的生长机理。
5.论述气相和溶液法生长纳米线的生长机理。
6.解释纳米颗粒红外吸收宽化和蓝移的原因。
7.论述光催化的基本原理以及提高光催化活性的途径。
8.什么是库仑堵塞效应以及观察到的条件？9.写出公式讨论半导体纳米颗粒的量子限域效应和介电限域效应对其吸收边，发光峰的影响。
10.纳米材料中的声子限域和压应力如何影响其Raman 光谱。
11.论述制备纳米材料的气相法和湿化学法。
12.什么是纳米结构，并举例说明它们是如何分类的，其中自组装纳米结构形成的条件是什么。
13.简单讨论纳米颗粒的组装方法14.论述一维纳米结构的组装，并介绍2种纳米器件的结构。
15.论述一维纳米结构的组装，并介绍2种纳米器件的结构。
16.简单讨论纳米材料的磁学性能。
17.简述“尺寸选择沉淀法”制备单分散银纳米颗粒的基本原理18.简述光子晶体的概念及其结构19.目前人们已经制备了哪些纳米结构单元、复杂的纳米结构和纳米器件。
并说明那些纳米结构应该具有增强物理和化学性能。
20.简单论述单电子晶体管的原理。
21.简述纳米结构组装的工作原理。
1.简单论述纳米材料的定义与分类。
答：最初纳米材料是指纳米颗粒和由它们构成的纳米薄膜和固体。
现在广义: 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围，或由他们作为基本单元构成的材料。
如果按维数，纳米材料可分为三大类：零维：指在空间三维尺度均在纳米尺度，如：纳米颗粒，原子团簇等。
一维：指在空间有两处处于纳米尺度，如：纳米丝，纳米棒，纳米管等。
二维：指在三维空间中有一维处在纳米尺度，如：超薄膜，多层膜等。
因为这些单元最具有量子的性质，所以对零维，一维，二维的基本单元，分别又具有量子点，量子线和量子阱之称。
3.通过Raman光谱中如何鉴别单壁和多壁碳纳米管？如何计算单壁碳纳米管的直径？答：利用微束拉曼光谱仪能有效地观察到单臂纳米管特有的谱线，这是鉴定单臂纳米管非常灵敏的方法。
几种人工纳米材料的生态毒理学研究的开题报告
几种人工纳米材料的生态毒理学研究的开题报告题目：几种人工纳米材料的生态毒理学研究一、研究背景纳米材料在科学技术领域发挥着越来越重要的作用，被广泛应用于医疗、环境保护、电子、能源等各个领域。
与此同时，由于纳米材料具有较高的表面积、反应活性和可溶性，因此它们也对生态环境和人体健康产生一定的影响。
随着纳米材料的广泛应用，对其生态毒理学进行研究显得非常必要。
二、研究内容与目的本课题通过筛选几种常用的人工纳米材料，结合其生态环境中的污染现状和生物的暴露途径，采用基础毒理学方法，系统探究其对环境和生物的影响及相关机制。
具体研究内容包括以下几个方面：1. 典型人工纳米材料的筛选和特性分析2. 毒理学评估：通过构建较为完整的毒性测试体系，对纳米材料对水生生物和土壤生物的毒性进行研究，探究其对环境的影响。
3. 影响机制研究：通过涉及代谢、免疫、基因表达、蛋白质表达等方面的生化实验，揭示毒性的内在机制。
4. 风险评估：结合实际应用情景，分析纳米材料对生态环境和人类健康的潜在风险，为其安全应用提供依据。
本研究旨在系统地阐述几种人工纳米材料对生态环境和生物的直接和间接影响，为纳米材料的安全应用提供科学依据。
三、研究方法本研究采用多种方法，涉及到物化性质的测量、生理生化指标的监测、转录组与代谢组学技术等多种方法。
其主要实验步骤包括样品制备、表面化学组成表征、毒性试验、影响机制研究和风险评估模型构建。
四、研究意义本研究将为纳米材料生态毒理学领域的研究提供重要的参考价值。
在深入理解纳米材料的生态毒理学特性、评估其生态风险和保护生态环境的措施方面，积累各种人工纳米材料的生态毒理学数据和研究思路，进一步推动纳米材料在环境保护及可持续发展方面的应用。
初中纳米专题训练(有答案)
