資源簡介

登陸21世紀教育 助您教考全無憂
第4節 材料的發展
聯想情景導入
從遠占時期到現代，人們穿著的衣料經過了一個漫長的變化過程(如下圖所示)。你知道人們在各個不同時期制作衣服所用的材料嗎 21世紀教育網
除此之外，人類歷史上不同時代所使用的生產工具或戰爭中使用的武器，都記錄了材料的發展過程。讓我們一起走過神奇的材料世界，去了解一下材料發展的漫長歷程吧!
重點知識詳解
一、材料的發展歷程
石器 陶器 青銅器 鋼鐵的使用
新型材料的使用 合成材料的使用
二、新型材料：新型材料指新出現或正在發展中的、具有優異特性和功能并能滿足技術進步所需的材料。新型材料主要包括：光電子信息材料、先進復合材料、超級陶瓷材料、新型金屬材料、新型高分子材料、超導材料等。
三、納米材料：以納米為單位的超微小顆粒(材料)，稱為納米材料。如：納米陶瓷、新型納米油墨、納米鋁粉等。在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同。21世紀教育網
四、材料制造與環境保護：在化學工業中，除了要及時處理好“三廢”，還要努力提高原料的利用率，增加產品的產量，從根本上降低生產對環境造成的污染。21世紀教育網
經典例題解析
[例1] 下有關高溫結構陶瓷和光導纖維的說法正確的是 ( )
A．高溫結構陶瓷彌補了金屬材料的弱點，但是硬度卻遠遠低于金屬材料
B．氮化硅陶器是一種重要的結構材料，具有超硬性，它不與任何無機酸反應
C．光導纖維是一種能高質量傳導光的玻璃纖維
D．光導纖維的抗干擾性能好，不發生電輻射，通訊質量高，能防竊聽
[解析] 高溫結構陶瓷克服了金屬材料的弱點，本身還具有很多優點，如耐高溫、高硬度、不怕氧化等，所以A選項錯誤。氮化硅陶瓷是重要的結構材料，有許多優點，如耐腐蝕性較強，但都可以跟氫氟酸反應，所以B選項錯誤。光導纖維是一種能高質量傳導光的玻璃纖維，且抗干擾能力好，不發生電輻射，能防竊聽等，所以C、D選項正確。
[答案] C、D
[例2] 小芳收集了一些衣料的纖維，各取一部分做燃燒實驗。下列衣料纖維中，燃燒后能夠聞到有燒焦羽毛味的是 ( )
A．滌綸 B．錦綸 C．棉纖維 D．羊毛纖維
[解析] 這是一道生活常識題，纖維有天然纖維和合成纖維之分，天然纖維又分植物纖維和動物纖維，動物纖維燃燒后能夠產生燒焦羽毛的氣味。21世紀教育網
[答案] D
[例3] “信息”“材料”和“能源”被稱為新科技革命的三大支柱。下列敘述不正確的是 ( )
A．核能、太陽能、氫能等是具有廣闊開發前景的新能源
B．制造“神舟五號”宇宙飛船，使用了大量新型材料
C．有機高分子材料的廣泛應用有百利而無一害
D．人類應與環境和諧相處，要合理開發和利用化石燃料等礦物資源
[解析] 隨著化石燃料的日趨枯竭，人們正在利用新能源，如太陽能、水能、核能、氫能等；“神舟五號”的成功發射，標志著我國的科技走向世界先進水平，制造“神舟五號”，利用了陶瓷隔熱瓦等新材料；有機高分子材料如塑料的大量使用，帶來了“白色污染”，給環境造成危害。
[答案] C
[例4] 在各種新型材料的研發、制造和使用中，有滌綸、腈綸等各種_______(填“天然”或“合成”)纖維制成的五彩繽紛的衣料；有汽車等交通工具的軸承以及刀具等所用到的各種_______ (填“金屬”或“非金屬”)材料。
[解析] 滌綸、腈綸是用人工方法合成的有機高分子材料，而交通工具的軸承、刀具是用金屬材料制成的。
[答案] 合成 金屬
考點應試必備
1．現代科技發展，促使新型材料研究日益向微觀深入的是 ( )
A．光電子信息材料 B．新型高分子材料
C．先進復合材料 D．納米材料21世紀教育網
2．下列不屬于新型有機高分子材料的是 ( )
A．高分子分離膜 B．液晶高分子材料
C．生物高分子材料 D．有機玻璃
3．下圖是2008奧運吉祥物，其外材料為純羊毛，內充PET纖維，化學式為(COC6H4COOCH2CH2O)n。下列說法中不正確的是 ( )
A．羊毛和PET纖維，前者是天然纖維，后者為合成纖維
B．羊毛和PET纖維可以用燃燒的方法鑒別21世紀教育網
C．PET纖維中C、H、O原子的個數比為5：4：2
