氢键单描述测定液体燃烧热的方法有哪些
1. 核磁共振仪：有机物中处于不同化学环境的氢原子种类；
2. 红外光谱仪：主要测定有机物中官能团的种类；
3. 紫外光谱仪：有机物中的共轭结构（主要指苯环）；
4. 质谱仪：有机物的相对分子质量，对测定结构也有一定的帮助；
5. 原子吸收（发射）光谱仪：测定物质的的金属元素，也可测定非金属元素；
6. 分光光度计：测定溶液中物质的成分以含量，重点是测反应速率；
7. 色谱分析仪：利用不同物质在固定相和流动相中分配比的不同，对物质进行分离，主要分类物理性质和化学性质相近的物质，纸层析就是其中的一种；
8. 李比希燃烧法：测定有机物中C、H、O、N、Cl的有无及含量，CO2、H2O、N2、HCl；
9. 铜丝燃烧法：测定有机物中是否含卤素，火焰为绿色说明含有卤素；
10. 钠熔法：测定有机物是否含有X、N、S，NaX、Na2S、NaCN；
11. 元素分析仪：测定物质中元素的种类；
12. 扫面隧道显微镜：观察、操纵物质表面的原子和分子；
化学史
1. 道尔顿：提出原子学说；
2. 汤姆生：在阴极射线实验基础上提出“葡萄干面包式”模型；
3. 卢瑟福：在α粒子散射实验基础上提出“核+电子”模型；
4. 波尔：在量子力学基础上提出轨道模型；
5. 舍勒：发现氯气；
6. 维勒：人工合成尿素；
7. 门捷列夫：元素周期表；
材料及成分
1. 火棉：纤维素与硝酸完全酯化的产物；
2. 胶棉：纤维素与硝酸不完全酯化的产物；
3. 人造丝、人造毛、人造棉、黏胶纤维、铜氨纤维主要成分都是纤维素；
4. 醋酸纤维：纤维素与醋酸酐酯化后的产物；
5. 光导纤维：成分为SiO2，全反射原理；
6. Al2O3:人造刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分；
7. SiO2：硅石、玻璃、石英、玛瑙、光纤的主要成分；
8. 硅酸盐：水泥、陶器、瓷器、琉璃的主要成分；
9. 新型无机非金属材料：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、光纤等；
具有耐高温、强度大的特性，还具有电学特性、光学特性、生物功能；
10. 传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷；
11. 新型高分子材料：高分子膜、尿不湿、隐形眼镜、人造关节、心脏补片、液晶材料等；
12. 三大合成材料：合成塑料、合成纤维、合成橡胶；
能源问题
1. 石油：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物
石油的分馏是物理变化，石油的裂化、裂解都是化学变化
2. 煤：主要成分是碳
煤的干馏、气化、液化都是化学变化；
3. 生物质能：通过光合作用，太阳能以化学能的形式贮藏在生物质中的能量形式；
木材、森林废弃物、农业废弃物、植物、动物粪便、沼气等；
4. 新能源：太阳能、风能、潮汐能、氢能、核能；
环境问题与食品安全
1. 臭氧层空洞：氟利昂进入平流层导致臭氧减少；
2. 温室效应：大气中CO2、CH4增多，造成全球平均气温上升；
3. 光化学烟雾：NxOy在紫外线作用下发生一系列的光化学反应而生成的有毒气体；
4. 赤潮：海水富营养化；
5. 水华：淡水富营养化；
6. 酸雨：pH＜5.6；
7. 室内污染：HCHO、苯、放射性氡、电磁辐射；
8. PM2.5：直径≤2.5μm（2.5×10-6m）能在空中长时间悬浮，颗粒小，表面积大，能吸附大量有害有毒物质（如金属、微生物）；
雾霾天气的形成于部分颗粒在空气中形成气溶胶有关
9. 非法食品添加剂：吊白块、苏丹红、三聚氰胺、硼酸、荧光增白剂、瘦肉精、工业明胶；
10. 腌制食品：腌制过程中会产生亚硝酸盐，具有致癌性；
11. 地沟油：地沟油中有黄曲霉素，具有致癌性；可以制肥皂盒生物柴油；
12. 绿色化学：绿色化学是指化学反应及其过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。绿色化学的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，在化工生产的各环节都实现净化和无污染的反应途径；
