2016高考化学一轮考点集锦《纳米材料》.doc

纳米材料【知识点的认识】1、概念：纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度．2、纳米材料的特性：（1）尺寸效应（2）特殊的光学性质（3）热学性质的改变（4）特殊的磁学性质（5）特殊的力学性质（6）表面与界面效应（7）宏观量子隧道效应（8）介电限域效应3、纳米材料的制备方法：（1）惰性气体下蒸发凝聚法．通常由具有清洁表面的、粒度为1-100nm的微粒经高压成形而成，纳米陶瓷还需要烧结．国外用上述惰性气体蒸发和真空原位加压方法已研制成功多种纳米固体材料，包括金属和合金，陶瓷、离子晶体、非晶态和半导体等纳米固体材料．我国也成功的利用此方法制成金属、半导体、陶瓷等纳米材料．（2）化学方法：①水热法，包括水热沉淀、合成、分解和结晶法，适宜制备纳米氧化物；②水解法，包括溶胶-凝胶法、溶剂挥发分解法、乳胶法和蒸发分离法等．（3）综合方法．结合物理气相法和化学沉积法所形成的制备方法．其他一般还有球磨粉加工、喷射加工等方法．4、纳米材料的应用（1）在半导体中的应用（2）在磁性材料中的应用（3）在催化领域的应用（4）在医药卫生行业的应用（5）在军事上的应用（6）在电子行业的应用（7）在化学工业中的应用．【命题方向】题型：纳米材料的性质典例：“纳米材料”是粒子直径为1～100nm（纳米）的材料，纳米碳就是其中的一种．若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质（）①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸⑥静置后，会析出黑色沉淀．A．①④⑥B．②③⑤C．②③④D．①③④⑥分析：纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种．若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体，依据胶体的特征和性质分析判断问题．解答：纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种．属于胶体分散质微粒直径的大小，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体，具有丁达尔现象，能透过滤纸，具有介稳性，不生成沉淀，故②③④正确；故选：C．点评：本题考查了纳米材料的性质，胶体性质的应用，分散系的本质区别是分散质微粒直径大小．【解题思路点拨】纳米材料与胶体的关系：胶体必须是由分散质和分散剂构成的，纳米材料形成的分散系是胶体．纳米材料参考答案与试题解析一．选择题（共20小题）1．下列关于胶体的认识正确的是（）①纳米材料微粒直径一般从几纳米到几十纳米（1nm=10﹣9m），因此纳米材料属于胶体②往Fe（OH）3胶体中逐滴加入过量的硫酸会先产生沉淀而后沉淀逐渐溶解③氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是胶粒带电荷④依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液⑤AgI胶体在电场中自由运动．A．③④⑤B．①②④C．②③D．①⑤考点：纳米材料；胶体的重要性质．分析：①纳米材料不是分散系，分散系是混合物；②Fe（OH）3胶体中加入稀硫酸，开始因为胶体的聚沉而产生沉淀；③胶体整体上不带电，氢氧化铁胶粒带正电荷；④分散系的划分是以分散质颗粒大小来区分的；⑤胶粒具有电泳现象，在电场作用下会发生定向移动．解答：解：①纳米材料不是分散系，故不属于胶体，故①错误；②往Fe（OH）3胶体中加入稀硫酸，开始因为胶体的聚沉而产生沉淀，后因为硫酸与氢氧化铁沉淀反应生成可溶的硫酸铁而使沉淀逐渐溶解，故②正确；③胶体整体上不带电，氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是氢氧化铁胶粒带正电荷，故③正确；④依据分散质微粒直径的大小，把分散系分为溶液、胶体与浊液，而不是依据丁达尔现象将分散系分类，故④错误；⑤胶粒带有电荷，在电场中可作定向移动，而不是胶体在电场中自由运动，故⑤错误；故选C．点评：本题考查了分散系、元素及其化合物等知识，题目难度不大，学习中要注意积累相关元素化合物知识．2．2014年诺贝尔化学奖授予美国科学家埃里克•贝齐格、威廉•莫纳和德国科学家斯特凡•黑尔，以表彰他们为发展超分辨率荧光显微镜所作的贡献，他们开创性的成就使光学显微镜能够窥探纳米世界．