11.1 化学与材料研制-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学下册同步学与练（鲁教版2024）

第十一单元 化学与社会发展 第一节 化学与材料研制 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解普通玻璃的生产原理，知道几种常见的新型玻璃，通过化学方法可以将用途小的物质转化为用途大的物质。 2.了解塑料的特性，知道高分子材料是由小分子聚合而成的，能用分子聚合的观点认识有机高分子材料的形成过程。 3.通过对玻璃钢制造原理的分析，知道使用混合的方法可以改变物质的性能、扩展物质的应用范围，增强对复合材料的开发与研制的重要性的认识。 一、材料的分类 材料分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料，还有复合材料等。 二、无机非金属材料 1.无机非金属材料类型 重要的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥等。 2.普通玻璃 普通玻璃一种硅酸盐材料。在工业生产中通常是用石英砂(主要成分是SiO2) 、纯碱(NaCO3)、石灰石(主要成分是 CaCO3）按一定的质量比混合，经高温烧制而成。 3.特殊用途玻璃 普通玻璃经过各种物理或化学方法加工处理可制成多种具有特殊用途的玻璃。如强度高、耐高温的钢化玻璃；将多层玻璃和胶片叠合在一起，可制成防弹玻璃。 4.玻璃纤维 玻璃在高温熔融状态下抽成丝可制成绝缘性和耐热性好、抗腐蚀性强的玻璃纤维，用作绝热保温材料和电绝缘材料等。用特种光学玻璃拉制成的玻璃纤维可作为光导纤维，广泛应用于光纤通信。 5.芯片材料——高纯硅的制备 目前，制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法，其化学反应原理为: SiO2+2CSi+2CO ↑ Si+3HClHSiCl3+H2↑ HSiCl3+H2↑Si+3HCl 三、有机高分子材料 1.有机高分子材料的分类 （1）天然有机高分子材料，如棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。 （2）合成有机高分子材料，主要有塑料、合成纤维、合成橡胶，简称合成材料。它们几乎全部是以石油产品为原料合成的，都属于有机高分子材料。塑料是由许多小分子聚合成大分子后得到的一类有机高分子材料。 2.常见的合成材料 合成材料 主要性能 常见类型 应用举例 塑料 质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强 聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等 合成橡胶 弹性和绝缘性好 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等 合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀 聚丙烯纤维(丙纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等 3.合成材料与环境污染 （1）合成材料的利与弊 利：合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。 弊：合成材料废弃物的急剧增加带来了环境污染问题，废弃塑料带来的"白色污染"尤为严重。 （2）"白色污染"的危害 ①"白色污染"：塑料废弃物给环境带来的污染。 ②"白色污染"的危害：大部分塑料在自然环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存; 如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体，从而对空气造成污染。 （3）消除"白色污染"的途径 ①减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等; ②重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等; ③使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光解塑料等; ④回收各种废弃塑料。 4.燃烧法区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 棉纤维 燃烧快，黄色火焰，有烧纸的气味，燃烧后灰末细软，呈灰色 羊毛纤维 燃烧慢，燃烧时缩成团，有烧焦羽毛气味，烧完后为有光泽的黑褐色小球，用手指一压即碎 合成纤维 近火时先熔化后燃烧或边熔化边燃烧，有特殊气味，燃烧后为黑色或褐色硬块，不易破碎 四、复合材料 1.复合村料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法复合在一起制成的性能优越的新材料。 2.复合材料可以发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷，从而使其应用范围大为拓展。复合材料具有强度高、密度低、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐高(低)温等特点，广泛应用于航空航天、电子电气、汽车工业和建筑等领域。 3.