初中纳米专题训练（2003•湖州）纳米是一种长度单位，1纳米=0.000 000 001米，用科学记数法表示2.75纳米是（）A．2.75×10-8米B．2.75×10-9米C．0.275×10-8米D．275×10-8米考点：科学记数法—表示较小的数．分析：绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示，一般形式为a×10-n，与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂，指数由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定．解答：解：2.75纳米=2.75×0.000 000 001=2.75×10-9；故选：B．点评：此题主要考查了用科学记数法表示较小的数，一般形式为a×10-n，其中1≤|a|＜10，n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数1米=1000 000 000纳米=109纳米，那么3.2米=（）纳米（用科学记数法表示）．考点：科学记数法—表示较大的数．分析：科学记数法就是将一个数字表示成（a×10的n 次幂的形式），其中1≤|a|＜10，n表示整数．n为整数位数减1，即从左边第一位开始，在首位非零的后面加上小数点，再乘以10的n次幂．解答：解：3.2米=1000 000 000纳米×3.2=3 200 000 000纳米=3.2×109纳米．答：3.2米=3.2×109纳米．点评：用科学记数法表示一个数的方法是（1）确定a：a是只有一位整数的数；（2）确定n：当原数的绝对值≥10时，n为正整数，n等于原数的整数位数减1；当原数的绝对值＜1时，n为负整数，n的绝对值等于原数中左起第一个非零数前零的个数（含整数位数上的零）．13、“纳米”是一种长度单位，1nm=10-9m，纳米技术是以0．l～100nm这样的长度为研究对象的前沿科学．目前我国在对纳米技术的研究方面已跻身世界前列，1.76×109nm可能是（）A．一个人的身高B．物理课本的长度C．一座山的高度D．一个篮球场的长度根据题目中给出的单位换算，1.76×109nm=1.76m，与一个人的身高相似．解答：解：1.76×109nm=1.76m23、（2003•杭州）纳米技术的研究是当前世界科技研究的一个热点，1998年中国科学家合成了纳米氮化镓，已知镓（Ga）和氮的原子结构示意图如图：则氮化镓的化学式最可能是（）A．Ga5N2 B．Ga3N2 C．Ga2N3 D．GaN新型材料纳米碳管是由碳元素组成的纯净物，则纳米碳管是一种（）A．金属B．单质C．化合物D．氧化物考点：物质的简单分类；单质和化合物的判别．专题：物质的分类．分析：A、金属由金属元素组成；B、单质是由一种元素组成的纯净物；C、化合物是由不同种元素组成的纯净物；D、氧化物是由两种元素组成，其中元素是氧元素的化合物．解答：解：A、碳元素属于非金属元素，所以纳米碳管是非金属单质，错误；B、纳米碳管是由碳元素组成的非金属单质，正确；C、化合物是由不同种元素组成的纯净物，而纳米碳管只有一种元素组成，错误；D、氧化物是由两种元素组成，其中元素是氧元素的化合物，而纳米碳管只有一种元素组成，错误．故选B．点评：本题主要考查了学生对于物质的分类中概念的认识和应用，难度不大．采用最新技术制成的纳米机器人小得像跳蚤一样”，这里提到的“纳米”是长度长度的单位．考点：长度单位的换算．分析：纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1-100nm范围的材料，所以纳米是长度单位．1mm=1000μm，1μm=1000nm．解答：解：“纳米”、“光年”都是长度单位．光年是指以光的速度在一年时间内通过的路程．故答案为：长度．点评：本题考查学生对长度单位中纳米的了解程度，需要对其进行强化记忆．纳米（nm）是一种长度单位，1nm=10-9m，纳米科技开辟了人类认识世界的新层面．纳米材料科技是纳米科技最基本的组成部分，把固体物质加工到纳米级（1nm～100nm）的超细粉末，即可得到纳米材料．这种加工过程属于（）A．物理变化B．化学变化C．既有物理变化又有化学变化D．既不是物理变化又不是化学变化考点：化学变化和物理变化的判别．专题：结合课本知识的信息．分析：化学变化是指有新物质生成的变化．物理变化是指没有新物质生成的变化．化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成．