题目
纳米材料的表面效应是指:A. 随着粒径减小,比表面积显著增大,表面原子数比例增加B. 随着粒径减小,材料熔点升高C. 随着粒径减小,材料导电性增强D. 随着粒径减小,材料颜色变浅
纳米材料的表面效应是指:
A. 随着粒径减小,比表面积显著增大,表面原子数比例增加
B. 随着粒径减小,材料熔点升高
C. 随着粒径减小,材料导电性增强
D. 随着粒径减小,材料颜色变浅
题目解答
答案
A. 随着粒径减小,比表面积显著增大,表面原子数比例增加
解析
本题考查纳米材料表面效应的相关知识。解题思路是明确纳米材料表面效应的定义,然后将各选项内容与该定义及相关性质进行对比分析。
- 选项A:纳米材料表面效应的核心就是随着粒径减小,比表面积显著增大,表面原子数比例增加。因为比表面积$S_{比}=\frac{S}{V}$(其中$S$为表面积,$V$为体积),当粒径$r$减小时,体积$V = \frac{4}{3}\pi r^{3}$减小的速度比表面积$S = 4\pi r^{2}$减小的速度快,所以比表面积增大,表面原子数比例也随之增加,该选项符合纳米材料表面效应的定义,是正确的。
- 选项B:随着粒径减小,材料的熔点通常是降低的,而不是升高。这是由于表面原子数比例增加,表面能升高,原子间的结合力减弱,使得材料更容易熔化,所以该选项错误。
- 选项C:纳米材料粒径减小对导电性的影响较为复杂,并不是简单的导电性增强。它可能会因为量子尺寸效应、表面散射等多种因素导致导电性发生变化,可能增强也可能减弱,所以该选项错误。
- 选项D:纳米材料粒径减小,材料颜色可能会变深。这是因为纳米粒子对光的吸收和散射特性发生了变化,当粒径减小到与光的波长相当或更小时,会出现量子尺寸效应,导致对光的吸收峰发生移动,从而使材料颜色改变,一般是变深,所以该选项错误。