在塑料中加入玻璃纤维，就得到一种既有玻璃般的透明或半透明性，又有钢铁般强度的材料——玻璃钢。 1．常见的无机非金属材料除玻璃外，还有 、 等。 【答案】 陶瓷 水泥 【解析】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料；常见的无机非金属材料除玻璃外，还有陶瓷、水泥等。 2．有机高分子材料包括 有机高分子材料和 有机高分子材料。 【答案】 天然 合成 3．常见的有机合成材料有 、 、 等。 【答案】 塑料 合成纤维 合成橡胶 【解析】塑料、合成纤维、合成橡胶属于常见的三大有机合成材料。 4．“白色污染”的危害有哪些？如何解决“白色污染”？ 【答案】危害：大部分塑料在自然环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体，从而对空气造成污染。 解决方法：减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；重复使用某些塑料制品，如塑料袋塑料盒等；使用一些新型的可降解的塑料如微生物降解塑料盒，光降解塑料等；回收各种废弃塑料。 5．阅读教材的有关内容，完成下列表格： 操作方法 现象 结论 取样品 后灼烧 有 的味道，灰烬为灰黑色，细而软 是棉纤维 有 的气味，灰烬为黑褐色小球，易碎 是羊毛纤维 有 气味，灰烬为黑色或褐色硬块 是合成纤维 【答案】 烧纸 烧焦羽毛 刺激性 ►问题一 无机非金属材料 【典例1】（2024·四川内江·中考真题）我国的航空航天事业成绩斐然。“天宫一号”上的太阳能电池板由玻璃纤维制成，玻璃纤维属于 (填“无机非金属材料”或“复合材料”)；神舟十八号载人飞船使用的锂电池供电时，将 能转化为电能。 【答案】 无机非金属材料 化学 【解析】复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料，而玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料； 神舟十八号载人飞船使用的锂电池供电时，将化学能转化为电能。 【变式1-1】（2025·山东济宁·一模）分类是认识和研究物质及其变化的常用的科学方法，下列物质分类正确的是（ ） A．金属材料：玻璃钢、黄铜、金刚石 B．酸：盐酸、硫酸、硫酸氢钠 C．碱：火碱、熟石灰、氨水 D．氧化物：冰水共存物、氯酸钾、液氧 【答案】C 【解析】A、玻璃钢是由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成，属于复合材料；黄铜是铜锌合金，属于金属材料；金刚石属于碳单质，属于非金属材料，不符合题意； B、盐酸、硫酸是电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物，均属于酸，硫酸氢钠电离时产生的阳离子除了氢离子，还有钠离子，不属于酸，不符合题意； C、火碱是氢氧化钠的俗称，熟石灰是氢氧化钙的俗称，氢氧化钠、氢氧化钙、氨水均是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物，均属于碱，符合题意； D、冰是固态的水，冰水共存物由水一种物质组成，属于纯净物，是由H、O元素组成的纯净物，属于化合物，也属于氧化物；氯酸钾是由K、Cl、O三种元素组成的化合物，不属于氧化物；液氧是液态氧气，是由氧元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意。 故选C。 ►问题二 有机高分子材料 【典例2】有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列生活用品的主要材料属于有机合成材料的是（ ） A．不锈钢菜刀 B．塑料保鲜膜 C．钛合金水杯 D．碳纤维球拍 【答案】B 【解析】A、不锈钢属于合金，合金属于金属材料，A错误； B、塑料属于有机合成材料，B正确； C、钛合金属于合金，合金属于金属材料，C错误； D、碳纤维属于无机非金属材料，D错误。 故选：B。 【变式2-1】（2024·山东泰安·三模）下列常见物品中，属于合成材料的是（ ） A．塑料花瓶 B．陶瓷 C．纯铜电线 D．玻璃 【答案】A 【解析】A、塑料花瓶是由塑料制成，塑料属于合成材料，故A符合题意； B、陶瓷属于无机非金属材料，故B不符合题意； C、纯铜电线属于金属材料，故C不符合题意； D、玻璃属于无机非金属材料，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-2】（2024·广西·中考真题）绣球是深受人们喜爱的民族工艺品，制作时用到了棉线。棉线属于（ ） A．塑料 B．金属材料 C．合成橡胶 D．天然纤维 【答案】D 【解析】A、塑料属于合成材料，故A不正确； B、纯金属、合金属于金属材料，故B不正确； C、合成橡胶属于合成材料，故C不正确； D、棉线属于天然纤维，故D正确。 故选：D。 【变式2-3】材料是时代进步的重要标志。下列有关材料的说法中，错误的是 A．废弃塑料会带来“白色污染” B．塑料、合成纤维、合金都属于有机合成材料 C．玻璃钢不属于金属材料 D．蚕丝、棉花都属于天然纤维 【答案】B 【解析】A、大部分塑料在自然环境中很难降解，所以废弃塑料会带来“白色污染”，说法正确； B、有机合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，合金属于金属材料，说法错误； C、玻璃钢是由有机高分子材料和玻璃纤维复合而成的，属于复合材料，说法正确； D、蚕丝、棉花都属于天然纤维，说法正确。 