《生而不凡——新材料之王石墨烯》初中說明文閱讀題及答案

手機充電只需幾秒鐘？史上最薄電燈泡？光驅動飛行器？關于石墨烯非凡應用的新聞不斷出現在人們的視野當中，似乎石墨烯已經成為了無所不能的超級材料。石墨烯是什么?到底有什么特性讓它備受推崇?

石墨烯是從石墨材料中剝離出來的，它由碳原子組成，并且只有一層原子厚度，是一種二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

實際上石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。

石墨烯對物理學基礎研究有著特殊意義，它使一些此前只能紙上談兵的量子效應可以通過實驗來驗證，例如電子無視障礙、實現幽靈一般的穿越。但更令人感興趣的，是它那許多“極端”性質的物理性質。

作為目前發現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀。”

石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一只貓的重量。

難以想象的是，石墨本身幾乎是最軟的礦物質(莫氏硬度只有1-2級)，“切”成一個碳原子厚度的薄片時，“性格”會發生如此之大的變化，石墨烯的硬度比莫氏硬度10級的金剛石還要高，但卻又有很好的韌性，可 以彎曲。

因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，石墨烯也有著全新的電學屬性。石墨烯是世界上導電性最好的材料，電子在其中的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。

石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。據 相關專家分析，用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。

另外，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。

石墨烯具有很強的化學敏感性，可以制成高效探測器等。涂有石墨烯的傳感器可以檢測到含有用于炸藥、氨等化學物質的低濃度的蒸汽。

石墨烯的這些特性注定要給諸多產業帶來翻天覆地的變化。雖然現在仍有制備上的困難和成本限制等問題，但已經有一些優秀研究成果問世，展現了極佳的研發前景。

（來源：鳳凰網，2015-06-29 ，有刪改 ）

1.第一段連用好幾個問句，有何作用？

2.下列加點詞語能否刪去？為什么？

① 難以想象的是，石墨本身幾乎是最軟的礦物質(莫氏硬度只有1-2級)。

② 雖然現在仍有制備上的困難和成本限制等問題，但已經有一些優秀研究成果問世，展現了極佳的研發前景。

3.請根據文意，給“石墨烯”下一個定義。

4.請根據文中的描述，以石墨烯為原材料，合理想象并設計一種產品，要求能充分凸顯出石墨烯的非凡作用，并附有簡要產品說明。

參考答案：

1.通過幾個問句，寫出了關于石墨烯的各種非凡應用，引出下文對石墨烯相關內容的介紹，激發讀者的閱讀興趣。…點此查看完整答案（答案頁第6頁）…3.石墨烯是本來就存在于自然界的，從石墨材料中剝離出來的，由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。4.能根據文意，自圓其說即可。