解答：解：把固体物质加工到纳米级超细粉末的过程中，只是物质的颗粒大小即形状发生了改变，没有新物质生成，属于物理变化．故选A．点评：解答本题要分析变化过程中是否有新物质生成，如果没有新物质生成就属于物理变化．112、纳米技术是各国竞相发展的前沿技术．1纳米为10-9m，当材料晶粒直径接近或小于1纳米时，性质就会出现奇异现象，如：各种块状的金属都具有不同的颜色，但很多金属细化到纳米颗粒时，就成了黑色．科学家发现，纳米氧化锌等能吸收雷达电磁波，可用作隐形飞机的制造材料．下列有关的说法正确的是（）A．晶粒到纳米级时发生了化学变化B．晶粒到纳米级时原子本身发生了变化C．黑色照像底片的银颗粒达到了纳米级D．隐形飞机是肉眼看不到的飞机、根据化学变化的特点--变化过程中产生新物质，进行分析；B、晶体到纳米级时，原子本身没有发生变化；C、由题给信息根据材料晶粒达到纳米颗粒时出现的奇异现象判断；D、用作隐形飞机的制造材料能吸收雷达电磁波，并非肉眼看不见．解答：解：A、晶粒到纳米级的变化过程中没产生新物质，只是其直径变得很小；故不正确；B、晶粒到纳米级时，只是其直径变得很小，原子本身没有发生变化；故不正确；C、由题给信息根据材料晶粒金属细化到纳米颗粒时，就成了黑色；故正确；D、用作隐形飞机的制造材料能吸收雷达电磁波，雷达测不到，并非肉眼看不见；故不正确．故选C1991年碳纳米管被发现．碳纳米管是由石墨中的碳原子层卷曲而成的管状的材料，管的直径一般为几纳米到几十纳米，管的厚度仅为几纳米．碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而受到人们的关注．下列有关碳纳米管的说法中正确的是（）A．碳纳米管是一种新型的高分子化合物B．碳纳米管的化学性质常温时很稳定C．碳纳米管导电属于化学变化D．碳纳米管的结构和性质与金刚石均相同考点：复合材料、纳米材料．专题：新信息筛选题．分析：A、根据题干所给信息“碳纳米管是由石墨中的碳原子层卷曲而成的管状的材料”进行分析．B、根据碳的结构和化学性质进行分析．C、根据导电的原理进行分析．D、根据题干所给信息及金刚石的结构进行分析．解答：解：A、根据题中信息知碳纳米管是由碳原子组成的，所以不属于化合物，A错误．B、碳原子最外层为4个电子，化学性质非常稳定，所以碳元素的单质化学性质都很稳定，B正确．C、导电是电子定向移动的结果，属于物理变化，C错误．D、根据题干知碳纳米管是管状结构，金刚石是立体网状结构，二者不同，所以D错误．故选B目前，我国在对纳米技术的研究方面已经跻身世界前列，尤其是对“超级纤维”--碳纳米管的研制上走在世界前沿．已知我国已研制成的碳纳米管的强度（可理解为“单位面积能承受的最大拉力”）是钢的100倍，而碳纳米管的密度仅为钢的1/6．假设有两根足够长的细绳，一根由上述碳纳米管制成，一根由钢制成，将它们分别在地面附近竖直悬挂起来，设它们能承受自身重力而不断裂时的最大长分别为L纳米与L钢，则L纳米/L钢=（）纳米材料是21世纪最有前途的新型材料．纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管．由此可知下列说法错误的是（）A．纳米碳管是一种新型的有机物B．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳C．纳米碳管在常温下化学性质稳定D．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强考点：复合材料、纳米材料．专题：新信息筛选题．分析：要解本题需掌握：纳米材料的应用，以及碳纳米管的特点．纳米碳管只有碳原子构成，是单质．解答：解：碳纳米管是一种奇异分子，它是使用一种特殊的化学气相方法，使碳原子形成长链来生长出的超细管子，碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能．近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来．A、碳纳米管是由碳元素组成的碳的单质．