糖 类
1. 单糖：丙糖：甘油醛（最简单的糖）CH2（OH）CH（OH）CHO戊糖：核糖、脱氧核糖；己糖：葡萄糖、半乳糖、果糖；
2. 二糖：
分子式 名称 有无醛基 水解产物
蔗糖 无 葡萄糖+果糖
C11H22O11 麦芽糖 有 葡萄糖+葡萄糖
同分异构体 乳糖 有 葡萄糖+半乳糖
纤维二糖 有 葡萄糖+葡萄糖
3. 多糖：①淀粉（C6H10O5）n和纤维素（C6H10O5）n，n值是一个区间，故两者不是同分异构体，都是混合物；
②判断淀粉水解程度的方法 （在酸性条件下水解）
a.尚未水解：必须先加NaOH中和硫酸，再加入新制氢氧化铜加热，无砖红色沉淀；
b.完全水解：加入碘水，不呈蓝色
c.取两份，一份加入碘水呈蓝色；一份加入NaoH中中和硫酸后，再加入新制氢氧化铜加热，有砖红色沉淀
③人体中无纤维素酶，不能消化纤维素，多吃含纤维素食物可促进肠道蠕动；
氨基酸和蛋白质
1. α-氨基酸：氨基和羧基连在同一个碳上
天然蛋白质水解生成的氨基酸都是.α-氨基酸；
2. 两性：-NH2具有碱性，-COOH具有酸性
固体氨基酸主要以内盐形式存在，所以具有较高的熔沸点，且难溶于有机溶剂；
两个不同的氨基酸缩合形成二肽，有四种不同的产物（两个自身，两个交叉）；
3. 分离：当氨基酸以两性离子存在于溶液中时，其溶解度最小，而不同的氨基酸出现这种情况的pH各不相同，故可利用此差异，通过调节溶液的pH值来分离氨基酸；
4. 盐析：许多蛋白质在水中有一定的溶解度，溶于水形成胶体；
在浓度较高的低盐金属盐（Na2SO4）或铵盐中，能破坏胶体结构而使蛋白质溶解度降低，从而使蛋白质变成沉淀析出，析出的蛋白质仍具有生物活性；
5. 变质：①重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等可使蛋白质变性而失去活性，析出的蛋白质不再溶于水；
②当人体误食重金属盐时，可喝大量的牛奶、豆奶、鸡蛋清来解毒；
③酒精消毒是破坏了病毒的蛋白质活性而杀死病毒；
6. 颜色反应：①蛋白质遇双缩脲试剂呈玫瑰紫色；②含苯环的蛋白质与浓硝酸作用生成黄色物质；③氨基酸遇茚三酮呈紫色；
7. 氢键存在：①蛋白质的二级结构；②DNA双螺旋结构，AT之间两条，CG之间三条；
油 脂
1. 油脂不是高分子，是由高级脂肪酸与甘油形成的酯类；
2. 油：不饱和脂肪酸甘油酯，常温液态，如豆油、花生油；能使溴水退色；不能从溴水中萃取溴单质；
3. 脂肪：饱和脂肪酸甘油酯，常温固态，如猪油、牛油油；
4. 皂化反应：油脂与碱反应生成甘油与高级脂肪酸钠；
5. 油脂硬化：不饱和高级脂肪酸甘油酯与氢气反应生成饱和高级脂肪酸甘油酯
6. 油脂和矿物油不是同一物质，矿物油是烃类；
7. 天然的油脂都是混合物；
8. 硬水中有较多的Mg2+、Ca2+，会生成不溶于水的（C17H35COO）2Mg和（C17H35COO）2Ca，使肥皂的消耗量增加，故不宜在硬水中使用肥皂；
9. 不饱和脂肪酸甘油酯中的双键会被空气氧化而变质；
10. 地沟油和人造奶油都是油脂；
化学中的不一定
1. 原子核不一定都是由质子和中子构成的。如氢的同位素（11H）中只有一个质子。
2. 酸性氧化物不一定都是非金属氧化物。如Mn2O7是HMnO4的酸酐，是金属氧化物。
3. 非金属氧化物不一定都是酸性氧化物。如CO、NO都不能与碱反应，是不成盐氧化物。
4. 金属氧化物不一定都是碱性氧化物。如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。
5. 电离出的阳离子都是氢离子的不一定是酸。如苯酚电离出的阳离子都是氢离子，属酚类，不属于酸。
6. 由同种元素组成的物质不一定是单质。如金刚石与石墨均由碳元素组成，二者混合所得的物质是混合物；由同种元素组成的纯净物是单质。
7. 晶体中含有阳离子不一定含有阴离子。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，而无阴离子。
8. 有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。如金刚石→石墨，同素异形体间的转化因反应前后均为单质，元素的化合价没有变化，是非氧化还原反应。