D．羊毛和PET纖維的主要成分都是蛋白質21世紀教育網
4．金屬陶瓷是一種應用于高秘技的復合材料，合成方法是將陶瓷(主要成分Al2O3、ZrO2等耐高溫材料)和粘結金屬(主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔點金屬)研磨混勻成型后，高溫燒結使金屬仍然以單質的形式存在于金屬陶瓷之中。已知Cr、Ti的金屬活動性比Fe強，和Zn接近。據此判斷，在高溫燒結時可以使用的保護氣是 ( )
A．氧氣 B．氮氣或稀有氣體 C．空氣 D．HCl和水蒸氣
5．Y2BaCu6O10是一種高溫超導材料。該化合物中，Y、Ba、O三種元素的化合價依次為+3、+2、-2價，則銅元素的化合價為 ( )
A．O價 B．+1價 C．+2價 D．+3價21世紀教育網
6．科學造福人類。下列金屬材料的冶煉和應用體現了人類社會不斷發展、進步的是 ( )
A．①②③④ B．只有②③④ C．只有①③④ D．只有③④
7．下列制成物品所使用的材料，屬于無機非金屬材料的是 ( )
8．我國古代工藝品中不是以無機非金屬材料為主要原料的是 ( )
A．青銅器 B．唐三彩 C．紫砂壺 D．宋代瓷器
9．一種新型高效凈水劑PAFC(聚合氯化鐵鋁，化學式為[AlFe(OH)nCl6-n]m)，是以工業生產廢料為原料制取的，廣泛應用于工業污水的處理。該凈水劑中鐵元素的化合價為 ( )
A．0價 B．+2價 C．+3價 D．+6價21世紀教育網
10．據報道，科學家已經研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根頭發的二十萬分之一。如下圖所示，這種碳膜片形狀如蜂巢，是由碳原子構成的六邊形單元向外延展而成，下列有關碳膜片的說法中正確的是 ( )
A．碳膜片屬于單質21世紀教育網
B．碳膜片與C60是同一種物質
C．碳膜片屬于人工合成的有機高分子材料
D．碳膜片在氧氣中完全燃燒的產物和碳在氧氣中完全燃燒的產物不同
11．乳酸基塑料是以土豆等副食品廢料為原料，經多步處理而制成，是一種新型的可降解塑料。下列有關乳酸基塑料的說法中錯誤的是 ( )
A．乳酸基塑料屬于金屬材料21世紀教育網
B．制取乳酸基塑料的原料比較低廉且廣泛
C．使用乳酸基塑料制品可以減少“白色污染”
D．乳酸基塑料屬于有機高分子材料
12．“嫦娥一號”探月衛星采用碳復合材料替代鋁合金制作定向天線展開臂，它有許多優點，同時也是保護金屬資源的一種措施。下列屬于該措施的是 ( )
A．防止金屬腐蝕 B．回收利用廢舊金屬
C．合理有效地開采礦物 D．尋找金屬代用品21世紀教育網
13．超臨界水是常態水在溫度超過374℃、壓強超過2.21×107 Pa下形成的氣、液密度相等的一種特殊狀態的物質。在密閉條件下，超臨界水可以任意比溶解O2等，通過氧化反應，在較短時間內以高于90％的效率將廢塑料斷裂成油狀液體，以下有關超臨界水的說法錯誤的是 ( )
A．常態水形成超臨界水的過程是化學變化
B．超臨界水向固體內部的細孔中滲透能力極強
C．利用超臨界水技術治理“白色污染”具有廣泛的應用前景
D．超臨界水處理廢塑料的工藝對設備耐高壓、耐高溫和耐腐蝕的要求很高
14．人類使用材料的歷史，就是人類利用物質的進步史。制造下列用品所需的材料不是通過化學變化獲取的是 ( )
A．木器 B．青銅器 C．鐵器 D．塑料器具21世紀教育網
15．2008年北京奧運會的舉辦理念是“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”。
(1)北京奧運游泳中心“水立方”的外墻體采用新型塑料膜材料ETFE[它是乙烯-四氟乙烯的共聚物，化學式為(C2H2F2)n]，這種材料美觀、耐用，可以使用15至20年。以下關于ETFE的說法中正確的是________(填序號)。①屬于有機物；②屬于有機合成材料；③易溶于水，能與空氣中的氧氣反應；④化學性質在自然條件下穩定。