故选B。 ►问题三 复合材料 【典例3】2024年5月3日“嫦娥六号”成功发射。“嫦娥六号”使用了大量复合材料。下列关于复合材料的说法中不正确的是（ ） A．玻璃钢是常见的复合材料 B．复合材料是一种新型材料 C．多种材料混在一起就是复合材料 D．复合材料综合了不同材料的优点 【答案】C 【解析】A、玻璃钢是常见的复合材料，故A不符合题意； B、复合材料是一种新型材料，故B不符合题意； C、复合材料是由两种或两种以上不同功能和性质的材料，用化学方法按一定方式复合在一起制成的具有某些特殊性能并优点互补的新材料，而不是多种材料混在一起就是复合材料，故C符合题意； D、复合材料集中了组成材料的优点，故D不符合题意。 故选C。 【变式3-1】冬奥会上，滑雪运动员使用的滑雪板中的玻璃纤维增强塑料属于（ ） A．天然材料 B．金属材料 C．复合材料 D．非金属材料 【答案】C 【解析】滑雪板中的玻璃纤维增强塑料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料，属于复合材料。 故选：C。 【变式3-2】材料是时代进步的重要标志，下面有关说法正确的是（ ） A．合金、合成纤维、合成橡胶都是合成材料 B．玻璃钢、不锈钢、钢筋混凝土都是常见的复合材料 C．温度计里的水银、保险丝里的武德合金、磁铁矿里的四氧化三铁都属于金属材料 D．利用灼烧闻气味的方法，可以简易鉴别衣物是纯棉还是羊毛 【答案】D 【解析】A、合金属于金属材料，故A错误； B、不锈钢属于合金，属于金属材料，故B错误； C、磁铁矿里的四氧化三铁是氧化物，不属于金属材料，故C错误； D、羊毛富含蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，纯棉含植物纤维，灼烧有烧纸的味道，可以鉴别，故D正确。 故选D。 1．（2023·广东·中考真题）“粤绣”是国家级非物质文化遗产，以蚕丝线为绣线。下列与蚕丝同属天然材料的是（ ） A．塑料 B．棉花 C．玻璃 D．涤纶 【答案】B 【解析】A、塑料属于有机合成材料，不符合题意； B、棉花属于天然材料，符合题意； C、玻璃属于无机非金属材料，不符合题意； D、涤纶属于合成纤维，属于合成材料，不符合题意。 故选B。 2．（2024·山东滨州·一模）2023年的6月5日是第50个世界环境日，今年的世界主题口号是“减塑捡塑”。下列措施不符合主题的是（ ） A．购物自带布袋，少用塑料袋 B．废弃塑料要深埋土壤中，不随意抛弃 C．使用可降解塑料袋，减少白色污染 D．到海边捡拾塑料袋，预防塑料进入海洋 【答案】B 【解析】A、购物自带布袋，少用塑料袋，可以减少白色污染，有利于环境保护，不符合题意； B、塑料不易降解，废弃塑料深埋土壤中，会造成白色污染，不利于环境保护，符合题意； C、使用可降解塑料袋，可以减少白色污染，有利于环境保护，不符合题意； D、塑料不易降解，到海边捡拾塑料袋，预防塑料进入海洋，有利于环境保护，不符合题意。 故选：B。 3．下列物品不是由合成材料制成的是（ ） A．棉线衬衫 B．橡胶轮胎 C．塑料衣架 D．尼龙手套 【答案】A 【解析】A、棉线衬衫是用棉花制成的，属于天然材料，不属于合成材料，故选项正确； B、橡胶轮胎是用合成橡胶制成的，合成橡胶属于三大合成材料之一，故选项错误； C、塑料衣架是由塑料制成的，塑料属于三大合成材料之一，故选项错误； D、尼龙手套是由合成纤维制成的，合成纤维属于三大合成材料之一，故选项错误。 故选A。 4．制作某口服液瓶需要下列材料，其中一定属于有机合成材料的是 A．聚乙烯 B．玻璃 C．橡胶 D．铝合金 【答案】A 【解析】A、聚乙烯是塑料，塑料一定属于有机合成材料，正确； B、玻璃是无机非金属材料，错误； C、天然橡胶是天然有机材料，合成橡胶属于有机合成材料，错误； D、铝合金属于金属材料，错误。 故选A。 5．聚乙烯制成的薄膜具有质轻、无毒、不会腐烂等优点，可以包装食品。从材料的分类角度来看，聚乙烯属于（ ） A．无机材料 B．天然材料 C．复合材料 D．合成材料 【答案】D 【解析】塑料、合成橡胶、合成纤维称为三大有机合成材料，聚乙烯属于塑料，从材料的分类角度来看，聚乙烯属于合成材料； 故选：D。 6．下列物质中，属于天然有机高分子材料的是（ ） A．玻璃钢 B．羊毛 C．涤纶 D．铝合金 【答案】B 【解析】A、玻璃钢是由玻璃纤维和合成材料复合而成的，属于复合材料，故选项不符合题意； B、羊毛属于天然有机高分子材料，故选项符合题意； C、合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，涤纶是一种合成纤维，属于合成有机高分子材料，故选项不符合题意； D、金属材料包括纯金属以及它们的合金，则铝合金属于金属材料，故选项不符合题意； 故选B。 7．材料在人类生产、生活中有着重要的作用。下列有关材料的说法中正确的是 A．塑料是最常见的有机合成材料，具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点 B．棉花和羊毛的主要成分都是蛋白质 C．日常生活中使用的有机玻璃、腈纶、蚕丝等都属于合成纤维 D．钛合金、玻璃钢、碳纤维复合材料等都属于新型有机合成材料 【答案】A 【解析】棉花的主要成分是纤维素，B错误；蚕丝等属天然纤维，C错误；钛合金属于金属材料，D错误。故选A。 8．