不是有机物，故A说法错误；B、碳完全燃烧生成二氧化碳，故B说法正确；C、纳米碳管在常温下化学性质稳定，故C说法正确；D 纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强，说法正确；故选A由图中信息可知，通过活性炭的吸附作用，上面的清液和脱脂棉仍然有颜色，而通过碳纳米管的吸附作用，上面的清液和脱脂棉呈无色或白色，说明碳纳米管有着比活性炭更强的吸附性．解答：解：活性炭具有较强的吸附能力，而通过图可以看出，左右两图的差别在于中间的活性炭与碳纳米管的差异，导致最上面净化的结果不同，通过比较可知，碳纳米管有着比活性炭更强的吸附能力．故选A．纳米（nm）是一种长度单位，1nm=10-9m，纳米科技开辟了人类认识世界的新层面．纳米材料科技是纳米科技最基本的组成部分，把固体物质加工到纳米级（1nm～100nm）的超细粉末，即可得到纳米材料．这种加工过程属于（）．A、物理变化；B、化学变化C、既有物理变化又有化学变化；D、既不是物理变化又不是化学变化．考点：化学变化和物理变化的判别．专题：结合课本知识的信息．分析：没有新物质生成的变化是物理变化，有新物质生成的变化是化学变化．解答：解：加工过程中没有新物质生成，只是纳米材料的形状发生了改变，属于物理变化．故填：A．点评：本题主要考查了物理变化方面的知识．可以依据变化的实质进行．已知纳米材料是指粒子直径在1～100nm的材料．美国IBM制造出了第一批纳米碳管晶体管，发明了利用电子的波性为传递信息的“导线”．已知纳米碳管是由碳元素组成，则下列有关纳米碳管的说法正确的是（）A．纳米碳管是一种新型的高分子化合物B．纳米碳管的化学性质活泼C．纳米碳管导电属于化学变化D．纳米碳管、金刚石、石墨、C60的组成相同考点：碳单质的物理性质及用途．专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途．分析：A、纳米碳管是由碳元素组成的单质；B、碳的化学性质在通常情况下比较稳定；C、纳米碳管导电过程中没有新物质生成；D、纳米碳管、金刚石、石墨、C60的组成元素都是碳元素．解答：解：A、纳米碳管不属于化合物．故选项错误；B、纳米碳管的化学性质不活泼．故选项错误；C、纳米碳管导电属于物理变化．故选项错误；D、纳米碳管、金刚石、石墨、C60的组成相同．故选项正确．故选D．美国科学家用有机分子和球形茏状分子C60，首次制成了“纳米车”．“纳米车”是用一个有机分子和4个球形笼状分子“组装”而成．“纳米车”可以用来运输单个的有机分子，生产复杂的材料和药物，成为“纳米生产”中的有用工具．下列说法正确的是（）A．我们可以直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动B．“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段C．C60是一种新型化合物D．C60熔点比金刚石熔点高考点：碳元素组成的单质；单质和化合物的判别．专题：摄取典型信息、以新衬新解题；碳单质与含碳化合物的性质与用途．分析：A、纳米车很小，用肉眼不能看到；B、随着科学技术的发展，人类能够控制某些分子的运动；C、C60是由一种元素组成的纯净物，属于单质；D、C60熔点比金刚石的熔点低．解答：解：A、我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动．故选项错误；B、“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段．故选项正确；C、C60不属于化合物．故选项错误；D、C60熔点比金刚石的熔点低．故选项错误；故选B．点评：本题主要考查物质的性质和用途，物质具有多种性质，解答时应该理解物质的用途是由物质的哪种性质决定的．2008•张家界）纳米是一种长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料．我国在纳米碳管的研究上居世界领先地位，在纳米碳管中碳原子按一定方式排下列叙述中错误的是（）A．纳米碳管是由碳元素组成的物质B．纳米碳管在氧气中完全燃烧生成二氧化碳C．纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响D．