2011年10月5日，瑞典首都斯德哥爾摩瑞典皇家科學(xué)院宣布，以色列科學(xué)家丹尼爾·舍特曼獨(dú)獲2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。舍特曼的貢獻(xiàn)在于其1982年發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體，這一發(fā)現(xiàn)從根本上改變了化學(xué)家們看待固體物質(zhì)的方式，即改變科學(xué)家的“物質(zhì)觀”。
　　準(zhǔn)晶體，亦稱為擬晶，是一種介于晶體和非晶體之間的固體。原子呈周期性排列的固體物質(zhì)叫做晶體，原子呈無序排列的叫做非晶體。
　　準(zhǔn)晶體材料硬度很高，同時(shí)具有一定彈性，不易損，使用壽命長。鑒于其“強(qiáng)化”特性，準(zhǔn)晶體已被開發(fā)為有用的材料。準(zhǔn)晶體材料可用于制造眼外科手術(shù)微細(xì)針頭、刀刃等硬度較高的工具。此外，準(zhǔn)晶體材料無黏著力并且導(dǎo)熱性較差，其應(yīng)用范圍還包括制造不粘鍋鍋具、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等，應(yīng)用前景廣闊。
　　【教材鏈接】以此材料為背景，可聯(lián)系晶體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和新材料特性及其應(yīng)用命題，也可以聯(lián)系準(zhǔn)晶體組成的元素種類、性質(zhì)以及元素在周期表中的位置等命題，還可以以準(zhǔn)晶體樣品為載體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)準(zhǔn)晶體樣品的成分。
　　【題型演練】
　　題型1 準(zhǔn)晶體性質(zhì)的判斷
　　目前已制得的準(zhǔn)晶體有Al65Cu23Fe12、Al70Pd21Mn9、Cd57Yb10等，晶體有Al60Pd25Mn15等。下列對(duì)已知的準(zhǔn)晶體、晶體的判斷不正確的是（ ）
　　A. 準(zhǔn)晶體至少由兩種金屬組成，且硬度大于組成金屬的硬度
　　B. 準(zhǔn)晶體的組成元素可以是主族元素，也可以是副族元素
　　C. 目前發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)晶體能耐酸堿腐蝕，這些準(zhǔn)晶體都屬于金屬混合物
　　D. 組成金屬相同，可以控制質(zhì)量比例制得準(zhǔn)晶體和晶體
　　【精析】可根據(jù)題中給出的幾個(gè)準(zhǔn)晶體例子分析解題。依題意，目前發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)晶體都是金屬化合物，至少由兩種金屬組成，合金的硬度大于組成合金的金屬的硬度，A項(xiàng)正確；上述準(zhǔn)晶體，鋁為主族元素，而銅、鐵、錳、鈀等是副族元素，B項(xiàng)正確；準(zhǔn)晶體屬于金屬化合物，組成固定，不是混合物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Al70Pd21Mn9是準(zhǔn)晶體，Al60Pd25Mn15是晶體，它們的組成元素相同，但各元素物質(zhì)的量之比不同，D項(xiàng)正確。
　　答案：C
　　準(zhǔn)晶體Al65Cu23Fe12十分耐磨，被開發(fā)為高溫電弧噴嘴的鍍層。下列四組物質(zhì)的熔點(diǎn)、硬度與其最相似的是（ ）
　　A. 氮化硅、碳化硅、二氧化硅
　　B. 冰、干冰、碘晶體
　　C. 金剛石、氯化鈉、氮化硼
　　D. 硝酸鉀、硼晶體、石墨烯
　　【精析】依題意，準(zhǔn)晶體的硬度大，熔點(diǎn)高。A項(xiàng)，氮化硅、碳化硅、二氧化硅都是原子晶體，熔點(diǎn)高、硬度大，與準(zhǔn)晶體性質(zhì)相似，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，冰、干冰、碘晶體屬于分子晶體，熔點(diǎn)低，硬度??；C項(xiàng)，氯化鈉屬于離子晶體，熔點(diǎn)較高，硬度較大，氮化硼是原子晶體；D項(xiàng)，硝酸鉀是離子晶體，硼晶體是原子晶體。
　　答案：A
　　【知識(shí)拓展】準(zhǔn)晶體的性質(zhì)類似于原子晶體。一般地，熔點(diǎn)：原子晶體>離子晶體、金屬晶體>分子晶體。常見的原子晶體有金剛石、硅晶體、碳化硅、氮化硅、氮化鋁、氮化硼、硼晶體等。
