29.納米技術(shù)

就像毫米、微米一樣，納米是一個(gè)尺度概念，是一米的十億分之一，并沒(méi)有物理內(nèi)涵。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在1～100納米這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。這種既不同于原來(lái)組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，即為納米材料。如果僅僅是尺度達(dá)到納米，而沒(méi)有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。過(guò)去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個(gè)中間領(lǐng)域，而這個(gè)領(lǐng)域?qū)嶋H上大量存在于自然界，只是以前沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這個(gè)尺度范圍的性能。第一個(gè)真正認(rèn)識(shí)到它的性能并引用納米概念的是日本科學(xué)家，他們?cè)?0世紀(jì)70年代用蒸發(fā)法做了超微離子，并通過(guò)研究它的性能發(fā)現(xiàn)，一個(gè)導(dǎo)電、導(dǎo)熱的銅、銀導(dǎo)體做成納米尺度以后，它就失去原來(lái)的性質(zhì)，表現(xiàn)出既不導(dǎo)電、也不導(dǎo)熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20～30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來(lái)高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。

納米技術(shù)是一種在納米尺度空間內(nèi)的生產(chǎn)方式和工作方式，并在納米空間認(rèn)識(shí)自然、創(chuàng)造一種新的技能。

納米技術(shù)的內(nèi)涵非常廣泛，它包括納米材料的制造技術(shù)，納米材料向各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)(含高科技領(lǐng)域)，在納米空間構(gòu)筑一個(gè)器件實(shí)現(xiàn)對(duì)原子、分子的翻切、操作以及在納米微區(qū)內(nèi)對(duì)物質(zhì)傳輸和能量傳輸新規(guī)律的認(rèn)識(shí)等等。

考點(diǎn)直擊

1．最新科學(xué)技術(shù)，例如基因、納米等。

2．與日常生活密切相關(guān)的科技知識(shí)。

3．科學(xué)與技術(shù)，科學(xué)精神及特征，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。

4．注意熱點(diǎn)事件所反應(yīng)的科技知識(shí)及本學(xué)科的其他主要基本知識(shí)。

經(jīng)典例題透析

例1. 人類最早使用的金屬是(　)。

A. 銅 B. 鐵 C. 銀 D. 鉛

【解析】答案為A。

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銅是人類認(rèn)識(shí)并應(yīng)用最早的金屬之一。我國(guó)是最早使用銅器的國(guó)家之一。到目前為止，發(fā)現(xiàn)的中國(guó) [此資料轉(zhuǎn)貼于ＧＺＵ５２１學(xué)習(xí)網(wǎng) ]ｗww.Ｇzu５21.ｃom 最早的青銅器出自新石器時(shí)代后期。在商代早期遺址中出土了較大型的青銅器。

中國(guó)商代早期的大型青銅器還很粗陋，器壁厚，外形多模仿陶器，花紋多為線條的獸面紋。1939年在安陽(yáng)市出土的禮器“司母戊鼎”是殷代前期青銅器的代表作，是商王為其母鑄造的，重達(dá)875 kg，高133 cm，橫長(zhǎng)110 cm，寬78 cm。經(jīng)檢測(cè)，銅占84．11％，錫占11．64％，鉛占2．79％，是世界上最大的出土青銅器。

我國(guó)古代很早就認(rèn)識(shí)到銅鹽溶液里的銅能被鐵取代，從而發(fā)明了“水法煉銅”的新途徑，這一方法以我國(guó)為最早，是濕法冶金技術(shù)的起源，在世界化學(xué)史上是一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。

在現(xiàn)代，銅仍舊有著極其廣泛的用途。銅的導(dǎo)電性能僅次于銀，居金屬中的第二位，大量用于電氣工業(yè)。

銅和鐵、錳、鋁、硼、鋅、鈷等元素都可用作微量元素肥料。微量元素是植物正常生命活動(dòng)所不可缺少的，它可以提高酶的活性，促進(jìn)糖、淀粉、蛋白質(zhì)、核酸、維生素和酶的合成，有利于植物的生長(zhǎng)。

銅在生命系統(tǒng)中有重要作用，人體中有30多種蛋白質(zhì)和酶含有銅元素，現(xiàn)已知銅的最重要生理功能是人血清中的銅藍(lán)蛋白，它有催化鐵的生理代謝過(guò)程功能。銅還可以提高白細(xì)胞消滅細(xì)菌的能力，增強(qiáng)某些藥物的治療效果。銅雖然是生命攸關(guān)的元素，但如果攝入過(guò)多，會(huì)引起多種疾病。

例2. 電話的發(fā)明者是(　)。

A. 摩爾 B. 愛(ài)迪生 C. 貝爾 D. 法拉第

【解析】答案為C。

例3. 在人類社會(huì)的發(fā)展史上，經(jīng)歷了三次科技革命，其標(biāo)志為（）。

A. 蒸汽機(jī)的發(fā)明、紡織機(jī)的發(fā)明、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明

B. 蒸汽機(jī)的發(fā)明、電力的發(fā)明、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明

C. 蒸汽機(jī)的發(fā)明、電力的發(fā)明、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和原子能的發(fā)明和使用

D. 蒸汽機(jī)的發(fā)明、紡織機(jī)的發(fā)明、原子能的發(fā)明和使用

【解析】答案為C。

例4. 全球氣候變暖是世界各國(guó)所關(guān)注的問(wèn)題，大氣中能產(chǎn)生溫

室效應(yīng)的氣體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)近30種，造成溫室效應(yīng)最重要的氣體是(　)。

A. 二氧化碳 B. 氟利昂 C. 一氧化二氮 D. 臭氧

【解析】答案為A。

相關(guān)鏈接：

溫室有兩個(gè)特點(diǎn)：溫度較室外高，不散熱。生活中我們可以見(jiàn)到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的溫室。使用玻璃或透明塑料薄膜來(lái)做溫室，是讓太陽(yáng)光能夠直接照射進(jìn)溫室，加熱室內(nèi)空氣，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不讓室內(nèi)的熱空氣向外散發(fā)，使室內(nèi)的溫度保持高于外界的狀態(tài)，以提供有利于植物快速生長(zhǎng)的條件。由環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。它會(huì)帶來(lái)以下幾種惡果：1) 地球上的病蟲(chóng)害增加；2) 海平面上升；3) 氣候反常，海洋風(fēng)暴增多；4) 土地干旱，沙漠化面積增大�？茖W(xué)家預(yù)測(cè)：如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展，到2050年全球溫度將上升2~4攝氏度，南北極地冰山將大幅度融化，導(dǎo)致海平面大大上升，一些島嶼國(guó)家和沿海城市將淹于水中，其中包括幾個(gè)著名的國(guó)際大城市：紐約，上海，東京和悉尼。溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過(guò)多燃燒煤炭、石油和天然氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成的。二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無(wú)形的玻璃罩，使太陽(yáng)輻射到地球上的熱量無(wú)法向外層空間發(fā)散，其結(jié)果是地球表面變熱起來(lái)。因此，二氧化碳也被稱為溫室氣體。人類活動(dòng)和大自然還排放其他溫室氣體，它們是：氯氟烴（CFC）、甲烷、低空臭氧和氮氧化物氣體、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。