9. 离子化合物中不一定含有金属离子。如NH4Cl属于离子化合物，其中不含金属离子。
10. 与水反应生成酸的氧化物不一定是酸酐，与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物。如NO2能与水反应生成酸—硝酸，但不是硝酸的酸酐，硝酸的酸酐是N2O5，Na2O2能与水反应生成碱—NaOH，但它不属于碱性氧化物，是过氧化物。
11. pH＝7的溶液不一定是中性溶液。只有在常温时水的离子积是1×10-14，此时pH＝7的溶液才是中性。
12. 用pH试纸测溶液的pH时，试纸用蒸馏水湿润，测得溶液的pH不一定有误差。
13. 分子晶体中不一定含有共价键。如稀有气体在固态时均为分子晶体，不含共价键。
14. 能使品红溶液褪色的气体不一定是SO2，如Cl2、O3均能使品红溶液褪色。
15. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质。如Fe3+可被还原为Fe2+。
16. 某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。如2H2O＝2H2↑＋O2↑，氢元素被还原而氧元素被氧化。
17. 强氧化物与强还原剂不一定能发生氧化还原反应。如浓硫酸是常见的强氧化剂，氢气是常见的还原剂，但可用浓硫酸干燥氢气，因二者不发生反应。
18. 放热反应在常温下不一定很容易发生，吸热反应在常温下不一定不能发生。如碳与氧气的反应为放热反应，但须点燃；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，但在常温下很容易发生。
19. 含金属元素的离子不一定都是阳离子。如AlO2-、MnO4-。
20. 最外层电子数大于4的元素不一定是非金属元素。如周期表中ⅣA、ⅤA、ⅥA中的金属元素最外层电子数均多于4个。
21. 不能在强酸性溶液中大量存在的离子，不一定能在强碱性溶液中大量存在。如HCO3-、HS-等离子既不能在强酸性溶液中大量存在，也不能在强碱性溶液中大量存在。
22. 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点不一定越高。一般情况下该结论是正确的，但因H2O、HF、NH3等分子间能形成氢键，熔沸点均比同主族元素的氢化物高。
23. 只由非金属元素组成的晶体不一定属于分子晶体。如NH4Cl属于离子晶体。
24. 只含有极性键的分子不一定是极性分子。如CCl4、CO2等都是含有极性键的非极性分子。
25. 铁与强氧化性酸反应不一定生成三价铁的化合物。铁与浓硫酸、硝酸等反应，若铁过量则生成亚铁离子。
26. 强电解质不一定导电；一般强电解质的晶体不导电；
27. 强电解质的导电性不一定强于弱电解质；与溶度有关；
28. 失去电子难的原子获得电子的能力不一定强。如稀有气体原子既不易失去电子也不易得到电子。
常考知识点的归纳
1. 主要成分是纤维素的物质麻类、棉花、木棉、人造丝、人造毛、人造棉、铜氨纤维等；
干扰项：光导纤维、醋酸纤维、硝化纤维、火棉、胶棉；
2. 属于蛋白质的物质，水解得到氨基酸，燃烧有焦羽毛气味
动物毛发角蹄、蚕丝、血红蛋白、酶类、天然皮革；
干扰项：人造奶油；
3. 主要成分为油脂的物质
动物油、植物油、地沟油、人造奶油、鱼肝油、脂肪；
干扰项：矿物油；
4. 高分子物质蛋白质、淀粉、纤维素、PVC、PLA、核酸、聚XX；干扰项：油脂、维生素；
5. 能水解，且产物均为葡萄糖的物质淀粉、麦芽糖、纤维二糖、纤维素；
6. 元素定性分析法李比希燃烧法、钠熔法、铜丝燃烧法、元素分析仪、原子吸收（发射）光谱；
7. 测定有机物结构有作用核磁共振、质谱、红外光谱
8. 原子结构模型的建立①汤姆生：在阴极射线实验基础上提出“葡萄干面包式”模型；
②卢瑟福：在α粒子散射实验基础上提出“核+电子”模型；
③波尔：在量子力学基础上提出轨道模型；
干扰项：道尔顿：只是提出了原子的概念；
布朗运动：只能说明分子作无规则运动；概 念
1. 电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；水、有机酸、无机酸、碱、盐、金属氧化物都是电解质