纳米碳管是用一种叫“纳米“的物质制成的材料考点：复合材料、纳米材料；碳元素组成的单质．专题：课本知识同类信息．分析：根据题干提供的信息，抓住在纳米碳管中碳原子按一定方式排列这一句话来分析本题．解答：解：由在纳米碳管中碳原子按一定方式排列，可知纳米碳管是由碳原子构成，也就是由碳元素组成的单质，完全燃烧生成二氧化碳，纳米是一种长度单位，所以纳米碳管是用一种叫“纳米”的物质制成的材料是错误的，纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响也是正确的．故选D．点评：本题考查了学生对纳米碳管的认识，要知道纳米是一种单位而不是物质．（2010•泰州）纳米球异质二聚体是纳米自动化产业中的一种新模型．不溶于水的二氧化硅晶体可以制成微小的纳米球．在铂的催化作用下，双氧水分解，同时使一个二氧化硅纳米球与一个铂纳米球相结合，构成了一个纳米球异质二聚体（如图所示），这就是一个纳米级发动机．它可望用于河流和溪水的污染控制以及人体内部器官和细胞的运行．根据以上信息判断，下列有关说法错误的是（）A．二氧化硅纳米球中含有的硅、氧原子个数比为1：2B．纳米球异质二聚体，其微粒大小在纳米级范围C．双氧水分解时，二氧化硅是催化剂D．因为二氧化硅晶体能与水反应而溶解，所以该纳米级发动机可以用于水污梁的控制考点：有机高分子材料的分类及鉴别；分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；化学性质与物理性质的差别及应用．专题：生产、生活、环保类简答题；结合课本知识的信息．分析：二氧化硅纳米球成分依然是二氧化硅分子结构并无变化，制成纳米球异质二聚体的过程在题干中提供的信息较全，利用这些信息可解决此题．解答：解：A、二氧化硅纳米球成分依然是二氧化硅分子结构并无变化，说法正确．B、由题干总的叙述可知，纳米球异质二聚体属纳米级，说法正确．C、由题干看出双氧水分解时铂起了催化作用，说法错误．D、二氧化硅为不溶于水的物质，说法错误．A、根据金刚石、石墨、碳60、碳纳米管的成分、质量守恒定律和燃烧的定义判断．B、根据金刚石、石墨、碳60、碳纳米管的性质和相应的用途判断．C、根据金刚石、石墨、碳60、碳纳米管的结构及图示判断．D、根据金刚石、石墨、碳60、碳纳米管四种物质的结构判断．解答：解：A、金刚石、石墨、碳60、碳纳米管都碳元素组成的单质，燃烧是可燃物与氧气发生反应，根据化学反应前后元素的种类不变，故它们完全燃烧的产物都是二氧化碳，所以正确．B、这四种物质中，石墨很软，可作润滑剂，所以错误．C、从图示知，它们的结构不同，即这四种物质碳原子的排列方式不同，所以错误．D、在这四种物质中，金刚石是每个碳原子连接4个碳原子，所以错误．故选A．110、科学家用有机分子和球形笼状分子，首次制成了“纳米车”（如图）．“纳米车”底盘和轮轴由一种有机分子构成，而轮轴末端是四个球形笼状的C60分子制成的轮子．“纳米车”可以用来运输单个的有机分子，生产复杂的材料或药物．下列有关“纳米车”的说法不正确的是（）A．C60是一种新型的非金属单质B．“纳米车”是混合物C．“纳米车”运输单个的有机分子的过程肉眼可见D．“纳米车”研制成功说明人类操纵分子技术又进入一个新的阶段中科院广州化学研究所采用最新的纳米技术，成功地开发了“用二氧化碳制取全降解塑料”的新技术．下列说法错误的是（）A．该技术有助于减少“白色污染”B．该技术有助于缓解“温室效应”C．该技术开辟了利用二氧化碳的新途径D．全降解塑料不属于有机合成材料考点：新材料的开发与社会发展的密切关系．专题：化学与新科技．分析：根据题意，二氧化碳制取全降解塑料，因为其可降解，所以使用过程中不会产生白色污染；从其成分看全降解塑料是不同于二氧化碳的一种有机合成材料．解答：解：A、二氧化碳塑料因为是全降解塑料，所以不会产生白色污染．所以A说法正确．B、二氧化碳是产生温室效应的一种气体，所以将二氧化碳转化为塑料，能减少温室效应．所以B说法确．C、该技术开辟了利用二氧化碳的新途径，说法正确；D、全降解塑料属于合成塑料，有机合成材料．故选D．点评：认真分析题干所给的信息，其实答案就隐藏在题干之中，要灵活运用所给信息，解决实际问题．