生活中的数据及其表示方法

2008-07-11徐宝峰等

中学生数理化·七年级数学北师大版 2008年3期

关键词：纳米技术整数原子

徐宝峰　等

[问题与情境]

（1）据统计，我国平均每个县的人口约100万，那么其中1个人是一个县的人口的百万分之一．

（2）买一种福利彩票，一次中特等奖的机会只有百万分之一．

（3）存在于生物体内的某种细胞的形状近似于球，它的直径约为百万分之一米，即1μm．

（4）计算机的存储器存储速度非常快，完成一次存储的时间一般只有百分之一秒到十亿分之一秒．

以上例子说明，生活中有很多较小的数据，这些数据究竟有多大？看下面的例子：

（1）如何测量1张纸的厚度？说说你的想法（例如：可以将若干张同样的纸放在一起进行测量，再计算平均每张纸的厚度）．

（2）百万分之一米，即0.000 001 m，可记作10－6m，又称1 μm，一张纸大约多少微米？

（3）人体一种细胞的直径为1 μm，多少这种细胞直径连接起来是1 mm？

这些较小数如何表示呢？

我们知道，用科学记数法可以很方便地表示一些绝对值较大的数，同样，用科学记数法也可以很方便地表示一些绝对值很小的数．

例如：0.1 ＝＝ 10－1；

0．001 ＝＝ 10－3；

0．000 000 001 ＝＝10－9；

0．000 000 72 ＝7．2×＝7．2 × 10－7．

这就是说，纯小数可以表示为a × 10－n的形式．想一想：其中a和n有什么规律？

[开眼界]

（1）珠穆朗玛峰是世界第一高峰，它的海拔高度为8 844 m，它的千分之一是8．844 m，约3层楼的高度，它的万分之一是0．008 844 m，约0．8 cm，和你指甲的宽度相当．

（2）天安门广场的面积约为44万m2，它面积的百分之一为4 400 m2，它面积的万分之一为44 m2，它面积的百万分之一为0．44 m2．

（3）40瓶1．25 L的可乐饮料约有100万滴，1滴是它的百万分之一．

（4）据调查，人类患癌症的概率是百万分之一．

（5）非同胞生的兄弟姐妹是同天出生的概率是百万分之一．

（6）纳米技术：纳米是长度单位，原称毫微米，就是10－9 m（10亿分之一米）．纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1～100 nm范围内材料的性质和应用．从具体的物质来说，人们往往用细如发丝来形容纤细的东西，其实人的头发一般直径为20～50 μm，并不细．单个细菌用肉眼看不出来，用显微镜测出直径为5 μm，也不算细．简而言之，1 μm大体上相当于4个原子的直径．

纳米技术包含下列4个主要方面．

纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在1～100 nm这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能．这种既不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料．

纳米动力学：主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机系统，用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等．用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺．

纳米生物学和纳米药物学：有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料．新的药物，即使是微为粒子的细粉，也大约有半数不溶于水，但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水．

纳米电子学：包括基于量子效应的纳米电子器件，纳米结构的光、电性质，纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等．

[经典例析]

1．精心选一选

（1）用科学记数法把一个数x记作x＝±a × 10n时，a是（）．

A．没有整数位的数 B．整数位数为一位的数

C．整数位数为二位的数 D．整数位数为三位的数

（2）百万分之一是（）．

A． 10－4 B． 10－5 C． 10－6 D． 10－7