2. 非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物；
3. 强电解质：在水溶液或熔融状态下完全电离的电解质强酸：HCl，H2SO4，HNO3，HI，HBr，HClO4等强碱：KOH，NaOH，Ca(OH)2，Ba(OH)2等可溶性碱绝大部分盐：CaCl2，CuSO4，Na2CO3，BaSO4，CaCO3等干扰项：难溶性盐虽然溶解度小，但它是强电解质；
4. 弱电解质：在水溶液或熔融状态下部分电离的电解质；弱酸：HAc，H2CO3，HF，HClO，H2SO3，H2S，H3PO4等；弱碱：NH3H2O，Cu(OH)2Mg（OH）2等难溶性碱；少部分盐：Pb(Ac)2，HgCl2
5. 碱性氧化物：能与酸反应，只生成盐和水的氧化物；
6. 酸性氧化物：能与碱反应，只生成盐和水的氧化物
主要有三个：一是战略性新兴产业，二是服务业，三是现代制造业。
一、战略性新兴产业
1、新能源
包括非化石燃料、光伏、核电等等。最高决策层拍板，核能率先发展，因为去年完成了技术创新，实现了第四代核电装备，解决了断水和地震的问题。
2、新材料
新材料属于战略性新兴产业，因为需求巨大。日本电饭锅就用了新材料，大飞机的机壳技术突破也很快，船的动力系统发生重大突破，都是因为新材料的突破。
3、生命生物工程
生物工程将改变世界。比如未来的体检是基因体检，基因体检能提前获知将患什么病症。现在治疗癌症已经找到了药物进入细胞的理论通道；北京大学发现了老年呆痴的细胞病变过程。
4、高端装备制造
我国装备不行的原因，是制造装备的装备不行。比如核磁共振装备还不能生产，全靠进口。高端装备制造发展起来，对经济增长的贡献将会很大。
二、服务业
1、消费服务业
主要包括四个部分，餐饮商贸、儿童服务、健康医疗、养老消费。目前我国都属于短缺，如看病难。消费服务业要走阶层化、个性化之路，消费阶层化是消费的突出趋势。大规模的模仿性消费将退潮，消费服务不再是以营销为中心，而是以客户为中心。
2、生产服务
指生产配套服务、延长设备使用寿命等等。服装、建筑、工业产品等等的设计，就是生产服务。生产与设计分离，高度专业化，设计的搞设计，生产的专攻生产。
3、商务服务
投行、咨询、证券等等，非银行金融服务放开，商务服务应运而生，未来有巨大发展前景。
4、精神服务
人类有物质享受和精神享受。足球为什么能产业化？就是一种发泄的精神享受。
三、现代制造业
1、飞机
既搞大飞机，也搞低空飞机，需求都很大。美国5万架低空飞机，我国目前才100架。私人飞机买不起，但租得起，市场很大，所以应当作为发展重点，有可能将发展成为第三大飞机制造商。飞机制造涉及到14个子行业。
2、高铁装备制造
高铁技术是成功的，高铁还带动了钢铁以及其它很多产业。比如，包头钢铁厂早就不生产建筑钢了，转而生产轨道钢。
3、现代船舶制造
现代船舶制造是成为海洋大国的必然要求，因为资源大部分从海上来。海上通道一旦被截断，就会很被动，所以航母编队很重要。航母编队不光是航母，还要一系列的配套保护设施。
参考资料来源：人民网-魏杰:“新常态”下中国经济三大支柱性产业全解析
编辑本段新能源新材料发展方向
一、超导材料
有些材料当温度下降至某一临界温度时，其电阻完全消失，这种现象称为超导电性，具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是：当电阻消失时，磁感应线将不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。
一般金属（例如：铜）的电阻率随温度的下降而逐渐减小，当温度接近于0K时，其电阻达到某一值。而1919年荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银，当温度下降到4.2K（即-269℃）时，发现水银的电阻完全消失，超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度称为临界温度（TC）。超导材料研究的难题是突破“温度障碍”，即寻找高温超导材料。
