Question

纳米材料是指尺寸在1 nm到100 nm的材料。这种材料由于尺寸很小，因而具有许多与传统材料截然不同的性质。例如，通常的金属材料大多是银白色光泽的，而纳米金属材料却是黑色的。据推测，纳米材料和纳米技术会引起生产和日常生活各方面革命性的变化，是21世纪新技术发展的前沿。

(1)1 nm是（   ）

A.1×10^-7m                    B.1×10^-8m

C.1×10^-9m                    D.1×10^-10m

(2)纳米材料具有特殊性质的原因之一是由于它具有很大的表面积，即相同体积的纳米材料比一般材料的表面积大得多。假定某原子直径为0.2 nm，则可推算在边长1 nm的小立方体中，共有_________个原子，其表面有_________个原子，内部有_________个原子。由于处于表面的原子数目很多，其化学性质应__________(填“很活泼”“较活泼”或“不活泼”)。

(3)利用某些纳米材料与特殊气体的反应可以制造气敏元件，用以测定在某些环境中指定气体的含量。这种气敏元件是利用了纳米材料具有的_________作用。

Answer 1

解析：(1)nm是长度单位，1 nm=1×10^-9m。

(2)由1 nm÷0.2 nm=5，可知边长为1 nm的正方形可堆积5×5 =25个原子，而边长为1 nm的立方体可堆积5层直径为0.2 nm的原子，共堆积25×5=125个原子。边长为1 nm的立方体的上、下两面各可堆积25个直径为0.2 nm的原子，前、后两面还可各堆积15个直径为0.2 nm的原子，最后左、右两面只能各堆积9个直径为0.2 nm的原子，所以边长为1 nm的立方体表面有25×2+15×2+9×2=98个直径为0.2 nm的原子，内部则有125-98=27个直径为0.2 nm的原子。由于纳米颗粒处于表面的原子数目很多，分散程度很大，吸附作用很强，所以该纳米材料的化学性质很活泼。

(3)这种气敏元件是利用了纳米材料对特定气体的强吸附作用。

答案：(1)C　(2)125　98　27　很活泼　(3)吸附