　　準(zhǔn)晶體的性質(zhì)類似于金屬合金，其組成固定，屬于純凈物。一般的，準(zhǔn)金屬的性質(zhì)并不是它各成分金屬的總和。準(zhǔn)金屬的硬度比各成分金屬的硬度都大，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能比各組分金屬的差。
　　題型2 準(zhǔn)晶體成分的檢驗(yàn)
　　某同學(xué)查閱資料知，某準(zhǔn)晶體X可能含有鋁、銅和鐵，不含其他雜質(zhì)。他設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)X的成分，其中不合理的是（ ）
　　【精析】在銅、鋁和鐵中，只有鋁能溶于氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成白色氫氧化鋁沉淀，繼續(xù)加鹽酸，沉淀溶解，則能證明X中含有鋁，A項(xiàng)正確； +2價(jià)鐵離子能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，溶液褪色或顏色變淺，B項(xiàng)正確；X溶于稀硫酸，只可能生成+2價(jià)鐵離子，直接滴加KSCN溶液不會(huì)顯色，若繼續(xù)滴加氯水，溶液呈血紅色，則說明X中含有鐵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；銅不溶于稀硫酸，溶于稀硝酸，生成藍(lán)色硫酸銅溶液，能證明樣品含有銅，D項(xiàng)正確。
　　答案：C
　　題型3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究準(zhǔn)晶體的組成
　　某?；瘜W(xué)興趣小組在2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉之后，上網(wǎng)查閱相關(guān)資料獲知：2000年之前已有人制得由鐵、銅、鋁組成的準(zhǔn)金屬?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，三種金屬或兩種金屬都可以組成準(zhǔn)晶體?，F(xiàn)有鐵、銅和鋁組成的準(zhǔn)金屬樣品M，該小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其組成。
　　【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄繙?zhǔn)晶體M的成分。
　　【提出假設(shè)】猜想1：M的成分是鐵和銅；猜想2：M的成分是鐵和鋁；猜想3：M的成分是銅和鋁；猜想4：。
　　【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】取兩份等質(zhì)量（mg）的M樣品，按下列實(shí)驗(yàn)1（如圖1所示）和實(shí)驗(yàn)2（如圖2所示）裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　實(shí)驗(yàn)前后條件都是常溫、常壓，待樣品M完全溶解，按圖1、圖2實(shí)驗(yàn)方案都能順利完成實(shí)驗(yàn)，并測(cè)得氣體體積分別為V1mL和V2mL（所測(cè)定的氣體體積已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）。
　　（1）寫出實(shí)驗(yàn)1中可能發(fā)生的離子方程式：
　?。粚懗鰧?shí)驗(yàn)2中可能發(fā)生的化學(xué)方程式：。
　　
　　
　　（2）實(shí)驗(yàn)1的裝置中，小試管的作用是 ；實(shí)驗(yàn)2的裝置中，a導(dǎo)管的作用是。
　　（3）對(duì)于實(shí)驗(yàn)1，在讀數(shù)前需要上下移動(dòng)量筒調(diào)平B與C的液面，其理由是 。對(duì)于實(shí)驗(yàn)2，讀數(shù)前調(diào)平B、C裝置液面的方法是，其目的是。
　?。?）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1前，B瓶中的水沒有裝滿，使測(cè)得的氣體體積 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。若拆去實(shí)驗(yàn)2中的導(dǎo)管a，將會(huì)使測(cè)得的氣體體積 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。
