2.6 材料的利用与发展-【帮课堂】2022-2023学年九年级上册科学同步精品讲义（浙教版）

2.6 材料的利用与发展 【知识网络】 【知识掌握】 1.根据人类在不同时期的材料发展情况，可将人类的历史分为旧石器时代、新石器时代、铜器时代、青铜器时代、铁器时代、新材料时代 2.当前最令人关注的材料：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料、纳米材料等 3.纳米材料：以纳米为单位的超级微小颗粒（材料），称为纳米材料 特性：在机械强度、磁、光、声、热等方面与普通有很大的不同。 【例题精析】 例1．半导体材料的不断发展，加快了智能芯片的不断革新，下列材料中属于半导体材料的是（　　） A．铜 B．橡胶 C．塑料 D．硅 【解答】解：半导体材料是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ•cm～1GΩ•cm范围内）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料，主要成分是硅。 故选：D。 例2．超轻“固态烟”是将SiO2和液体溶剂混合，经加压、干燥后形成的多孔海绵状结构的物质。它能承受超过自身重力几千倍的压力，绝缘性强、耐高温。下列说法中不正确的是（　　） A．SiO2中硅元素的质量分数为46.7% B．超轻“固态烟”为新型化合物 C．超轻“固态烟”为制造航天深测器提供了新材料 D．超轻“固态烟”可用于处理海洋原油污染 【解答】解：A、SiO2中硅元素的质量分数为100%≈46.7%，故A正确； B、超轻“固态烟”是将SiO2和液体溶剂混合，经加压、干燥后形成的多孔海绵状结构的物质，属于混合物，故B错误； C、超轻“固态烟”能承受超过自身重力几千倍的压力，绝缘性强、耐高温，为制造航天探测器提供了新材料，故C正确； D、超轻“固态烟”经加压、干燥后形成的多孔海绵状结构的物质，可用于处理海洋原油污染，故D正确。 故选：B。 例3．硼纤维具有较好的耐热性和弹性，不与氯气、水反应，可与某些金属制成新型材料．在1200℃～1300℃时，氯化硼（BCl3）蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢．下列说法不正确的是（　　） A．含硼纤维的材料可能具有耐热性 B．该反应中的反应物和生成物只有两种物质为气态 C．氯化硼可能与水反应 D．该反应需要在隔绝空气的条件下进行 【解答】解：A．由题目给出的信息可知：硼纤维具有较好的耐热性和弹性，故选项正确； B．氯化硼（BCl3）蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢气体气体，该反应中有三种物质为气态，选项错误； C．氯化硼（BCl3）可能与水反应，也可能不反应，故选项正确； D．该反应需要在隔绝空气的条件下进行，因为氢气不纯时，会引起爆炸，故选项正确； 故选：B。 例4．今年5月，国产小米6手机面世，陶瓷后壳再度引起关注。 （1）相比金属后壳，陶瓷后壳的 　导电　性差，充电时更不易漏电、更安全。 （2）陶瓷中含有氧化锆（ZrO2），使手机具有釉质光泽。在物质分类上，氧化锆属于无机化合物里的 　氧化物　。 （3）目前市场上的手机后壳仍以金属为主，陶瓷材质的很少，请据此推测一个陶瓷材料性能的不足 　质脆，易碎（合理即可）　。 【解答】解：（1）相比金属后壳，陶瓷后壳的导电性差，充电时更不易漏电、更安全；故答案为：导电； （2）氧化锆（ZrO2）是由两种元素组成的，且其中一种元素是氧元素的化合物，属于无机化合物里的氧化物；故答案为：氧化物； （3）目前市场上的手机后壳仍以金属为主，陶瓷材质的很少，据此推测陶瓷材料性能的不足是质脆，易碎、成本高等；故答案为：质脆，易碎（合理即可）。 例5．阅读材料： 冬奥会上的制冰新技术 第24届冬奥会如期在北京成功举办，国家速滑馆“冰丝带”是标志性场馆。国家速滑馆有亚洲最大的全冰面设计，是全球首个采用二氧化碳跨临界直接蒸发直冷制冰的冬奥速滑场馆。该技术碳排放趋近于零，且对大气臭氧层没有影响，是目前世界上最先进、最环保、最高效的制冰技术之一。该技术可控制冰面温差在0.5℃以内，为冬奥会比赛提供了温度、厚度均衡的冰面，对于在以0.001秒计时的高水平竟技中尤为关键。 研究发现，制冰机的二氧化碳蒸发温度和转桶材料对制冰量都有影响，图1所示当其他条件相同时，制冰量随二氧化碳蒸发温度和转桶材料的变化情况。 冰面下是混凝土冰板层，施工中需使用专用抗冻混凝土以保证冰面质量。混凝土的主要材料是水泥，水泥是以石灰石（主要成分为碳酸钙）、黏土（主要成分为二氧化硅、氧化铝）等为原料，在高温条件下发生一系列化学反应制得的硅酸盐材料。科学家通过调整混凝土的材料配方增强其抗冻性，图2是掺有陶粒的混凝土和普通混凝土的抗冻性对比实验结果（强度损失率越高，抗冻性越差）。 秉持着可持续发展的理念，独具“中