以NbTi、Nb3Sn为代表的实用超导材料已实现了商品化，在核磁共振人体成像（NMRI）、超导磁体及大型加速器磁体等多个领域获得了应用；SQUID作为超导体弱电应用的典范已在微弱电磁信号测量方面起到了重要作用，其灵敏度是其它任何非超导的装置无法达到的。但是，由于常规低温超导体的临界温度太低，必须在昂贵复杂的液氦(4.2K)系统中使用，因而严重地限制了低温超导应用的发展。
高温氧化物超导体的出现，突破了温度壁垒，把超导应用温度从液氦（ 4.2K）提高到液氮（77K）温区。同液氦相比，液氮是一种非常经济的冷媒，并且具有较高的热容量，给工程应用带来了极大的方便。另外，高温超导体都具有相当高的磁性能，能够用来产生20T以上的强磁场。 超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。利用超导材料制作超导发电机的线圈磁体制成的超导发电机，可以将发电机的磁场强度提高到5~6万高斯，而且几乎没有能量损失，与常规发电机相比，超导发电机的单机容量提高5~10倍，发电效率提高50%；超导输电线和超导变压器可以把电力几乎无损耗地输送给用户，据统计，目前的铜或铝导线输电，约有15%的电能损耗在输电线上，在中国每年的电力损失达1000多亿度，若改为超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型发电厂；超导磁悬浮列车的工作原理是利用超导材料的抗磁性，将超导材料置于永久磁体（或磁场）的上方，由于超导的抗磁性，磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体（或磁场）和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车，如已运行的日本新干线列车，上海浦东国际机场的高速列车等；用于超导计算机，高速计算机要求在集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会产生大量的热量，若利用电阻接近于零的超导材料制作连接线或超微发热的超导器件，则不存在散热问题，可使计算机的速度大大提高。
二、能源材料
能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。
太阳能电池材料是新能源材料，IBM公司研制的多层复合太阳能电池，转换率高达40%。 氢是无污染、高效的理想能源，氢的利用关键是氢的储存与运输，美国能源部在全部氢能研究经费中，大约有50%用于储氢技术。氢对一般材料会产生腐蚀，造成氢脆及其渗漏，在运输中也易爆炸，储氢材料的储氢方式是能与氢结合形成氢化物，当需要时加热放氢，放完后又可以继续充氢的材料。目前的储氢材料多为金属化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。
固体氧化物燃料电池的研究十分活跃，关键是电池材料，如固体电解质薄膜和电池阴极材料，还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等。
三、智能材料
智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一。国外在智能材料的研发方面取得很多技术突破，如英国宇航公司的导线传感器，用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况；英国开发出一种快速反应形状记忆合金，寿命期具有百万次循环，且输出功率高，以它作制动器时、反应时间仅为10分钟；形状记忆合金还已成功在应用于卫星天线等、医学等领域。
另外，还有压电材料、磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液和磁流变液等智能材料驱动组件材料等功能材料。
四、磁性材料
磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料二类。
1．软磁材料
是指那些易于磁化并可反复磁化的材料，但当磁场去除后，磁性即随之消失。这类材料的特性标志是：磁导率（μ=B/H）高，即在磁场中很容易被磁化，并很快达到高的磁化强度；但当磁场消失时，其剩磁很小。这种材料在电子技术中广泛应用于高频技术。如磁芯、磁头、存储器磁芯；在强电技术中可用于制作变压器、开关继电器等。目前常用的软磁体有铁硅合金、铁镍合金、非晶金属。
