科学与技术 简答题Word文档格式.docx

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在古代，科学、技术和生产之间的关系，往往是生产实际的需要刺激技术的进步，再促进科学的发展。

它们之间的关系是生产

技术

科学，生产和技术的实践为科学理论的形成奠定基础。

从十九世纪下半叶以来，这种关系有了微妙的变化。

科学理论不仅是处在技术和生产的前面，而且为技术和生产的发展开辟了各种可能的途径，形成了科学

生产的发展顺序。

科学作为系统化的理论知识体系，还有其自身的体系结构，有其自身的矛盾运动和继承积累关系，这就是自然科学发展的相对独立性，科学发展的这种内部矛盾运动就是其动力。

3．科学、技术、生产之间的关系在19世纪下半叶前后是如何变化的?

从古代到19世纪下半叶前，科学、技术和生产之间的关系，往往是生产实际的需要刺激技术的进步，再促进科学的发展。

从十九世纪下半叶以来，这种关系有了微妙的变化。

1．简述细胞学说和达尔文进化论的意义。

细胞学说的意义：

细胞学说认为，动植物都是由细胞构成的，它们之间没有绝对的区别，一切生命有机体都是由简单的细胞分裂、增殖和发展起来的。

细胞学说是关于有机体结构的第一个学说，它将形形色色的动植物体的结构统一于细胞，又以细胞为基点来解释一切生命现象，从而揭示了生命世界的内在联系和有机统一。

达尔文进化论的意义：

达尔文的进化论用大量的事实和严密的论证说明了生物物种是由简单的物种发展演变而来，从动态发展的角度阐明了整个生命世界的内在联系和有机统一。

2．.简述能量守恒和转化定律的意义。

能量守恒和转化定律的意义在于把原来人们认为互不相关的、割裂的各种物理现象——力学的、热学的、磁学的、光学的——联系在一起了，把表面上形式完全不同的各类运动统一在一个自然规律中，使人们得以科学地从自然界统一的高度来考察整个自然界。

3．简述电力革命的意义。

电力革命是继工业革命之后的第二次技术革命，它给人类社会带来了巨大的进步。

首先，电力革命在工业革命的基础上，再次大大促进了社会生产力的发展。

电力革命使电动机、内燃机普遍进入工业部门，原先以蒸汽机提供动力的地方，都逐步改为以电能为动力，这样使工农业、交通运输业迅速摆脱了蒸汽动力的限制，有效促进了生产过程的机械化和自动化，大大提高了劳动生产率，改善了劳动条件，使社会生产力呈直线上升。

其次，电力革命深刻改变了人类的生活。

有线电报、电话和无线电通信的先后发明，使人类快速传递消息成为可能；

电灯的发明使人类可以不再‘‘日出而作，日落而息”；

留声机、电影等发明更使人们认识了电带来的奇迹。

时至今日，电能已经充分渗透到工业生产和社会生活的各个方面，没有电，人类社会生活的运转便会立刻陷于瘫痪。

再次，电力革命使在工业革命中建立起来的产业结构发生了深刻变化。

电力、电子、化学、汽车、航空等一大批技术密集型产业兴起，使生产更加依赖科学技术的进步，技术从机械化时代进入了电气化时代。

4．简述量子理论和相对论的意义。

量子理论与相对论的诞生，革新了物理科学的基本概念框架。

由于近代人们对世界图景的认识主要来自于物理科学，所以说，量子理论和相对论也革新了人们眼中的世界图景。

量子理论和相对论不仅成为现代物理学的基石，也为现代其他自然科学提供了全新的理念、理论和方法。

1．试叙述原子的大小、结构及内部运动状况。

答：

原子的半径约为

m。

原子由原子核和电子组成。

所有的正电荷和原子的绝大部分质量都集中在原子中心的一个非常小的体积内，这就是“原子核”，其半径在

～

m范围内。

原子中的电子在核周围绕核运动，运动半径约为

带正电的核和带负电的电子之间的静电引力把整个原子结合在一起。

2.爱因斯坦质能关系式说明了什么?

