科学与技术 简答题Word格式文档下载.docx
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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30亿美元，若将现有的全部配电变压器都换成非晶态铁合金，则每年至少可节省十亿多美元的电费。
非晶态磁性材料还可用于制作磁带、录音磁头，其耐磨性较一般材料提高几十倍，而且具有贮量大、频率响应好、分辨率高、失真小等优点。
非晶态合金还具有良好的化学性能，特别具有耐腐蚀性能，比起优质不锈钢，它的耐腐蚀要强100倍。
4．新材料的主要领域有哪些?
各举一例说明该种材料的特点及应用。
目前，新材料的主要领域有高性能金属材料、无机非金属材料、新型有机合成高分子材料以及复合材料等。
5．写出三种复合材料。
目前，人们广泛应用的三种复合材料分别是塑料、合成纤维、合成橡胶。
6．常见金属材料有几种?
各有什么特点?
举例说明其用途。
目前，人们生产和生活应用最多的（常见的）金属材料是钢铁、铜和铝。
钢铁其实是铁碳合金，它们的主要成分是铁，另外还含有碳和其他元素如锰、硅、磷等。
一般纯铁实用价值很差，而钢铁的用途就非常广，广泛用于制作各种钢铁制品。
钢铁按含碳量的多少可分为生铁、熟铁和钢三类。
纯铜是紫色的金属，有良好的延展性，在金属中，铜的导电性和导热性仅次于银，因为具有价格上的优势，所以，电器工业用的电线、电缆等输电线路主要用铜。
在冶金工业中，常用铜与一些金属来制造各种合金，常见铜合金可分为黄铜、青铜、白铜三类。
纯铝是一种银白色的金属，有良好的导电、导热性和延展性，可拉成细丝，展成0．01mm甚至更薄的铝片。
它广泛用于电气工业、日常生活等方面。
铝容易形成合金，品种繁多的铝合金用于航天航空、船舶、汽车等工业。
铝具有两性，既可与酸反应，又可与碱反应，因此，在生活中，我们使用铝制品时不宜煮酸性食物，也不宜用碱洗涤。
铝的化学性质较为活泼，铝制品也不宜长期盛含盐的物质。
铝在空气中易生成致密氧化膜，这层氧化膜可保护内部铝不再继续氧化，因此，擦洗铝制品时，不宜用硬质工具磨擦，以免损坏保护膜，进而损伤铝制品。
7．为什么最古老的金属材料一直沿用至今?
因为这些金属材料原材料丰富，随着冶炼技术的不断进步，质量越来越好，使用范围越来越广，与人类的生活和生产联系越来越密切。
金属是人类历史上使用最早的材料之一，大约在3000多年前，我国商代已经开始制造和使用青铜器了。
直到20世纪中叶，金属材料也一直在材料中占绝对优势。
之所以一直沿用至今，是因为金属材料有如下的优势：
①几千年以来有一套成熟的生产技术和庞大的生产能力，如钢铁工业；
②金属有许多优良的理化性能，形成其他材料不能完全替代的使用优势，如：
比陶瓷高得多的韧性、磁性和导电性等；
③近、现代高新技术创新，产生出许多新的金属材料，如优质钢、高强度钢、各种合金和新金属材料等。
8．玻璃、陶瓷和水泥都是硅酸盐材料，它们各有什么特点?