（2024·山东临沂·二模）化学与人类的生活密切相关。下列说法错误的是（ ） A．患夜盲症是人体缺乏维生素C引起的 B．使用可降解塑料可减少“白色污染” C．用灼烧闻气味的方法区别棉纤维和羊毛纤维 D．磷酸二氢铵[NH4H2PO4]和硝酸钾[KNO3]是两种常用的复合肥 【答案】A 【解析】A、患夜盲症是人体缺乏维生素A引起的，缺少维生素C会引起坏血病，说法错误； B、塑料制品会造成白色污染，使用可降解塑料可减少“白色污染”，说法正确； C、灼烧棉纤维会有烧纸气味，灼烧羊毛纤维有烧焦羽毛的气味，可以用灼烧闻气味的方法区别棉纤维和羊毛纤维，说法正确； D、磷酸二氢铵中含有氮元素、磷元素，属于复合肥，硝酸钾中含有钾元素、氮元素，属于复合肥，说法正确； 故选A。 9．我国推行支柱产业“立柱”，新兴产业“架梁”，一大批战略性新兴产业正加速核心技术攻关，无人体系的蝶变正是其中亮眼的一笔，请回答下列问题。 （1）无人送餐机大部分机身使用铝合金制造，铝合金属于 (填“金属”、“合成”或“复合”)材料。 （2）中国无人机性能在不断提升，应用场景越来越多。消防无人机在森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。人工降雨是扑灭森林火灾的一种方法，其主要的灭火原理是 。 （3）无人船可以适应特殊、极端的各类环境，在海洋保护开发、海上维权执法中具有巨大的优势，无人船壳用碳纤维复合材料制造，延长了无人船壳的使用寿命，这是因为碳纤维复合材料具有的优良性质是 (写一条)。 【答案】（1）金属 （2）降低温度至着火点以下 （3）质轻/耐腐蚀等 【解析】（1）铝合金是一种合金，属于金属材料，故填金属。 （2）人工降雨时吸收热量，能够降低可燃物的温度至着火点以下，实现灭火，故填降低温度至着火点以下。 （3）无人船壳用碳纤维复合材料制造，利用了碳纤维复合材料质轻、耐腐蚀的性能，故填质轻或耐腐蚀等。 1．被誉为“新材料之王”的碳纤维材料被用于航空航天、风电、体育休闲、汽车等多个领域。下列不属于碳纤维材料特点的是（ ） A．耐腐蚀 B．耐高温 C．膨胀系数小 D．密度大 【答案】D 【解析】被誉为“新材料之王”的碳纤维材料被用于航空航天、风电、体育休闲、汽车等多个领域，由此可知，碳纤维材料耐腐蚀、耐高温、膨胀系数小、密度小等。故选D。 2．鉴别下列生活中的各组物质，所选用的方法不正确的是（ ） A．蒸馏水和食盐水：测密度 B．面粉和奶粉：摸手感 C．蚕丝和棉纱线：灼烧闻气味 D．精盐和碱面：观察颜色 【答案】D 【解析】A、蒸馏水的密度小于食盐水，选项A正确； B、用手摸，奶粉比面粉更细腻，选项B正确； C、蚕丝的主要成分是蛋白质，灼烧时发出烧焦羽毛的气味，棉纱线的主要成分是纤维素（属于糖类），灼烧时发出烧纸的气味，选项C正确； D、精盐（主要成分氯化钠）和碱面（主要成分是碳酸钠）都呈白色，选项D不正确。 故选D。 3．材料是时代进步的重要标志，下列有关说法正确的是( ) A.合金、合成纤维、合成橡胶都是合成材料 B.玻璃钢、不锈钢、钢筋混凝土都是常见的复合材料 C.温度计里的水银、保险丝里的伍德合金、磁铁矿里的四氧化三铁都属于金属材料 D.利用灼烧闻气味的方法，可以简易鉴别某衣物是纯棉还是羊毛 【答案】D 【解析】 合金属于金属材料；不锈钢是合金，属于金属材料；四氧化三铁是一种化合物,不属于金属材料；羊毛燃烧时有烧焦羽毛的气味,棉线燃烧时有烧纸的气味，可以用灼烧闻气味的方法鉴别。 4．复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化再组合而成的新材料，具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良等优点。目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重要先进材料。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料种类繁多，包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。 环氧树脂是一种热固性树脂，是一种常见的基体，化学式为(C11H12O3)n，具有质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等优点，广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域，环氧树脂的热导率较低，不利于散热。近年来我国环氧树脂的应用领域如图1所示。 碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，是一种理想的复合材料增强体，具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料，并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率，其结果如图2所示。 随着科学技术的发展，更多优异的复合材料将会被广泛应用。依据文章内容回答下列问题。 （1）碳纤维玻璃 (填“属于”或“不属于”)复合材料。 （2）近年来我国环氧树脂应用最广泛的领域是 ，该物质的优点是 (写一个即可)。 （3）碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，其充分燃烧的化学方程式为 。 （4）对比题图2中三条曲线，得出的实验结论是：在实验研究的碳纳米管体积分数范围内，当碳纳米管体积分数相同时， 载荷下碳纳米管/铜基复合材料的比磨损率最高。 （5）下列说法错误的是 (填字母)。 a．复合材料是天然存在的物质，属于混合物 b．环氧树脂受热会熔化，可以反复加工，多次使用 c．碳纳米管与石墨的性质完全相同 【答案】（1）属于 （2）涂料 质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好 （3） （4）0.5N （5）abc 【解析】（1）碳纤维玻璃是由无机非金属材料和有机高分子材料复合而成，属于复合材料； （2）由1图可知，近年来我国环氧树脂应用最广泛的领域是：涂料； 环氧树脂的优点是：质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等； （3）碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，属于碳单质，其充分燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：； （4）由图2可知，在实验研究的碳纳米管体积分数范围内，当碳纳米管体积分数相同时，0.5N载荷下碳纳米管/铜基复合材料的比磨损率最高； （5）a、复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化再组合而成的新材料，不是天然存在的物质，复合材料由多种物质混合而成，属于混合物，符合题意； b、环氧树脂是一种热固性树脂，受热不会熔化，不可以反复加工，符合题意； c、碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，碳纳米管和石墨均是由碳元素组成的单质，化学性质相似，但是碳原子的排列方式不同，物理性质差异很大，符合题意。 故选abc。 5．根据图文回答下列问题： （1）口罩中属于有机合成材料的有 (填序号)，聚乙烯塑料具有 (选填“热塑性”或“热固性”)。轻按鼻夹可使其与鼻梁贴合，是因为铁丝有很好的 性，在铁丝表面镀锌是因为铁与 接触容易锈蚀。 （2）次氯酸钠(NaClO)是84消毒液的有效成分，次氯酸钠中氯元素的化合价为 。 （3）阳阳的早餐中，富含蛋白质的是 (填一种即可)，从合理膳食的角度，你认为阳阳可以在早餐中加入富含 (填“糖类”或“维生素”)的食物。 （4）由涤纶和羊毛混纺织成的夹克，主要是利用了合成纤维的 (填字母)等优良性能。 a．透气性好        b．弹性好         c．吸水性强         d．强度高 【答案】（1）②③ 热塑性 延展性 氧气和水 （2）+1 （3）鸡蛋和牛奶 维生素 （4）bd 【解析】（1）口罩中属于有机合成材料的有聚乙烯和聚丙烯，都属于塑料；聚乙烯塑料具有热塑性；轻按鼻夹可使其与鼻梁贴合，是因为铁丝有很好的延展性；在铁丝表面镀锌是因为铁与氧气、水接触容易锈蚀。故填：②③；热塑性；延展性；氧气和水； （2）次氯酸钠中钠元素显+1价、氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，得，即氯元素的化合价为+1价，故填：+1； （3）阳阳的早餐中，富含蛋白质的是鸡蛋和牛奶，面包富含糖类，从合理膳食的角度，阳阳可以在早餐中加入富含维生素的食物，故填：鸡蛋和牛奶；维生素； （4）一般来说，合成纤维强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀，但吸水性和透气性不如天然纤维优良，所以由涤纶和羊毛混纺织成的夹克，主要是利用了合成纤维的弹性好、强度高等优良性能。故填：bd。 6．化学与生活息息相关。 （1）佩戴口罩遮挡飞沫的原理相当于化学实验中的 操作。 （2）“额温枪”在新冠肺炎疫情防控中发挥着重要作用。图1所示是“额温枪”外部结构示意图，其中属于有机合成材料的是 。 （3）合理膳食，提高机体免疫力。柑橘是富含维生素的水果，图2为某种柑橘的部分营养成分表。 ①图中的钙、钾、磷是指 （填字母序号）。 A．分子  B．原子  C．元素  D．单质 ②能够为人体提供能量的营养素是 （填字母序号），它们都属于 （填“有机物”或“无机物”）。 A．糖类  B．蛋白质  C．油脂  D．维生素  E.水  F.无机盐 ③柑橘适宜生长在pH为6左右的土壤中。若某土壤的pH为3，要经改良后方可种植柑橘。下列物质既可用来改良酸性土壤，又能给土壤施肥的是 （填字母序号）。 A．生石灰  B．熟石灰  C．草木灰（主要成分为碳酸钾） （4）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用 来区分硬水和软水； （5）图3为某科研小组测量常温下不同浓度的酒精灭活某病毒所需时间的实验结果。图中显示消毒效果比较好的酒精浓度在 左右；酒精完全燃烧的化学方程式为 。 【答案】（1）过滤 （2）塑料外壳 （3）C ABC 有机物 C （4）肥皂水 （5）70% 【解析】（1）佩戴普通口罩预防病毒的原理相当于过滤掉病毒，因此相当于化学实验中的过滤操作，故填写：过滤。 （2）塑料、合成纤维和合成橡胶都属于有机合成材料，故填写：塑料外壳。 （3）①物质是由元素组成的，图中的钙、钾、磷是指元素，故填写：C。 ②能够为人体提供能量的营养素是糖类、蛋白质、脂肪，故填写：ABC。 糖类、蛋白质、脂肪中都含有碳元素，均属于有机物；故填：有机物。 ③生石灰和熟石灰虽然能改良酸性土壤，但是不能提供营养元素；而草木灰的主要成分是碳酸钾，是钾肥，且水溶液显碱性，所以既可用来改良土壤酸性，又能给土壤补充钾肥；故填写：C。 （4）生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，故填写：肥皂水。 （5）图中显示消毒效果比较好的酒精浓度在70%左右，故填写：70%； 在点燃的条件下，酒精和氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：，故填写：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一单元 化学与社会发展 第一节 化学与材料研制 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解普通玻璃的生产原理，知道几种常见的新型玻璃，通过化学方法可以将用途小的物质转化为用途大的物质。 2.了解塑料的特性，知道高分子材料是由小分子聚合而成的，能用分子聚合的观点认识有机高分子材料的形成过程。 3.通过对玻璃钢制造原理的分析，知道使用混合的方法可以改变物质的性能、扩展物质的应用范围，增强对复合材料的开发与研制的重要性的认识。 一、材料的分类 材料分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料，还有复合材料等。 二、无机非金属材料 1.无机非金属材料类型 重要的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥等。 2.普通玻璃 普通玻璃一种硅酸盐材料。在工业生产中通常是用石英砂(主要成分是SiO2) 、纯碱(NaCO3)、石灰石(主要成分是 CaCO3）按一定的质量比混合，经高温烧制而成。 3.特殊用途玻璃 普通玻璃经过各种物理或化学方法加工处理可制成多种具有特殊用途的玻璃。如强度高、耐高温的钢化玻璃；将多层玻璃和胶片叠合在一起，可制成防弹玻璃。 4.玻璃纤维 玻璃在高温熔融状态下抽成丝可制成绝缘性和耐热性好、抗腐蚀性强的玻璃纤维，用作绝热保温材料和电绝缘材料等。用特种光学玻璃拉制成的玻璃纤维可作为光导纤维，广泛应用于光纤通信。 5.芯片材料——高纯硅的制备 目前，制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法，其化学反应原理为: SiO2+2CSi+2CO ↑ Si+3HClHSiCl3+H2↑ HSiCl3+H2↑Si+3HCl 三、有机高分子材料 1.有机高分子材料的分类 （1）天然有机高分子材料，如棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。 （2）合成有机高分子材料，主要有塑料、合成纤维、合成橡胶，简称合成材料。它们几乎全部是以石油产品为原料合成的，都属于有机高分子材料。塑料是由许多小分子聚合成大分子后得到的一类有机高分子材料。 2.常见的合成材料 合成材料 主要性能 常见类型 应用举例 塑料 质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强 聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯等 绝缘材料、包装材料、农用薄膜、管道、机械零件等 合成橡胶 弹性和绝缘性好 顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶等 轮胎、密封制品、防护用品等 合成纤维 强度高，弹性好，耐磨，耐腐蚀 聚丙烯纤维(丙纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等 纺织原料、过滤材料、建筑材料等 3.合成材料与环境污染 （1）合成材料的利与弊 利：合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。 弊：合成材料废弃物的急剧增加带来了环境污染问题，废弃塑料带来的"白色污染"尤为严重。 （2）"白色污染"的危害 ①"白色污染"：塑料废弃物给环境带来的污染。 ②"白色污染"的危害：大部分塑料在自然环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存; 如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体，从而对空气造成污染。 （3）消除"白色污染"的途径 ①减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等; ②重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等; ③使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光解塑料等; ④回收各种废弃塑料。 4.燃烧法区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶 棉纤维 燃烧快，黄色火焰，有烧纸的气味，燃烧后灰末细软，呈灰色 羊毛纤维 燃烧慢，燃烧时缩成团，有烧焦羽毛气味，烧完后为有光泽的黑褐色小球，用手指一压即碎 合成纤维 近火时先熔化后燃烧或边熔化边燃烧，有特殊气味，燃烧后为黑色或褐色硬块，不易破碎 四、复合材料 1.复合村料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法复合在一起制成的性能优越的新材料。 