爱因斯坦在1905年写出的“质能关系式”为：

常见形式是：

式中

为能量，m为质量，

为光速。

光的速度为

m·

s-1，是一切物质运动速度的最大极限。

从公式中可以看出，物体的能量每增加

，相应的惯性质量也必定增加

；

反之，每减少

的质量，就意味着释放出

的巨大能量。

也就是说：

质量与能量是等价的，是可以相互转化的，少量的质量能够转换为十分巨大的能量。

这是一个惊天动地的理论，它揭开了宇宙的一个巨大奥妙，为核能的利用奠定了理论基础。

因此，这一公式被后人称为“改变世界的方程”

3.自然界中存在哪几种基本作用?

自然界中一切物体的相互作用，都可以归结为四种基本的相互作用，即引力、弱力、电磁力和强力相互作用。

4.什么是链式裂变反应?

产生链式裂变反应的条件是什么？

链式核反应是指核反应产物之一能引起同类反应，使得这样的反应能链式地进行下去的核反应。

重核受中子冲击发生裂变过程中释放出新中子，如果新中子能够使其他重核继续发生裂变，链式裂变反应就可以实现。

比如，在中子轰击下铀—235核每次裂变产生2～3个新的中子，新中子引起邻近铀—235核裂变，并在其裂变中再产生新的中子。

于是在一定的条件下，不靠外界作用就能连锁式地引起其他铀—235核的裂变反应，同时使系统持续地放出大量的裂变能量，这个过程就是链式裂变反应。

产生链式裂变反应的条件是：

某一时间间隔内所产生的中子总数等于或大于在同一时间间隔内由吸收和泄漏所损失的中子总数。

1．目前较多应用的仪器分析方法有几种?

答案：

目前较多应用的仪器分析法有5种，分别是：

1．光谱分析法；

2．色谱法3．电化学分析法4．质谱分析法；

5．核磁共振波谱分析法。

2．简述现代化学研究的内容和方法。

现代化学研究的内容

　　现代化学研究的内容可以归纳为三个方面：

第一是深入研究化学反应理论，开发化学反应过程来揭示化学反应的实质，进而设计最佳的化学反应过程。

第二是提高结构研究的水平，致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。

第三，发展分析和测试新方法，依靠计算机技术及多学科综合，使化学研究信息趋于更高的灵敏性和可靠性，为高科技发展创造新分子，为社会需要合成特定性能的材料和物质。

　　现代化学的研究方法

　　现代化学研究不仅要综合其他自然科学的理论成果，而且还要综合运用其他自然科学的研究方法。

现代化学需要多学科知识的综合、众多高深理论作指南、依靠多种专业人员细致分工和合作，用多种精密仪器设备作检测的手段。

研究的方法：

博采众长，协同多学科合作，细致分工和整体思维。

（DVD上的提法）

3．说出几种新金属材料的名称和用途。

新金属材料主要有：

（1）超导材料：

主要用途：

①用作输电线材料；

②制造大功率发电机；

③制造大功率的磁体。

由于超导材料在临界温度时的电阻趋近零，它可避免或减少输电线路上的电能损耗（通常，在输电线电能的损失约占发电量的10％），超导材料显然是首选的、最理想的输电线材料，它能实现电能的远距离、高电流密度的无损输送。