　?。?）若V1≠0，則推測(cè)上述猜想（填“1”、“2”、“3”或“4”）一定不成立；若猜想3成立，則V1V2（填“>”、“<”或“=”）。
　　【精析】據(jù)題意，M只含鐵、鋁、銅三種金屬中的兩種或三種，其中鋁既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)；鐵只能溶于強(qiáng)酸，不溶于強(qiáng)堿；銅既不溶于氫氧化鈉，也不溶于稀硫酸。
　?。?）實(shí)驗(yàn)1中氫氧化鈉溶液只與鋁反應(yīng)，而實(shí)驗(yàn)2中稀硫酸既能與鋁反應(yīng)，也能與鐵反應(yīng)。
　?。?）見答案。
　?。?）氣體體積與壓強(qiáng)、溫度有關(guān)。由于P（內(nèi)）= P（外）+ρg ·△h（其中△h等于B、C液面差），△h = 0時(shí)（B、C液面相平），收集氣體的壓強(qiáng)等于實(shí)驗(yàn)時(shí)的外界大氣壓。實(shí)驗(yàn)2中，上下移動(dòng)C量氣管，使B、C液面相平，其目的是使B管收集的氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓。
　　（4）如果實(shí)驗(yàn)前B瓶液體沒有裝滿水，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)槔碚撋螧管收集的氣體體積等于排入C管里液體的體積。若拆去導(dǎo)管a，加入液體時(shí)，排出錐形瓶中部分空氣，導(dǎo)致測(cè)定的氣體體積偏大。
　　（5）若實(shí)驗(yàn)1測(cè)出有氣體產(chǎn)生，說明一定有鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，猜想1不成立。因?yàn)殍F和銅都不能與氫氧化鈉反應(yīng)。若M為銅和鋁，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2使用的樣品M質(zhì)量相等，銅不參與反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體體積相等。
　　答案：（1）2Al+2OH－+2H2O2AlO2－+3H2↑ 2Al+3H2SO4Al2（SO4）3+3H2↑，F(xiàn)e+H2SO4FeSO4+H2↑ （2）起液封作用，避免氫氣從長頸漏斗中逸出；控制加液量，調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率；節(jié)省藥品 平衡分液漏斗與錐形瓶內(nèi)氣壓，使液體順利下流 （3）調(diào)平B、C管液面致△h=0，使B管內(nèi)氣壓等于外界大氣壓 上下緩慢移動(dòng)量氣管C 使B管內(nèi)氣壓等于外界大氣壓（4）無影響 偏大 （5）1 =
　　生物
　　瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院2011年10月3日宣布，將2011年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國人布魯斯·巴特勒（Bruce A. Beutler）、盧森堡人朱爾斯·霍夫曼（Jules A. Hoffmann）（先天免疫激活方面的發(fā)現(xiàn)）以及加拿大人拉爾夫·斯坦曼（Ralph M. Steinman）（樹枝狀細(xì)胞及其在獲得性免疫中的作用的發(fā)現(xiàn)），以表彰他們?cè)谌梭w免疫系統(tǒng)研究領(lǐng)域所作的貢獻(xiàn)。
　　
　　卡羅琳醫(yī)學(xué)院說，獲獎(jiǎng)?wù)甙l(fā)現(xiàn)了免疫系統(tǒng)激活的關(guān)鍵原理，這使人們對(duì)人體免疫系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)有了革命性的改變。據(jù)介紹，無論是研發(fā)針對(duì)傳染病的“治療性疫苗”，還是開發(fā)對(duì)抗癌癥的新方法，這三位科學(xué)家的研究成果都有重要的意義。