Fe-(3%~4%)Si的铁硅合金是最常用的软磁材料，常用作低频变压器、电动机及发电机的铁芯；铁镍合金的性能比铁硅合金好，典型代表材料为坡莫合金（Permalloy），其成分为79%Ni-21%Fe，坡莫合金具有高的磁导率（磁导率μ为铁硅合金的10~20倍）、低的损耗；并且在弱磁场中具有高的磁导率和低的矫顽力，广泛用于电讯工业、电子计算机和控制系统方面，是重要的电子材料；非晶金属（金属玻璃）与一般金属的不同点是其结构为非晶体。它们是由Fe、Co、Ni及半金属元素B、Si 所组成，其生产工艺要点是采用极快的速度使金属液冷却，使固态金属获得原子无规则排列的非晶体结构。非晶金属具有非常优良的磁性能，它们已用于低能耗的变压器、磁性传感器、记录磁头等。另外，有的非晶金属具有优良的耐蚀性，有的非晶金属具有强度高、韧性好的特点。
2．永磁材料（硬磁材料）
永磁材料经磁化后，去除外磁场仍保留磁性，其性能特点是具有高的剩磁、高的矫顽力。利用此特性可制造永久磁铁，可把它作为磁源。如常见的指南针、仪表、微电机、电动机、录音机、电话及医疗等方面。永磁材料包括铁氧体和金属永磁材料两类。
铁氧体的用量大、应用广泛、价格低，但磁性能一般，用于一般要求的永磁体。
金属永磁材料中，最早使用的是高碳钢，但磁性能较差。高性能永磁材料的品种有铝镍钴（Al-Ni-Co）和铁铬钴（Fe-Cr-Co）；稀土永磁，如较早的稀土钴（Re-Co）合金（主要品种有利用粉末冶金技术制成的SmCo5和Sm2Co17），以及现在广泛采用的铌铁硼（Nb-Fe-B）稀土永磁，铌铁硼磁体不仅性能优，而且不含稀缺元素钴，所以很快成为目前高性能永磁材料的代表，已用于高性能扬声器、电子水表、核磁共振仪、微电机、汽车启动电机等。
五、纳米材料
纳米本是一个尺度，纳米科学技术是一个融科学前沿的高技术于一体的完整体系，它的基本涵义是在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创新物质。纳米科技主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学七个方面。
纳米材料是纳米科技领域中最富活力、研究内涵十分丰富的科学分支。用纳米来命名材料是20世纪80年代，纳米材料是指由纳米颗粒构成的固体材料，其中纳米颗粒的尺寸最多不超过100纳米。纳米材料的制备与合成技术是当前主要的研究方向，虽然在样品的合成上取得了一些进展，但至今仍不能制备出大量的块状样品，因此研究纳米材料的制备对其应用起着至关重要的作用。
1．纳米材料的性能
物化性能 纳米颗粒的熔点和晶化温度比常规粉末低得多，这是由于纳米颗粒的表面能高、活性大，熔化时消耗的能量少，如一般铅的熔点为600K，而20nm的铅微粒熔点低于288K；纳米金属微粒在低温下呈现电绝缘性；钠米微粒具有极强的吸光性，因此各种纳米微粒粉末几乎都呈黑色；纳米材料具有奇异的磁性，主要表现在不同粒径的纳米微粒具有不同的磁性能，当微粒的尺寸高于某一临界尺寸时，呈现出高的矫顽力，而低于某一尺寸时，矫顽力很小，例如，粒径为85nm的镍粒，矫顽力很高，而粒径小于15nm的镍微粒矫顽力接近于零；纳米颗粒具有大的比表面积，其表面化学活性远大于正常粉末，因此原来化学惰性的金属铂制成纳米微粒（铂黑）后却变为活性极好的催化剂。
扩散及烧结性能 纳米结构材料的扩散率是普通状态下晶格扩散率的1014~1020倍，是晶界扩散率的102~104倍，因此纳米结构材料可以在较低的温度下进行有效的掺杂，可以在较低的温度下使不混溶金属形成新的合金相。扩散能力提高的另一个结果是可以使纳米结构材料的烧结温度大大降低，因此在较低温度下烧结就能达到致密化的目的。
力学性能 纳米材料与普通材料相比，力学性能有显著的变化，一些材料的强度和硬度成倍地提高；纳米材料还表现出超塑性状态，即断裂前产生很大的伸长量。
2．纳米材料的应用
纳米金属：如纳米铁材料，是由6纳米的铁晶体压制而成的，较之普通铁强度提高12倍，硬度提高2~3个数量级，利用纳米铁材料，可以制造出高强度和高韧性的特殊钢材。对于高熔点难成形的金属，只要将其加工成纳米粉末，即可在较低的温度下将其熔化，制成耐高温的元件，用于研制新一代高速发动机中承受超高温的材料。