玻璃是一种无定型硅酸盐混合物，它没有确定的熔点，可在某一温度范围内逐渐软化。
玻璃在软化状态时，可吹成各种形状，很早人们就利用玻璃的这种性质，制造成各种各样的器皿、艺术品。
玻璃是建筑业最基本的材料之一，它不仅可以用于采光、隔热，而且也可用于装饰。
水泥是建筑行业大量应用的硅酸盐材料。
硅酸盐水泥是由石灰石（CaCO3）和黏土（主要是SiO2）烧结而成的它的，主要成分是硅酸三钙（3CaO·
SiO2）。
生产陶瓷的原料有天然矿物原料和通过化学方法制备的化工原料两种。
天然矿物原料主要是黏土，主要化学成分是水合硅酸铝类，另外还有石英、云母、有机质等。
陶与瓷的区别，主要是在原料配置和烧制温度上。
陶的原料是普通黏土，烧制温度约为800～1000℃；
瓷则选用纯净的黏土（叫瓷土），加入长石和石英，在1200～1300℃高温烧制，因此，瓷器质硬而脆、坯体细腻。
9．写出聚氯乙烯、聚乙烯的单体和聚合体的化学式。
聚氯乙烯是许多氯乙烯单体（CH2＝CHCl）合成的。
氯乙烯单体的化学式为：
CH2＝CHCl
聚氯乙烯聚合体的化学式为：
nCH2＝CH2
[CH2一CH2]n
nCH2＝CHCl
[CH2一ClH]n
10．为什么称有一些金属合金为“形状记忆合金”?
它们有哪些优异的性能？
主要特点是具有记忆形状的特异功能。
“形状记忆合金”主要有镍-钛合金、铜铝镍合金、铜锌合金等近30种，其中以镍-钛合金的应用最广泛。
形状记忆合金在20世纪70年代起，主要应用于紧固件。
又如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。
齿科用的矫齿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，来达到治疗与矫正目的。
在航空航天方面，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。
1．与一般化学催化剂相比，酶有哪些特点?
酶是催化剂，因而具有一般催化剂的性质。
如酶能加快反应的速度；
少量的酶能催化大量的物质发生反应；
反应前后酶的化学性质和数量不变等。
但酶与一般化学催化剂相比，还具有另外一些特性，即高度专一性、高效性和高度敏感性。
2．简述核酸的种类及其成分上的区别。
生物体内存在两大类核酸。
一类是脱氧核糖核酸，简称DNA，是染色体的主要成分，主要存在于细胞核中；
另一类是核糖核酸，简称RNA，主要存在于细胞质中。
核苷酸是组成核酸的基本单位，把DNA和RNA放在酸或碱的环境中，或在酶的作用下水解，都各可以得到4种核苷酸。
这些核苷酸有类似的结构，即每个核苷酸都由3种成分组成：
一个五碳糖（也叫戊糖）、一个磷酸和一个含氮碱基（嘌呤或嘧啶），其中碱基和五碳糖合称核苷。
在组成DNA的4种核苷酸中，五碳糖都是脱氧核糖，含氮碱基分别是腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），由此组成4种脱氧核糖核苷酸（dAMP，dGMP，dCMP，dTMP）。
在组成RNA的4种核苷酸中，五碳糖都是核糖（比脱氧核糖多一个氧原子），含氮碱基分别是腺嘌呤（A），鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U），由此组成4种核糖核苷酸（AMP，GMP，CMP，UMP）。
3．DNA的二级结构是怎样的?
有什么特点?
DNA的二级结构为双螺旋结构。
双螺旋结构有以下主要特点：
（1）双螺旋由两条多核苷酸链组成，两条链以右旋方式围绕同一中心轴盘旋，两条链的走向相反。
（2）两条多核苷酸链中所含的碱基，在双螺旋的内侧，通过氢键配对。
配对原则是：
（腺瞟呤）A—T（胸腺嘧啶）、（鸟嘌呤）G—C（胞嘧啶）对应，称为“互补原则”。
（3）每个碱基对中的两个对应碱基处于同一平面，且与中心轴垂直，各碱基对平面平行，且保持0.34nm的相等距离。
（4）螺旋每旋转一圈的螺距为3.4nm，直径2nm，每个旋距内有10个碱基对。
4．简述生物技术的定义与范围。
生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料进行加工成某种产品来为社会服务的技术。
通俗地说，生物技术就是利用生物或其产物，来生产对人类有用的物质或生物的技术。
生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术两大类。
传统生物技术是应用发酵、杂交育种等传统的方法来获得需要的产品。
现代生物技术是以生物化学或分子生物学方法改变细胞或分子的性质而获得需要的产品。
现代生物工程一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程，其中，基因工程技术是现代生物技术的核心技术。
5．DNA重组技术的一般操作步骤是怎样的?