　　【教材鏈接】以上材料主要涉及免疫系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)。高中生物課本中，有關(guān)免疫的考點(diǎn)主要有：①免疫器官與免疫細(xì)胞的知識(shí)；②抗原與抗體的概念，抗體的種類與存在部位，淋巴因子的產(chǎn)生與作用；③特異性免疫與非特異性免疫的關(guān)系，體液免疫的過程；④免疫失調(diào)，如過敏反應(yīng)、肌無力產(chǎn)生的原因及艾滋病的相關(guān)知識(shí)；⑤單克隆抗體的制備與免疫。
　　試題多以非選擇題進(jìn)行考查，如可以以文字、表格、曲線、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等形式出現(xiàn)。近年來高考以實(shí)驗(yàn)的形式對(duì)免疫調(diào)節(jié)進(jìn)行考查的比例增加。如證明胸腺與特異性免疫的關(guān)系，探究器官移植對(duì)動(dòng)物的影響，證明抗體具有專一性、血清抗體有治療作用等。這種形式有一定的綜合性。
　　【題型演練】
　　題型1 以選擇題形式考查特異性免疫與非特異性免疫
　　關(guān)于特異性免疫和非特異性免疫的敘述中，不正確的是（ ）
　　A. 發(fā)生非特異性免疫的結(jié)構(gòu)主要是皮膚、黏膜、吞噬細(xì)胞等，發(fā)生特異性免疫的結(jié)構(gòu)是機(jī)體的免疫系統(tǒng)
　　B. 非特異性免疫先天就有，作用范圍廣；特異性免疫是后天形成的，作用范圍小，針對(duì)性強(qiáng)
　　C. 特異性免疫是在非特異性免疫的基礎(chǔ)上形成的
　　D. 非特異性免疫是在特異性免疫的基礎(chǔ)上形成的
　　【精析】解答此題需要明確相關(guān)的知識(shí)：①非特異性免疫是機(jī)體免疫的基礎(chǔ)，沒有非特異性免疫，特異性免疫將難以形成，對(duì)機(jī)體的保護(hù)也難以實(shí)現(xiàn)；②非特異性免疫是機(jī)體的一個(gè)非常重要的功能，它通過皮膚、黏膜、殺菌物質(zhì)、吞噬細(xì)胞等構(gòu)成了第一、二道防線，有效地抵御了進(jìn)入機(jī)體的各種病原體或其他有害異體物質(zhì)，對(duì)機(jī)體起到重要保護(hù)作用。但是，對(duì)一些致病能力強(qiáng)的抗原，還是要靠特異性免疫系統(tǒng)的免疫作用予以消滅。
　　答案：D
　　題型2 以圖表的形式考查體液免疫
　　圖3代表人體體液免疫的過程。相關(guān)敘述正確的是 ( )
　　
　　A. 圖3中的免疫活性物質(zhì)是抗體、淋巴因子、溶菌酶
　　B. 在①和⑨所在的階段中，可能有吞噬細(xì)胞參與
　　C. 免疫過程⑥比⑦要慢，免疫效應(yīng)⑥比⑦要強(qiáng)
　　D. 細(xì)胞I和細(xì)胞Ⅱ均能識(shí)別抗原
　　【精析】細(xì)胞I是B細(xì)胞，細(xì)胞Ⅱ是記憶細(xì)胞，細(xì)胞III是效應(yīng)B細(xì)胞。圖中免疫活性物質(zhì)是抗體，而抗體與抗原的識(shí)別過程無吞噬細(xì)胞參與。免疫效應(yīng)⑥比⑦要慢，因⑦是二次免疫，強(qiáng)度大速度快。
　　答案：D
　　題型3 以填空題的形式考查免疫失調(diào)
　　回答下列有關(guān)免疫的問題：
　　（1）重癥肌無力是自身免疫病，其病因是患者免疫系統(tǒng)把神經(jīng)遞質(zhì)（Ach）受體當(dāng)作抗原，使被激活而增殖、分化，產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)（Ach）受體抗體。Ach受體抗體與Ach受體特異性結(jié)合，造成Ach不能與Ach受體正常結(jié)合，導(dǎo)致信號(hào)向信號(hào)轉(zhuǎn)換的過程受阻。臨床上可采用胸腺切除法治療重癥肌無力的重度患者，目的是抑制發(fā)育成T細(xì)胞，不能產(chǎn)生淋巴因子，從而抑制（體液/細(xì)胞）免疫的應(yīng)答。
　?。?）以下關(guān)于艾滋?。ˋIDS）的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）
　?、貯IDS患者出現(xiàn)病癥的直接原因是其他病原體的感染 ②HIV攻擊人體免疫系統(tǒng)，特別是B細(xì)胞 ③gj8rMPoxQX9kDiQa6QJvuTYLr86/gyZ83dQ3Bqyln4c=HIV侵入人體后存在潛伏期，原因是潛伏期 HIV復(fù)制能力較弱 ④感染HIV的人稱為AIDS患者，應(yīng)盡快治療 ⑤目前還沒有根治AIDS的特效藥