纳米陶瓷：首先利用纳米粉末可使陶瓷的烧结温度下降，简化生产工艺，同时，纳米陶瓷具有良好的塑性甚至能够具有超塑性，解决了普通陶瓷韧性不足的弱点，大大拓展了陶瓷的应用领域。
纳米碳管 纳米碳管的直径只有1.4nm，仅为计算机微处理器芯片上最细电路线宽的1%，其质量是同体积钢的1/6，强度却是钢的100倍，纳米碳管将成为未来高能纤维的首选材料，并广泛用于制造超微导线、开关及纳米级电子线路。
纳米催化剂 由于纳米材料的表面积大大增加，而且表面结构也发生很大变化，使表面活性增强，所以可以将纳米材料用作催化剂，如超细的硼粉、高铬酸铵粉可以作为炸药的有效催化剂；超细的铂粉、碳化钨粉是高效的氢化催化剂；超细的银粉可以为乙烯氧化的催化剂；用超细的Fe3O4微粒做催化剂可以在低温下将CO2分解为碳和水；在火箭燃料中添加少量的镍粉便能成倍地提高燃烧的效率。
量子元件 制造量子元件，首先要开发量子箱。量子箱是直径约10纳米的微小构造，当把电子关在这样的箱子里，就会因量子效应使电子有异乎寻常的表现，利用这一现象便可制成量子元件，量子元件主要是通过控制电子波动的相位来进行工作的，从而它能够实现更高的响应速度和更低的电力消耗。另外，量子元件还可以使元件的体积大大缩小，使电路大为简化，因此，量子元件的兴起将导致一场电子技术革命。人们期待着利用量子元件在21世纪制造出16GB（吉字节）的DRAM，这样的存储器芯片足以存放10亿个汉字的信息。
目前我国已经研制出一种用纳米技术制造的乳化剂，以一定比例加入汽油后，可使象桑塔纳一类的轿车降低10%左右的耗油量；纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，可以不用昂贵的超低温液氢储存装置。
未来的几种新能源新材料
波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来，在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年，电厂的发电成本虽高于其它发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。
可燃冰：这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。
煤层气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达2000Tm3。
微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，以开辟能源的新途径。
第四代核能源：当今，世界科学家已研制出利用正反物质的核聚变，来制造出无任何污染的新型核能源。正反物质的原子在相遇的瞬间，灰飞烟灭，此时，会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能，如果能够控制正反物质的核反应强度，来作为人类的新型能源，那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。
试题分析：A、1923年丹麦布朗特（Bronsted）和英国劳莱（Lowey）提出了酸碱质子理论，A不正确；B、活泼金属元素的氧化物不一定是碱性氧化物，例如氧化铝和过氧化钠；非金属元素的氧化物也不一定是酸性氧化物，例如CO等，B不正确；C、太阳能热水器、沼气利用不属于生物质能，C不正确；D、质谱和核磁共振不仅可用于有机小分子结构的分析，还可用于蛋白质结构的研究，D正确，答案选D。
|B、活泼金属氧化物大多数属于碱性氧化物，有些活泼金属氧化物则不属于，例如氧化铝则属于两性氧化物；非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物，例如H2O、CO、NO，故B错误；
C、太阳能热水器是把太阳能转化为热能，沼气利用、玉米制乙醇都是把生物能转化为化学能，故C错误；
D、核磁共振（NMR）和质谱（MS）是近年来普遍使用的仪器分析技术，也是最常用的结构测定工具．在质谱分析中，只需要微量样品就可测出被测物质的相对分子量、分子式和许多分子结构的信息，再结合核磁共振，就能准确测定出有机化合物的结构，故D正确；
故选：D．