DNA重组技术主要包括五个步骤：
目的基因的获取；
DNA分子的体外重组；
DNA重组体的导入；
受体细胞的筛选；
基因表达。
1．简述大爆炸理论的主要观点及宇宙大爆炸的过程。
大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙是有开端的，是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，然后突然发生大爆炸，使物质密度和整体温度发生极大的变化，宇宙从密到稀、从热到冷、不断膨胀，形成了我们的宇宙。
根据大爆炸宇宙学模型的观点，宇宙150亿年的演化过程分为三个阶段。
大爆炸的整个过程大致是：
大约150亿年前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大。
突然，这个体积无限小的点在“无”中爆炸了，时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生，这就是宇宙创生的大爆炸。
大爆炸的瞬间被定作宇宙年龄“零”时。
第一个阶段是宇宙的极早期。
宇宙处在这个阶段的时间特别短，短到以秒来计，称为“太初第一秒”。
刚刚诞生的宇宙是极其炽热、致密的，随着宇宙迅速膨胀，温度急速下降。
当宇宙年龄为百分之一秒时，温度降到1000亿摄氏度；
当宇宙年龄为1秒时，温度继续下降，但仍高达100亿摄氏度以上，宇宙处于一种极高温、高密的状态，当时除氢核—质子外，没有任何别的化学元素，仅由质子、中子、电子、光子等基本粒子混合而成，成为热平衡状态下的“宇宙汤”。
第二个阶段是化学元素形成阶段，此阶段大约经历了数千年。
在“宇宙汤”中，原先只有中子和质子等基本粒子，在3分钟时中子和质子之比为1：
6。
随着整个宇宙体系不断膨胀，温度很快下降。
当温度降到10亿摄氏度左右时，中子开始失去自由存在的条件，化学元素从这时开始形成。
中子和质子开始核聚变过程，所有的中子迅速合成到由两个质子和两个中子构成的氦核中，余下的质子就成了氢原子核。
当温度进一步下降到100万摄氏度时，早期形成化学元素的过程就结束了。
此时宇宙间的物质主要是这些比较轻的原子核和质子、电子、光子等，光辐射很强，但没有星体存在。
第三个阶段是宇宙形成的主体阶段。
这个阶段的时间最长，至今我们仍生活在这一阶段中。
这一阶段起始于温度降到几千摄氏度时，此时上述各种原子核开始与电子结合为中性原子，这一过程称为复合。
由于温度的降低，辐射也逐步减弱，宇宙间主要是气态物质，这些物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块。
又过了几十亿年，中性原子在引力作用下逐渐聚集，先后形成了各级天体。
气体逐渐凝聚成星云，并逐渐演化成星系、恒星和行星，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天所看到的五彩缤纷的星空世界。
在个别天体上还出现了生命现象，人类也终于在地球上诞生了。
2．简述银河系的结构。
银河系是一个中型恒星系，直径约为10万光年，大约包含1000～2000亿颗恒星。
银河系的形态如同铁饼状的圆盘体，中部较厚而四周较薄。
它有三个主要组成部分：
银盘、银核和晕轮。
它是一个典型漩涡状恒星系。
3．简述太阳系的组成和特征。
太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统，整体大致是个球体，其半径在10万天文单位，它的最大范围约可延伸到1光年以外。
太阳系的主要成员有：
太阳（恒星）、九大行星（包括地球）、无数小行星、众多卫星（包括月亮），还有彗星、流星体以及大量尘埃物质和稀薄的气态物质。
在太阳系中，太阳的质量占太阳系总质量的99．8％，其他天体的总和不到总质量的0．2％。
太阳是中心天体，它的引力控制着整个太阳系，使其他天体绕太阳公转。
太阳的特征
太阳是一个巨大的球体。
太阳的质量为是地球质量的33．34万倍。
太阳的质量占了太阳系总质量的99．87％，它强大的引力控制着大小行星、彗星等天体的运动。
太阳的内部能容纳超过130万个地球。
太阳的平均密度比水大一些。
但是太阳里外的密度
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