　　A. ②③⑤B. ①④⑤C. ②③④D. ①②③
　　【精析】（1）抗體是由效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生的，因此使B細(xì)胞被激活而增殖。突觸釋放遞質(zhì)，被突觸后膜上的相應(yīng)受體識(shí)別，從而將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，導(dǎo)致肌膜電位變化，因此重癥肌無力是化學(xué)信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程受阻。
　　造血干細(xì)胞在胸腺處生成T細(xì)胞，T細(xì)胞產(chǎn)生淋巴因子。由于題中體現(xiàn)的是抗體參與的免疫反應(yīng)，因此是抑制體液免疫應(yīng)答。
　?。?）艾滋病病毒在人體內(nèi)攻擊T淋巴細(xì)胞，使人體的免疫系統(tǒng)遭到破壞，導(dǎo)致其他病原體乘虛而入。在HIV侵入人體后的潛伏期內(nèi)，由于免疫系統(tǒng)的作用，暫時(shí)不會(huì)發(fā)病，但這時(shí)HIV的繁殖速度已非?？?。根據(jù)資料分析，診斷為艾滋病患者的僅僅是HIV感染者中的一小部分，攜帶HIV的人不能都稱為AIDS患者。
　　答案：（1）B細(xì)胞 化學(xué) 電 造血干細(xì)胞 體液 （2）C
　　題型4 以實(shí)驗(yàn)題的形式進(jìn)行綜合考查
　　機(jī)體的免疫系統(tǒng)對(duì)核輻射損傷很敏感，主要表現(xiàn)在核輻射會(huì)誘導(dǎo)免疫細(xì)胞凋亡。人體白細(xì)胞介素18 （IL-18）能促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖和分化，提高機(jī)體免疫功能。某科研小組開展了“IL-18對(duì)核輻射誘導(dǎo)小鼠脾細(xì)胞凋亡的抑制作用”的研究。
　　選取若干實(shí)驗(yàn)小鼠，隨機(jī)分成三組：①組無輻射損傷；②組輻射損傷（60Co照射，下同）；③組先輻射損傷，1天后注射IL-18。14天后分別取各組小鼠脾細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，在培養(yǎng)了0 h、12 h、24 h、48 h后，進(jìn)行細(xì)胞凋亡檢測(cè)，得到的細(xì)胞凋亡相對(duì)值如下表：
　?。?）選擇脾細(xì)胞作為本實(shí)驗(yàn)材料，是因?yàn)槠⑴K是肌體重要的器官。已知IL-18是一種淋巴因子，淋巴因子與都屬于免疫活性物質(zhì)。
　　
　　
　?。?）細(xì)胞凋亡是由遺傳機(jī)制決定的死亡。從表中數(shù)據(jù)可知，細(xì)胞凋亡相對(duì)值越小，發(fā)生凋亡的脾細(xì)胞數(shù)目越；從（組別）兩組數(shù)據(jù)可知，IL-18能夠抑制脾細(xì)胞凋亡。
　　（3）科研小組還設(shè)置了第④組實(shí)驗(yàn)，方法是先注射IL-18，3天后進(jìn)行輻射損傷，14天后的實(shí)驗(yàn)操作同前三組。與第③組相比，設(shè)置第④組的目的是。
　　【精析】（1）人體的免疫器官包括骨髓、胸腺、脾、淋巴結(jié)、扁桃體等。脾臟是肌體重要的免疫器官。免疫活性物質(zhì)包括抗體、淋巴因子、溶菌酶等。
　?。?）細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程，由于細(xì)胞凋亡受到遺傳機(jī)制的程序性調(diào)控，因此也稱之為細(xì)胞編程性死亡。從表中可以看出，無輻射損傷的一組與②、③相比，細(xì)胞凋亡相對(duì)值較小，說明發(fā)生凋亡的脾細(xì)胞數(shù)目少 。而②、③ 組相比較，③ 組在輻射損傷之后又加上白細(xì)胞介素18（IL-18）進(jìn)行處理，從表中數(shù)據(jù)可知③組細(xì)胞凋亡相對(duì)值較小，說明IL-18能夠抑制脾細(xì)胞凋亡。
　?。?）第④組與第③組的區(qū)別在于在輻射損傷前后分別進(jìn)行IL-18處理，目的是對(duì)比分析核輻射前后分別注射IL-18對(duì)抑制脾細(xì)胞凋亡的影響。
　　答案：（1）免疫 抗體（溶菌酶）
　?。?）編程性（程序性）少 ②③
　?。?）對(duì)比分析核輻射前后分別注射IL-18對(duì)抑制脾細(xì)胞凋亡的影響