(2)奧運“祥云”火炬的主材選用鋁合金，燃料是丙烷(C3H8)，火炬手持的部分使用橡膠皮革漆，手感舒適，仿佛與另一只手緊緊相握。請回答：燃料丙烷完全燃燒生成________，不污染環境；鋁合金材質主要優點是________、________ (答兩條即可)；橡膠皮革漆中的橡膠屬________材料。
16．新型材料的研制與應用推動了現代高新技術的發展。氮化硅(Si3N4)是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點高、化學性質穩定。工業上制得氮化硅的化學反應方程式為aSi+bN2Si3N4；則a、b的數值分別為a=__________、b=_________。21世紀教育網
17．2005年國家質監局發布公告：禁止生產或進口有害的DEHA(C22H42O4)增塑劑的PVC食品保鮮膜。市場上保鮮膜的種類較多，要保證食品安全，必須注意識別。
(1)DEHA由_________種元素組成，分子中C、H原子個數比為_________。DEHA是一種_________(填“有機物”或“無機物”)，使用不當易通過食物進入人體。
(2)塑料保鮮膜不宜包裝熱的油炸食品，因為高溫時保鮮膜中增塑劑分子更容易從保鮮膜進入食品中。從微觀角度解釋其原因是_________。
(3)全世界每年生產、使用約上千萬噸保鮮膜，使用后成為塑料垃圾，為了保護環境，你提出的一條合理化建議是_________。
18．材料科學已成為當今世界上最熱門的前沿科學之一。材料一般分為金屬材料、無機非金屬材料、合成材料及復合材料等。2005年3月28日，連續空缺6年的國家技術發明一等獎授予了中國工程院院士、中南大學校長黃伯云所領導的課題組，以表彰他們發現了“高性能炭／炭航空制動材料的制備技術”。黃伯云教授是益陽南縣人，他和他的團隊歷經20年、7000多個日日夜夜的拼搏，在經過無數次失敗之后，終于獲得成功，不僅打破了歐美的壟斷和技術封鎖，而且性能更優。
(1)“高性能炭／炭航空制動材料”中的兩個“炭”字代表兩種不同的含碳材料，由此可推斷它屬于_________材料。21世紀教育網
(2)合成材料的大量使用有優點也有缺點，請你任意寫出其中的優點和缺點各一個。
優點：____________________________________。
缺點：____________________________________。
19．為了減少“白色污染”，我國相關部門出臺了“限塑令”。從2008年6月1日起，厚度小于0.025毫米的塑料購物袋被禁止生產、銷售，其他種類的塑料購物袋為有償使用。 某科學研究小組的同學欲對某種塑料袋的組成進行分析研究，并測算元素的質量分數，設計了如圖所示的實驗裝置。
(資料顯示該種塑料袋只含碳、氫兩種元素，燃燒產物為二氧化碳和水。圖中堿石灰可以吸收空氣中的二氧化碳與水蒸氣)
(1)實驗時，打開分液漏斗的活塞，將H2O2溶液滴入到A裝置的_________ (填儀器名稱)中，再點燃C裝置的酒精燈，使反應進行。21世紀教育網
(2)A裝置中CuSO4溶液的作用只 _________。
(3)通過觀察到的_________現象，可以判斷塑料袋試樣中含有碳元素。
(4)根據實驗前后D裝置的質量變化測算出該塑料袋試樣中氫元素的質量分數為14.3％。若裝置中沒有連接儀器B，則測算出來的氫元素的質量分數會_________ (填“偏大”“ 偏小”“不變”或)。
參考答案
1．D 2．D 3．D 4．B 5．C 6．A 7．A 8．A 9．C 10．A 11．A12．D 13．A 14．A 15．(1)①②④ (2)CO2和H2O質輕 抗腐蝕(或強度較大或硬度較大等)有機高分子16．3 2 17．(1)3 11：21 有機物(2)高溫時，分子運動速率加快 (3)少用塑料制品(或用可降解塑料等) 18．(1)復合(2)優點：輕便；難腐蝕；成本低；強度較高；絕緣性好 缺點：白色污染；有害健康 l9．(1)錐形瓶 (2)催化作用 (3)E裝置中澄清石灰水變渾濁 (4)偏大
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品資料·第 7 頁 （共 7 頁） 版權所有@21世紀教育網

展開更多......

收起↑