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材料科学
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阅读材料,回答问题。石墨烯,有惊喜余建斌 李晓辉 吴杰 ①和金刚石一样,石墨是碳元素的一种存在形式。不同的是,由于原子结构不同,金刚石是地球上最坚硬的东西,石墨则是最软的矿物之一,常做成石墨棒和铅笔芯。石墨烯就是从石墨材料中剥离出来的,只由一层碳原子在平面上构成。 ②可以说,石墨烯的特点之一就是薄,堪称目前世界上最薄的材料,只有一个原子那么厚,约0.3纳米,是一张A4纸厚度的十万分之一,头发丝的五十万分之一。同时,它又能导电,电子在石墨烯中的运动速度达1000千米/秒,是光速的1/300。目前世界上最薄最轻最强的全新材料石墨烯,硬度比最强的钢铁还要强100倍。 ③石墨烯的出现,有望给我们的生活带来惊喜。手机充电可以“秒充”,手机屏幕可以轻易弯曲甚至折叠,汽车可以使用石墨烯导静电轮胎,避免摩擦起电发生爆燃……从航空航天、电子信息到节能环保,利用石墨烯的特性,很多领域很可能都会发生巨大的变化。 ④用石墨烯替代硅,可以提高电子芯片的性能。由石墨烯制作的器件,理论上频率可以达到硅的十倍甚至上百倍,可以在雷达上应用,大幅提高雷达的分辨率。石墨烯另一个被寄予厚望的应用领域是电能的储存。在天津电源研究所,这里的科研人员正在开展最先进电容器的研究。电容器与电池一样,都能用来储存电能。它的优势在于充电速度快,几分钟就能充满,而且可以重复使用几万次。但它存储的电量不如电池多,还无法通过存储足够多的电能在生活里派上大用场。通过对石墨烯材料进一步改性研究,科研人员正在让电容器的储电能力一步一步向电池靠拢,而同时它拥有的超快充电速度,能够为人们的生活带来更多的便利。未来,当充电设施越来越完善时,电动汽车使用石墨烯电池,可能花两三分钟就可以把电充满。 ⑤当然,石墨场的神奇性能还没有完全释放出来。同时,技术层面还存在着不少挑战。真正大面积应用还有很长的路要走。(1)请概括选文的说明思路。(2)第①段划线句子中加点的“之一”能否去掉,为什么?(3)第④段从哪些方面对石墨烯的应用作了展望?

阅读材料,回答问题。
石墨烯,有惊喜
余建斌 李晓辉 吴杰
       ①和金刚石一样,石墨是碳元素的一种存在形式。不同的是,由于原子结构不同,金刚石是地球上最坚硬的东西,石墨则是最软的矿物之一,常做成石墨棒和铅笔芯。石墨烯就是从石墨材料中剥离出来的,只由一层碳原子在平面上构成。
       ②可以说,石墨烯的特点之一就是薄,堪称目前世界上最薄的材料,只有一个原子那么厚,约0.3纳米,是一张A4纸厚度的十万分之一,头发丝的五十万分之一。同时,它又能导电,电子在石墨烯中的运动速度达1000千米/秒,是光速的1/300。目前世界上最薄最轻最强的全新材料石墨烯,硬度比最强的钢铁还要强100倍。
       ③石墨烯的出现,有望给我们的生活带来惊喜。手机充电可以“秒充”,手机屏幕可以轻易弯曲甚至折叠,汽车可以使用石墨烯导静电轮胎,避免摩擦起电发生爆燃……从航空航天、电子信息到节能环保,利用石墨烯的特性,很多领域很可能都会发生巨大的变化。
       ④用石墨烯替代硅,可以提高电子芯片的性能。由石墨烯制作的器件,理论上频率可以达到硅的十倍甚至上百倍,可以在雷达上应用,大幅提高雷达的分辨率。石墨烯另一个被寄予厚望的应用领域是电能的储存。在天津电源研究所,这里的科研人员正在开展最先进电容器的研究。电容器与电池一样,都能用来储存电能。它的优势在于充电速度快,几分钟就能充满,而且可以重复使用几万次。但它存储的电量不如电池多,还无法通过存储足够多的电能在生活里派上大用场。通过对石墨烯材料进一步改性研究,科研人员正在让电容器的储电能力一步一步向电池靠拢,而同时它拥有的超快充电速度,能够为人们的生活带来更多的便利。未来,当充电设施越来越完善时,电动汽车使用石墨烯电池,可能花两三分钟就可以把电充满。
       ⑤当然,石墨场的神奇性能还没有完全释放出来。同时,技术层面还存在着不少挑战。真正大面积应用还有很长的路要走。
(1)请概括选文的说明思路。
(2)第①段划线句子中加点的“之一”能否去掉,为什么?
(3)第④段从哪些方面对石墨烯的应用作了展望?