用超导材料制造电机，其质量可减轻90％，输出电流可提高20倍，这对制造大功率发电机具有突出的意义。

例如，制造一座百万千瓦级的发电机，用普通材料其体积相当于一座两层楼房，而使用超导材料，则只占几张桌子大小的空间。

超导材料制成巨大功率的磁体，会产生的强大磁场。

用超导材料制成的列车，在运行时，车身悬浮于铁轨上而不接触铁轨，即“磁浮列车”。

这种列车运行时的阻力很小，时速可达500—1000公里。

（2）稀土材料

现在人们所说的稀土材料，一般是指由镧系15种元素加上钇、钪共17种金属元素中的一种或几种元素所形成的一类高纯单质及其化合物材料。

主要用途：

冶金工业中，利用加入少量稀土元素来改善和提高金属的性能。

如在球磨铸铁中加入少量稀土元素，就能除去其中的非金属杂质，改变铸铁中的石墨形态，显著提高密度，提高铸铁的机械性能，使它达到铸钢和锻钢的水平。

石油化学工业中，用稀土制成的分子筛催化剂活性很高，是石油炼制中催化裂化工序的重要添加剂，它与一般催化剂相比，具有产汽油率高的特点。

稀土钕钇铝石榴石是一种良好的激光材料，在军事工业中，用它制成的激光器，可用于激光测距与瞄准、激光通信与雷达等。

此外，由于这种激光器的瞬间输出功率特别高，焦点温度可达几百万度，故可用来制造击毁飞机、导弹、卫星及坦克的激光武器。

稀土金属与钴的合金是一种极好的永磁材料，已被广泛应用于微型电机、加速器、音响设备、电子手表、医疗器械中。

（3）形状记忆合金

在一定温度下，将这类合金先加工成型，然后改变外界温度（降温或升温），它可产生变形。

一旦外界温度重新回复到原来温度时，它的形状立即可以复原，犹如具有“记忆”过去形状的功能，故称其为形状记忆合金。

在工业上，形状记忆合金在20世纪70年代起，主要应用于紧固件。

如用形状记忆合金可制得“智能”型铆钉，使用时先在常温下弯曲铆钉尾部，然后在低温时拉直并插入孔内；

待温度升高时，铆钉尾部会自动弯曲达到铆接的目的。

在医疗方面，在外科各种骨整形和断骨再接中，用形状记忆合金制成的接骨板，不但能将两段断骨固定住，而且能在断骨恢复原来形状的过程中产生压缩力，迫使断骨很快愈合。

牙科用的矫正牙齿的金属丝也是利用放入口腔内，靠体温使形状记忆合金丝恢复原状，来达到治疗与矫正的目的。

另外，形状记忆合金还可制成火灾自动报警器和自动灭火器等。

记忆合金已经用于航空航天事业。

形状记忆合金可被制成航天飞机的抛物面形通讯卫星天线。

发射前，在临界温度下，将它叠成非常小的体积放入卫星内。

进入太空后，将其取出置于相应位置，在太阳光照射下，温度升高，天线可恢复原抛物面形状。

（4）贮氢合金

1968年，人们发现某些合金具有吸收氢气的特性，如镁—镍合金、镧—镍合金。

这类合金在一定温度和压力下可大量吸收氢气，其原因是合金中的金属原子能与氢原子结合形成氢化物，把氢贮藏起来。

这是可逆反应，金属氢化物受热时，氢气又将会释放出来。

有一些贮氢合金吸收的氢气体积可达到自身体积的1000倍（标准状况）。

贮氢合金可以用来提纯和回收氢气，它可以将氢气提纯到很高的纯度。

我国科学家研制的钛—铁—锰贮氢材料，可将氢提纯到99．9999％的超纯氢，这项研究可大大降低提纯氢的成本。

一是用于储存氢气；

二是在工业生产中回收和利用氢气。

贮氢合金的迅速发展，为氢气的利用开辟了更广阔的前景。

例如：

贮氢合金吸氢后可用于氢动力汽车，它为开发无污染汽车提供了可靠的能量来源。

另外；

贮氢合金在吸氢时会放热，在放出氢气时会吸热，人们利用这种放热—吸热循环，进行热的贮存和传输，用作制冷或采暖设备等。

（5）非晶态合金

“非晶态合金”是指一些不仅能以晶体的形式存在，也可以非晶体的形式存在的合金。

非晶态合金的硬度和强度比一般晶态合金高很多，用它制造的高强度电缆，可大大提高使用寿命。

它还具有良好的磁性能，用它作磁性材料代替硅钢片作变压器铁芯，可使自身能量损失减少60％以上。

美国每年损耗在变压器上的电量为6000MW，损失约为3