20.阅读下列短文，并回答问题纳米材料的小尺寸效应物质的尺度加工到1~10nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”．纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：⑴．特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于1%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等．⑵．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，但当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为10640C，而直径为10nm的金粉熔点降低到9400C，直径为5nm的金粉熔点降低到8300C．此特性可应用于粉末冶金工业．⑶．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝緣的二氧化硅颗粒在时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海膝、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领．⑷．特殊力学性质：氟化鈣纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸鈣等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3~5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金钢石制品还要坚硬．纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用．请回答下列问题： (1)金粉颗粒直径5nm=________m． (2)通常晶体具有固定的熔点，但当晶体达到________时却截然不同． (3)小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？请你判断这是不是一个可以探究的科学问题．答 ________(选填“是”或“不是”) (4)请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题：________．
20.阅读下列短文，并回答问题纳米材料的小尺寸效应物质的尺度加工到1~10nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”．纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：⑴．特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于1%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等．⑵．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，但当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为10640C，而直径为10nm的金粉熔点降低到9400C，直径为5nm的金粉熔点降低到8300C．此特性可应用于粉末冶金工业．⑶．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝緣的二氧化硅颗粒在时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海膝、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领．⑷．特殊力学性质：氟化鈣纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸鈣等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3~5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金钢石制品还要坚硬．纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用．请回答下列问题：
(1)金粉颗粒直径5nm=________m．
(2)通常晶体具有固定的熔点，但当晶体达到________时却截然不同．
(3)小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？请你判断这是不是一个可以探究的科学问题．答 ________(选填“是”或“不是”)
(4)请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题：________．
题目解答
答案
20.【答案】(1)5×10−9(2)纳米尺寸(3)不是(4)纳米晶体的熔点与其直径有关吗
【解析】【解答】(1)金粉颗粒直径5nm=5×10-9m；(2)根据短文知道，通常晶体具有固定的熔点，但当晶体达到纳米尺寸时却截然不同；(3)金属的颜色会变黑不是一个可以探究的科学问题，其探究的价值不高；(4)针对纳米材料“特殊热学性质”，提出可以探究的科学问题是：纳米晶体的熔点与其直径有关吗？或纳米晶体的直径越小，它的熔点如何变化？【分析】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.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
金粉颗粒直径5nm需要换算成米（m）单位。1纳米（nm）等于10^{-9}米（m）。
步骤 2：晶体熔点变化
通常晶体具有固定的熔点，但当晶体达到纳米尺寸时，其熔点会发生变化。
步骤 3：科学问题的定义
科学问题需要具有可探究性，即可以通过实验或观察来验证。
步骤 4：提出科学问题
针对纳米材料的特殊热学性质，提出一个可以探究的科学问题，例如：纳米晶体的熔点与其直径有关吗？