29、一种利用纳米技术高效催化二氧化碳合成的可降解塑料-聚碳酸酯，由中科院广州化学研究所研制成功．可降解塑料是指在较短的时间内、在自然界的条件下能够自行分解成小分子的塑料．下列说法不正确的是（）A．聚碳酸酯是由许多小分子聚合而成的大分子，属于有机高分子材料B．这种技术的运用可以消耗二氧化碳而减少温室气体的排放C．可降解塑料的降解过程主要发生物理变化D．使用可降解塑料可从根本上解决“白色污染”31、纳米技术是各国竞相发展的一项技术．用纳米材料制成的用品有很多奇特的性质，例如纳米铜在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹．那么纳米铜具有的性质是（）A．超塑延展性B．颜色为红色C．导热性D．导电性解：纳米铜在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹，说明纳米铜具有超塑延展性．故选A．显示解析32、（2003•上海）纳米材料和纳米技术的应用涉及现代生产和生活的各个方面．用纳米级的某种氧化物作催化剂，使汽车尾气中CO和NO反应，并转化为两种气体，其中一种可参与植物的光合作用，另一种是空气中含量最多的气体，这两种气体是（）和（）解：植物的光合作用的原料是水和二氧化碳，而反应物CO和NO中不存在氢元素，不可能是水，只有二氧化碳了，空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．所以空气中含量最多的气体是氮气．故答案为：二氧化碳；氮气．．显示解析33、（2011•临沂）纳米材料和纳米技术的应用涉及现代工业的各个领域．用纳米级的某种氧化物做催化剂，可以使汽车尾气中的CO和NO迅速反应转化为两种气体，其中一种是空气中含量最多的气体．请你写出该反应的化学方程式（）根据一种是空气中含量最多的气体，可以知道该气体是氮气，根据化学反应前后的元素种类不变，另一种也是气体，所以应该是二氧化碳，然后根据题目的叙述和上面的推导确定反应物、生成物、反应条件，再结合化学方程式的书写原则写出方程式．解答：解：空气中含量最多的是氮气，另一种是二氧化碳，反应物是一氧化碳和一氧化氮，生成物是氮气和二氧化碳，反应条件是氧化物作催化剂，所以方程式为：2CO+2NO氧化物¯¯N2+2CO240、纳米技术是各国竞相发展的前沿技术．1纳米为10-9m，当材料晶粒直径接近或小于1纳米时，性质就会出现奇异现象，如：各种块状的金属都具有不同的颜色，但很多金属细化到纳米颗粒时，就成了黑色．科学家发现，纳米氧化锌等能吸收雷达电磁波，可用作隐形飞机的制造材料．下列有关的说法正确的是（）A．晶粒到纳米级时发生了化学变化B．晶粒到纳米级时原子本身发生了变化C．黑色照像底片的银颗粒达到了纳米级D．隐形飞机是肉眼看不到的飞机A、根据化学变化的特点--变化过程中产生新物质，进行分析；B、晶体到纳米级时，原子本身没有发生变化；C、由题给信息根据材料晶粒达到纳米颗粒时出现的奇异现象判断；D、用作隐形飞机的制造材料能吸收雷达电磁波，并非肉眼看不见．解答：解：A、晶粒到纳米级的变化过程中没产生新物质，只是其直径变得很小；故不正确；B、晶粒到纳米级时，只是其直径变得很小，原子本身没有发生变化；故不正确；C、由题给信息根据材料晶粒金属细化到纳米颗粒时，就成了黑色；故正确；D、用作隐形飞机的制造材料能吸收雷达电磁波，雷达测不到，并非肉眼看不见；故不正确48、．．1）依据质量守恒定律的内容分析产物的质量大于镁条的质量，依据反应时氧化镁以白烟的形式扩散到空气中分析m1＞m2的原因；（2）依据质量守恒定律推论反应前后元素的种类不变确定其中一种生成物，依据其中一种是空气中含量最多的气体确定另外一种生成物，从而书写出有关的方程式．解答：解：（1）根据质量守恒定律，生成氧化镁的质量=参加反应的镁的质量+氧气的质量，所以m1小于m2；镁带燃烧时放出耀眼的白光，放出大量的热，放出大量的白烟，仔细观察会发现：白烟有很大一部分向上，生成物氧化镁部分以白烟的形式逸散（或扩散）到空气中导致m1＞m2．