下列说法错误的是（）A．黑尔寻找突破“绕射极限”的方法，构建了“受激发射损耗”（STED）显微技术B．纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1﹣100*10﹣6m）的材料C．得奖者的研究允许人类观察病毒以至细胞内的蛋白质D．纳米级分辨率的显微镜已在世界范围内广泛运用考点：纳米材料．分析：A、“受激发射损耗”（STED）显微技术是德国科学家斯特凡•黑尔所构建；B、纳米材料是指大小在1﹣100nm之间的物质；C、蛋白质的分散系属于胶体；D、纳米级分辨率的显微镜已得到推广．解答：解：A、黑尔为了寻找突破“绕射极限”的方法，构建了“受激发射损耗”（STED）显微技术，故A正确；B、纳米材料是指大小在1﹣100nm之间的物质，而1nm=10﹣9m，故尺度范围应为1﹣100×10﹣9m，故B错误；C、蛋白质的分散系属于胶体，而胶体的胶粒的直径大小介于1﹣100nm之间，符合超分辨率荧光显微镜所观察的范围，故得奖者的研究允许人类观察病毒以至细胞内的蛋白质，故C正确；D、纳米级分辨率的显微镜能让人类更真实的认识细菌和病毒，已得到推广，故D正确．故选B．点评：本题考查了纳米材料和科学史，应注意的是胶体的胶粒的直径大小介于1﹣100nm之间，难度不大．3．纳米材料是指颗粒的三维线度中的任一维在1nm～100nm范围的材料．纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响，远远超过电子技术．下列关于纳米技术的叙述不正确的是（）A．将纳米材料分散到液体分散剂中可制得液溶胶B．用纳米级金属颗粒粉剂作为催化剂可加快化学反应速率C．将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧，说明“纳米铜”比铜片更易失电子D．银器能抑菌、杀菌，将纳米银粒子植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果考点：纳米材料．专题：溶液和胶体专题．分析：A、纳米材料在以液体为分散剂所形成的溶胶分散系为液溶胶；B、颗粒变小可加快反应速率；C、得失电子是由元素原子的结构决定的，纳米铜没有改变原子结构；D、银器能抑菌、杀菌，将纳米银粒子植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果．解答：解：A、纳米材料在以液体为分散剂所形成的溶胶分散系为液溶胶，故A正确；B、颗粒变小可加快反应速率，故B正确；C、得失电子是由元素原子的结构决定的，纳米铜没有改变原子结构，故C错误；D、银器能抑菌、杀菌，将纳米银粒子植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果，故D正确．故选：C．点评：本题考查了纳米材料的性质及其应用问题，难度不大，注意相关基础知识的积累．4．“纳米材料”是指粒子直径在1nm～100nm的材料．若将“纳米材料”的粒子分散到液体分散剂中所得到的分散系是（）A．溶液B．乳浊液C．悬浊液D．胶体考点：纳米材料．专题：溶液和胶体专题．分析：根据分散系粒子直径对分散系进行分类，粒子直径在1nm～100nm的属于胶体范畴．解答：解：根据分散系粒子直径对分散系进行分类，粒子直径在1nm～100nm的属于胶体范畴，故将“纳米材料”的粒子分散到液体分散剂中所得到的分散系是胶体，故选：D．点评：本题考查了分散系类的依据，粒子直径在1nm～100nm的属于胶体范畴，属于概念性问题，注意基础知识的积累．5．由碳原子构成的纳米碳管可以作为储存氢气的优良容器，其单层部分结构示意图如图，下列说法正确的是（）A．012g纳米碳管中含有6.02x1021个碳原子B．纳米碳管是一种无机化合物C．纳米碳管与石墨互为同位素D．纳米碳管不会与氧气反应考点：纳米材料．专题：化学应用．分析：A．依据n==计算得到；B．纳米碳管是碳单质；C．质子数相同中子数不同的原子互称同位素；D．碳能与氧气反应生成二氧化碳．解答：解：A．0.12g纳米碳管中碳物质的量==0.01mol，含有6.02xl021个碳原子，故A正确；B．纳米碳管是一种碳的单质，不是无机化合物，故B错误；C．纳米碳管与石墨是碳的单质互为同素异形体，故C错误；D．纳米碳管的性质与碳单质相同，能与氧气反应生成二氧化碳，故D错误．故选A．点评：本题考查了纳米材料的组成和结构分析，主要是单质、化合物，同素异形体和同位素区别，质量计算物质的量计算微粒数，题目难度中等．