2.复合材料可以发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷，从而使其应用范围大为拓展。复合材料具有强度高、密度低、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐高(低)温等特点，广泛应用于航空航天、电子电气、汽车工业和建筑等领域。 3.在塑料中加入玻璃纤维，就得到一种既有玻璃般的透明或半透明性，又有钢铁般强度的材料——玻璃钢。 1．常见的无机非金属材料除玻璃外，还有 、 等。 2．有机高分子材料包括 有机高分子材料和 有机高分子材料。 3．常见的有机合成材料有 、 、 等。 4．“白色污染”的危害有哪些？如何解决“白色污染”？ 5．阅读教材的有关内容，完成下列表格： 操作方法 现象 结论 取样品 后灼烧 有 的味道，灰烬为灰黑色，细而软 是棉纤维 有 的气味，灰烬为黑褐色小球，易碎 是羊毛纤维 有 气味，灰烬为黑色或褐色硬块 是合成纤维 ►问题一 无机非金属材料 【典例1】（2024·四川内江·中考真题）我国的航空航天事业成绩斐然。“天宫一号”上的太阳能电池板由玻璃纤维制成，玻璃纤维属于 (填“无机非金属材料”或“复合材料”)；神舟十八号载人飞船使用的锂电池供电时，将 能转化为电能。 【变式1-1】（2025·山东济宁·一模）分类是认识和研究物质及其变化的常用的科学方法，下列物质分类正确的是（ ） A．金属材料：玻璃钢、黄铜、金刚石 B．酸：盐酸、硫酸、硫酸氢钠 C．碱：火碱、熟石灰、氨水 D．氧化物：冰水共存物、氯酸钾、液氧 ►问题二 有机高分子材料 【典例2】有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列生活用品的主要材料属于有机合成材料的是（ ） A．不锈钢菜刀 B．塑料保鲜膜 C．钛合金水杯 D．碳纤维球拍 【变式2-1】（2024·山东泰安·三模）下列常见物品中，属于合成材料的是（ ） A．塑料花瓶 B．陶瓷 C．纯铜电线 D．玻璃 【变式2-2】（2024·广西·中考真题）绣球是深受人们喜爱的民族工艺品，制作时用到了棉线。棉线属于（ ） A．塑料 B．金属材料 C．合成橡胶 D．天然纤维 【变式2-3】材料是时代进步的重要标志。下列有关材料的说法中，错误的是 A．废弃塑料会带来“白色污染” B．塑料、合成纤维、合金都属于有机合成材料 C．玻璃钢不属于金属材料 D．蚕丝、棉花都属于天然纤维 ►问题三 复合材料 【典例3】2024年5月3日“嫦娥六号”成功发射。“嫦娥六号”使用了大量复合材料。下列关于复合材料的说法中不正确的是（ ） A．玻璃钢是常见的复合材料 B．复合材料是一种新型材料 C．多种材料混在一起就是复合材料 D．复合材料综合了不同材料的优点 【变式3-1】冬奥会上，滑雪运动员使用的滑雪板中的玻璃纤维增强塑料属于（ ） A．天然材料 B．金属材料 C．复合材料 D．非金属材料 【变式3-2】材料是时代进步的重要标志，下面有关说法正确的是（ ） A．合金、合成纤维、合成橡胶都是合成材料 B．玻璃钢、不锈钢、钢筋混凝土都是常见的复合材料 C．温度计里的水银、保险丝里的武德合金、磁铁矿里的四氧化三铁都属于金属材料 D．利用灼烧闻气味的方法，可以简易鉴别衣物是纯棉还是羊毛 1．（2023·广东·中考真题）“粤绣”是国家级非物质文化遗产，以蚕丝线为绣线。下列与蚕丝同属天然材料的是（ ） A．塑料 B．棉花 C．玻璃 D．涤纶 2．（2024·山东滨州·一模）2023年的6月5日是第50个世界环境日，今年的世界主题口号是“减塑捡塑”。下列措施不符合主题的是（ ） A．购物自带布袋，少用塑料袋 B．废弃塑料要深埋土壤中，不随意抛弃 C．使用可降解塑料袋，减少白色污染 D．到海边捡拾塑料袋，预防塑料进入海洋 3．下列物品不是由合成材料制成的是（ ） A．棉线衬衫 B．橡胶轮胎 C．塑料衣架 D．尼龙手套 4．制作某口服液瓶需要下列材料，其中一定属于有机合成材料的是 A．聚乙烯 B．玻璃 C．橡胶 D．铝合金 5．聚乙烯制成的薄膜具有质轻、无毒、不会腐烂等优点，可以包装食品。从材料的分类角度来看，聚乙烯属于（ ） A．无机材料 B．天然材料 C．复合材料 D．合成材料 6．下列物质中，属于天然有机高分子材料的是（ ） A．玻璃钢 B．羊毛 C．涤纶 D．铝合金 7．材料在人类生产、生活中有着重要的作用。下列有关材料的说法中正确的是 A．塑料是最常见的有机合成材料，具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点 B．棉花和羊毛的主要成分都是蛋白质 C．日常生活中使用的有机玻璃、腈纶、蚕丝等都属于合成纤维 D．钛合金、玻璃钢、碳纤维复合材料等都属于新型有机合成材料 8．（2024·山东临沂·二模）化学与人类的生活密切相关。下列说法错误的是（ ） A．患夜盲症是人体缺乏维生素C引起的 B．使用可降解塑料可减少“白色污染” C．用灼烧闻气味的方法区别棉纤维和羊毛纤维 D．磷酸二氢铵[NH4H2PO4]和硝酸钾[KNO3]是两种常用的复合肥 9．我国推行支柱产业“立柱”，新兴产业“架梁”，一大批战略性新兴产业正加速核心技术攻关，无人体系的蝶变正是其中亮眼的一笔，请回答下列问题。 （1）无人送餐机大部分机身使用铝合金制造，铝合金属于 (填“金属”、“合成”或“复合”)材料。 （2）中国无人机性能在不断提升，应用场景越来越多。消防无人机在森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。