（2）依据其中一种是空气中含量最多的气体确定一种物质是氮气，依据化学反应前后元素的种类不变确定一种生成物是二氧化碳，从而得到化学方程式是：2CO+2NO催化剂¯N2+2CO2故答案为：（1）＜；生成物氧化镁部分以白烟的形式逸散（或扩散）到空气中（2）2CO+2NO 催化剂¯N2+2CO2（1）根据反应物和生成物以及反应的条件来书写化学方程式；（2）根据水反应生成氢气和氧气以及催化剂的含义进行解答，注意反应的条件．解答：解：（1）植物的光合作用的原料是水和二氧化碳，而反应物CO和NO中不存在氢元素，不可能是水，只有二氧化碳了，空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．所以空气中含量最多的气体是氮气．所以这两种气体的化学式为C02和N2；（2）题目是最终制取氢气，反应是利用水的分解，也就是说含镍氧化物未参加反应只是起到了催化作用，该反应的化学方程式2H2O催化剂¯光2H2↑+O2↑．故答案为：（1）C02、N2；（2）催化作用；2H2O催化剂¯光2H2↑+O2↑．．（1）根据反应中的叙述，找出反应中的反应物、生成物以及反应条件，结合方程式的书写原则进行书写方程式．（2）根据黑火药的反应物原理，找出反应物、生成物以及反应条件，将反应物、生成物写在等号两边，配平，加条件即可．（3）根据题中的叙述，找出反应物，生成物和反应条件，依据方程式的书写原则进行书写方程式．（4）根据题中的叙述找出书写方程式需要的反应物、生成物，以及反应条件，写出方程式后配平就可以了．解答：解：从给出的信息中提炼对应的反应物和生成物，之后利用好反应的条件，最后在配平环节处理好，这类题目也很容易突破．（1）氮气和氢气在高温高压的条件下生成氨气，故答案为：N2+3H2高温高压催化剂¯2NH3，（2）反应物是硝石、木炭、硫粉，生成物是硫化钾、二氧化碳，根据质量守恒定律知道气体单质是氮气，故答案为：2KNO3+3C+S点燃¯K2S+3CO2↑+N2↑，（3）反应物是二氧化硫、溴、水，生成物是氢溴酸、硫酸，故答案为：SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，（4）参与光合作用的气体是二氧化碳，空气中含量最多的气体是氮气，一氧化碳和一氧化氮在催化剂的条件下生成氮气和二氧化碳，故答案为：2CO+2NO催化剂¯2CO2+N2．53、（1）“纳米材料”特指粒径1～100nm（1nm=10-9m）的颗粒，纳米材料和纳米技术的应用几乎涉及现代工业的各个领域．用纳米级的某种氧化物作催化剂，使汽车尾气中的CO跟NO反应转化为两种气体，其中一种可参与植物的光合作用，另一种是空气中含量最多的气体．两种气体是（）（）写出NO和CO反应的化学方程式（）。
纳米材料科学考试试题及答案
纳米材料科学考试试题及答案考试题目：一、选择题1. 下列哪个不属于纳米材料的特征？A. 尺寸范围在纳米级别B. 具有特殊的物理、化学性质C. 可在常规材料制备工艺中得到D. 表面积较大，因而具有特殊功能2. 纳米颗粒的尺寸范围约为：A. 0.1 - 1 微米B. 1 - 10 纳米C. 10 - 100 纳米D. 100 - 1000 纳米3. 纳米材料的制备方法中，溶胶-凝胶法属于：A. 物理方法B. 化学方法C. 机械方法D. 生物方法4. 下列哪种材料能被应用于纳米技术中的磁性材料？A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌5. 纳米材料最主要的应用领域是：A. 电子技术B. 化学工业C. 生物医学D. 机械制造二、简答题1. 简述纳米材料的特殊性质，并举例说明。
2. 请简要介绍纳米材料的常见制备方法，并比较它们的优缺点。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有哪些？请列举几个例子。
4. 简述纳米材料在环境保护方面的应用，并说明其优势。
5. 纳米技术对能源领域有何贡献？举例说明。
答案：一、选择题1. C2. C3. B4. A5. A二、简答题1. 纳米材料的特殊性质包括量子尺寸效应、表面效应和量子限域效应等。
以金属纳米颗粒为例，由于尺寸效应，金属纳米颗粒的电子结构将发生改变，使其具有独特的光电性能。
此外，纳米材料的超高比表面积也使其具有更强的催化活性和吸附能力。