6．“纳米材料”是粒子直径为1～100nm（纳米）的材料，纳米碳就是其中的一种．若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质（）①是溶液②是胶体③能产生丁达尔效应④能透过滤纸⑤不能透过滤纸⑥静置后，会析出黑色沉淀．A．①④⑥B．②③⑤C．②③④D．①③④⑥考点：纳米材料．专题：溶液和胶体专题．分析：纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种．若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体，依据胶体的特征和性质分析判断问题；解答：解：纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种．属于胶体分散质微粒直径的大小，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体，具有丁达尔现象，能透过滤纸，具有介稳性，不生成沉淀，故②③④正确；故选C．点评：本题考查了胶体分散系的本质特征，胶体性质的应用，分散系的本质区别是分散质微粒直径大小．7．“纳米材料”是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料．若将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物具有的性质是（）A．能全部透过半透膜B．有丁达尔效应C．所得液体一定能导电D．所得物质一定为悬浊液或乳浊液考点：纳米材料．专题：溶液和胶体专题．分析：由“纳米技术”是指粒子直径在几纳米到几十米的材料，则分散到液体分散剂中，分散质的直径在1nm～100nm之间，以此来解答．解答：解：分散系中分散质的直径在1nm～100nm之间的属于胶体分散系，由“纳米技术”是指粒子直径在几纳米到几十米的材料，则分散到液体分散剂中，分散质的直径在1nm～100nm之间，则该混合物属于胶体．A．胶体不能通过半透膜，故A错误；B．胶体具有丁达尔现象，故B正确；C．胶粒不一定带电，液体分散剂若为非电解质，则不能导电，故C错误；D．该混合物属于胶体，不属于悬浊液或乳浊液，故D错误；故选B．点评：本题考查分散系的判断及胶体的性质，明确纳米材料的直径是解答本题的关键，题目难度不大．8．下列分散系中的分散质的微粒直径属于纳米级（1～100nm）的是（）A．溶液B．悬浊液C．胶体D．乳浊液考点：纳米材料．专题：溶液和胶体专题．分析：根据分散质粒子直径大小分类，把分散系分为：溶液、胶体、浊液．“纳米”是一个长度的单位，1nm=10﹣9m，溶液、浊液、胶体的本质区别就是分散质的微粒直径不同．解答：解：A．溶液分散质的微粒直径为小于1nm的分散系，故A错误；B．悬浊液是固体小颗粒悬浮于液体中，分散质微粒的直径为大于100nm，故B错误；C．胶体的分散质的微粒的直径为1nm～100nm，属于纳米级，故C正确；D．乳浊液是液体小液滴悬浮于液体中，分散质微粒的直径为大于100nm，故D错误；故选C．点评：本题主要考查了三种分散系溶液、浊液、胶体的区别，抓住本质区别是分散质的微粒直径不同，就可轻松解题．9．“纳米材料”是粒子直径为1～100nm（纳米）的材料，纳米碳就是其中的一种．若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质（）①是溶液②是胶体③能透过滤纸④不能透过滤纸⑤能产生丁达尔效应⑥静置后，会析出黑色沉淀．A．①④⑥B．②③④C．②③⑤D．①③④⑥考点：纳米材料．专题：化学应用．分析：纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种．若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体，依据胶体的特征和性质分析判断问题．解答：解：纳米材料”是粒子直径为1～100nm的材料，纳米碳就是其中的一种．属于胶体分散质微粒直径的大小，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中形成分散系是胶体，具有丁达尔现象，能透过滤纸，故②③⑤正确；故选C．点评：本题考查了胶体分散系的本质特征，胶体性质的应用，分散系的本质区别是分散质微粒直径大小．10．“纳米材料”是指直径从几纳米至几十纳米的材料，目前已广泛