题目解答

答案

(1)本题考查说明思路的梳理。解答此题首先正确划分文章的结构,然后概括段意加以整理即可。本文思路清晰,在引出说明的对象后,第②段首先对石墨烯的特性进行说明,然后第③~④段介绍它给我们生活带来的惊喜,之后第⑤段又对石墨烯的应用前景进行了介绍。
(2)本题考查说明文语言的特点。解答此类题先说明词语的意思,说明用了该词句子的意思,再说明删去此词句子的意思,最后强调词语体现了说明文语言的准确性与严密性。答题时先明确观点:不能删去。“之一”是其中一个的意思,结合句子内容来看,意思是说世界上最软的矿物不止石墨一种。如果删去,意思则变为世界上最软的矿物只有石墨一种,这就过于绝对化了。
(3)本题考查信息的筛选与概括。解答此题首先要在理解的基础上找到文章相对应的段落,然后再筛选出有效信息归纳概括。文章第四段对石墨烯的应用前景作了展望,主要表现在两个方面:“用石墨烯替代硅,可以提高电子芯片的性能”“可以在雷达上应用,大幅提高雷达的分辨率”;“石墨烯另一个被寄予厚望的应用领域是电能的储存”,用于电动汽车的快速充电。
答案:
(1)不能去掉。“之一”意思是说世界上最软的矿物不止石墨一种,如果删去,则变成世界上最软的矿物有且只有石墨一种,这就与事实不符。体现了说明文语言的准确严密性。
(2)本文首先对石墨烯的特性进行说明,然后介绍它给我们生活带来的惊喜,之后又对石墨烯的应用前景进行了介绍。
(3)①用石墨烯替代硅,可以提高电子芯片的性能。在雷达上应用,可大幅提高雷达的分辨率。
②石墨烯另一个应用领域是电能储存。当充电设施完善时,可用于电动汽车的快速充电。

解析

  1. 说明思路梳理:需明确文章结构,抓住石墨烯的定义、特性、应用前景及挑战等核心内容,理清逻辑顺序。
  2. 说明文语言准确性:理解“之一”等限制性词语的作用,体现说明文语言的严谨性。
  3. 信息筛选与概括:从段落中提取关键信息,聚焦石墨烯在电子芯片和电能储存领域的具体应用展望。

(1)概括说明思路

  1. 划分结构:文章共5段,第①段介绍石墨烯的来源,第②段说明其特性,第③-④段阐述应用前景,第⑤段指出技术挑战。
  2. 逻辑顺序:从“是什么”到“有什么用”,再到“未来如何发展”,层层递进。

(2)“之一”能否去掉

  1. 词义分析:“之一”表示石墨是众多软矿物中的一种,而非唯一。
  2. 语境作用:若去掉,会错误暗示石墨是“最软矿物”中的唯一代表,与事实矛盾。
  3. 语言特点:体现说明文语言的准确性和严谨性。

(3)石墨烯的应用展望

  1. 电子芯片领域:替代硅材料,提升芯片性能和雷达分辨率。
  2. 电能储存领域:研发石墨烯电池,实现电动汽车快速充电。

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