2. 常见的纳米材料制备方法包括溶胶-凝胶法、磁控溅射法、气相沉积法和水热合成法等。
溶胶-凝胶法通过溶解金属盐和聚合物等原料，形成胶体溶胶后进行凝胶，最后通过热处理得到纳米材料。
这种方法制备简单，可以得到形态多样的纳米材料。
然而，其过程中可能存在副产物和长周期振荡等问题。
其他方法各有其特点，如磁控溅射法可以得到纯净的纳米薄膜，但设备复杂且制备速度较慢。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有诊断、治疗和药物传递等方面。
例如，纳米粒子可以用作医学影像的对比剂，通过控制纳米颗粒的大小和表面修饰，可以实现针对性的细胞成像。
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1)纳米是一个（）单位，1纳米等于（）米。
纳米材料按照其维度来分，可以分为（）、
（）、（）、（）等四类。
纳米材料通常表现出不同于常规材料的一些特性，这主要表现为（）和（）效应等。
2)水热法和化学沉淀法制备的纳米粉末，再结晶和分散性和反应速度上通常存在明显差
异，在一般情况下（）法合成的粉末结晶度高，（）法合成的粉末分散性好，（）法合成的粉末速度快。
3)纳米颗粒材料的制备方法可分为（）和（）两大类，其中前者包括（）法（）法（）法
（）法等，后者包括（）法（）法（）法（）法等
4)当我们开发一种新的一维纳米材料的制备方法时，需要考虑控制（）、（）、和（）。
5)一维纳米材料的合成策略通常分为（）（）（）（）（）（）六类。
6)可以作为一维纳米材料合成模板的种类很多，比如（）（）（）（）（）都可以作为模板，
模板法提供了一种简单、（）、（）的一维纳米合成方法，但它也存在（）（）等问题。
7)多孔材料的孔道通常用作一维纳米模板，最常用的一维模板的多孔膜分为（）和（）两
大类，其中前者是采用（）法制备的，后者是采用（）法制备的。
8)控制过饱和度是合成一维纳米结构通常需要考虑的，相对过饱和度与产物的三种基本生
长模式（）、（）、（）密切相关，高的过饱和度通常生产（），低的通常生产（）
2.选择题
1)原子半径通常在（）范围之内。
A 1μm B10μm C1nm D0.1nm
2)纳米粉体应用范围为（）
A超级电容器B太阳能电池C气体探测器D以上都是
3)溶胶-凝胶法中凝胶颗粒尺寸范围为（）
A＞1μm B1-100nm C＜10nm D0.1nm
4)纳米粉体的特性为（）
A熔点低B比表面积大C反应速度快D以上都是
5)影响共沉淀风粉末性能的主要因素为（）
A温度B反应物浓度CpH值D溶剂E以上都是
6)纳米粉体遇热会（）
A爆炸B团聚C分散D不一定
7)采用谢乐方程计算纳米晶粒尺寸是，应该选择（）
A较小的衍射角B较大的衍射角 C 同时选择较小的与较大的衍射角D
都不对
8)以下表征纳米带形状的参数是（）
A粒径B长径比C宽厚比 D 以上都是
9)如果我们采用扫描探针将氢原子排列成一个一米长的单原子列，假定每秒钟可以排一个
原子，纳米大约需要连续工作（）
A3000年B300年C3年D3个月
10)有人以CNT为物理模板，采用直接蒸发法合成金属纳米结构，一个说法正确的是（）A金在CNT表面不能生成连续纳米结构
B银在CNT表面不能生成连续纳米结构
C锆在CNT表面生成连续纳米结构
D以上都对
E以上都不对
1)如果我们要制备Ag@SiO2同轴纳米电缆和Ag2Se纳米丝，我们可以选用什么样的合成工
艺？两者在合成原理上有什么异同？
2)画图并简要分析VLS方法合成一维纳米材料的基本步骤，这种方法有什么独特之处？
3)下面所述为一种一维纳米材料的合成过程：
首先将0.71g硝酸镍六水化合物及0.34g硅粉均匀分散于20ml去离子水中，经搅拌30分钟再超声波振荡30分钟后加入0.15g经过净化处理的竹纤维，浸泡2小时后将竹纤维与溶液分离，置于温度90℃的烘箱将其烘干。
将烘干后的竹纤维置于温度为1200℃的高温反应炉中，通入流量为300sccm的氩气，反应2小时后得到杆状产物。
问：
A合成的一维材料最可能的化学组分是什么
B硝酸镍的作用是什么？
C硅粉的作用是什么？
D竹纤维的作用是什么？。