人工降雨是扑灭森林火灾的一种方法，其主要的灭火原理是 。 （3）无人船可以适应特殊、极端的各类环境，在海洋保护开发、海上维权执法中具有巨大的优势，无人船壳用碳纤维复合材料制造，延长了无人船壳的使用寿命，这是因为碳纤维复合材料具有的优良性质是 (写一条)。 1．被誉为“新材料之王”的碳纤维材料被用于航空航天、风电、体育休闲、汽车等多个领域。下列不属于碳纤维材料特点的是（ ） A．耐腐蚀 B．耐高温 C．膨胀系数小 D．密度大 2．鉴别下列生活中的各组物质，所选用的方法不正确的是（ ） A．蒸馏水和食盐水：测密度 B．面粉和奶粉：摸手感 C．蚕丝和棉纱线：灼烧闻气味 D．精盐和碱面：观察颜色 3．材料是时代进步的重要标志，下列有关说法正确的是( ) A.合金、合成纤维、合成橡胶都是合成材料 B.玻璃钢、不锈钢、钢筋混凝土都是常见的复合材料 C.温度计里的水银、保险丝里的伍德合金、磁铁矿里的四氧化三铁都属于金属材料 D.利用灼烧闻气味的方法，可以简易鉴别某衣物是纯棉还是羊毛 4．复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化再组合而成的新材料，具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良等优点。目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重要先进材料。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料种类繁多，包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。 环氧树脂是一种热固性树脂，是一种常见的基体，化学式为(C11H12O3)n，具有质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等优点，广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域，环氧树脂的热导率较低，不利于散热。近年来我国环氧树脂的应用领域如图1所示。 碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，是一种理想的复合材料增强体，具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料，并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率，其结果如图2所示。 随着科学技术的发展，更多优异的复合材料将会被广泛应用。依据文章内容回答下列问题。 （1）碳纤维玻璃 (填“属于”或“不属于”)复合材料。 （2）近年来我国环氧树脂应用最广泛的领域是 ，该物质的优点是 (写一个即可)。 （3）碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，其充分燃烧的化学方程式为 。 （4）对比题图2中三条曲线，得出的实验结论是：在实验研究的碳纳米管体积分数范围内，当碳纳米管体积分数相同时， 载荷下碳纳米管/铜基复合材料的比磨损率最高。 （5）下列说法错误的是 (填字母)。 a．复合材料是天然存在的物质，属于混合物 b．环氧树脂受热会熔化，可以反复加工，多次使用 c．碳纳米管与石墨的性质完全相同 5．根据图文回答下列问题： （1）口罩中属于有机合成材料的有 (填序号)，聚乙烯塑料具有 (选填“热塑性”或“热固性”)。轻按鼻夹可使其与鼻梁贴合，是因为铁丝有很好的 性，在铁丝表面镀锌是因为铁与 接触容易锈蚀。 （2）次氯酸钠(NaClO)是84消毒液的有效成分，次氯酸钠中氯元素的化合价为 。 （3）阳阳的早餐中，富含蛋白质的是 (填一种即可)，从合理膳食的角度，你认为阳阳可以在早餐中加入富含 (填“糖类”或“维生素”)的食物。 （4）由涤纶和羊毛混纺织成的夹克，主要是利用了合成纤维的 (填字母)等优良性能。 a．透气性好        b．弹性好         c．吸水性强         d．强度高 6．化学与生活息息相关。 （1）佩戴口罩遮挡飞沫的原理相当于化学实验中的 操作。 （2）“额温枪”在新冠肺炎疫情防控中发挥着重要作用。图1所示是“额温枪”外部结构示意图，其中属于有机合成材料的是 。 （3）合理膳食，提高机体免疫力。柑橘是富含维生素的水果，图2为某种柑橘的部分营养成分表。 ①图中的钙、钾、磷是指 （填字母序号）。 A．分子  B．原子  C．元素  D．单质 ②能够为人体提供能量的营养素是 （填字母序号），它们都属于 （填“有机物”或“无机物”）。 A．糖类  B．蛋白质  C．油脂  D．维生素  E.水  F.无机盐 ③柑橘适宜生长在pH为6左右的土壤中。若某土壤的pH为3，要经改良后方可种植柑橘。下列物质既可用来改良酸性土壤，又能给土壤施肥的是 （填字母序号）。 A．生石灰  B．熟石灰  C．草木灰（主要成分为碳酸钾） （4）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用 来区分硬水和软水； （5）图3为某科研小组测量常温下不同浓度的酒精灭活某病毒所需时间的实验结果。图中显示消毒效果比较好的酒精浓度在 左右；酒精完全燃烧的化学方程式为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$