内容正文:
第6节 材料的利用与发展
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:材料与人类社会的发展 2
知识点2:新型材料 5
知识点3:材料的利用与发展 5
【巩固训练】 8
【学习目标】
1.了解不同时期的材料
2.掌握材料与人类社会发展的关系
3.新型材料的的分类
4.新型材料的应用
3.材料制造与环境保护
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:材料与人类社会的发展
1.原始人使用石器:石斧、石刀、箭头、刮器,还有兽骨和鱼骨制成骨针
2. 古代人开始创造和使用陶器
3.四千年前,人类进入青铜器时代(图为青铜器尊和司母戊鼎)
4.炼铁技术的发展,人们制造了犁,黏土烧制砖瓦,瓷器
5.人类社会进入信息时代:随着科学技术的发展,人们有目的的改进材料的性能,使半导体材料、光纤材料、碳纤维复合材料等新型材料不断涌现,促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅速发展。
【典例1】温州市马鞍山龙泉窑遗址成为浙江省2020年度“十大”重要考古发现,实证温州曾深度参与海上丝绸之路。该遗址出土物品用传统材料制作,下列可能属于该遗址物品的是( )
A.陶瓷餐具 B.防弹头盔 C.半导体集成电路 D.光导纤维
【变式1】技术的不断进步使车轮不断发展更新,从无辐条车轮发展到有辐条车轮,再发展到有轮胎的车轮,离不开哪些科学技术的支持( )
A.材料科学 B.制造技术 C.加工技术 D.以上都有
【变式2】1991年碳纳米管被发现,碳纳米管是由石墨中的碳原子卷曲而成的管状的材料,管的直径一般为几纳米(最小为1纳米左右)到几十纳米,管的厚度仅为几纳米。碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及其潜在的应用前景而受到人们的关注,下列有关碳纳米管的说法中正确的是( )
A.碳纳米管是一种新型的高分子化合物 B.碳纳米管的化学性质常温时很稳定
C.碳纳米管导电属于化学变化 D.碳纳米管的结构和性质与金刚相同
【变式3】2014年南京青奥会吉祥物“砳砳”。有一种“砳砳”的外用材料是纯羊毛线,内充物为涤纶(PET)。PET材料是( )
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.非金属材料 D.无机高分子材料
知识点2:新型材料
新型材料:指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
当前,最引人注目的新型材料有: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。
纳米材料:指其基本颗粒在1 ~ 100纳米范围内的材料。如:纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。如纳米陶瓷具有很好的韧性;新型纳米油墨的色调更浓,书写的字迹色泽更好;将纳米铅粉加入固体燃料中,会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。
知识点3:材料的利用与发展
1.背景:人们在制造材料的过程中会产生许多污染。为了减少或消除材料制造过程中的污染,人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺,需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
2.实际生产制造产品时,需考虑的因素有:
(1)科学性:合理可行 (2)简便性:装置简单易操作。 (3)经济性:廉价,高效;
(4)安全性:安全可靠; (5)环保性:少污染,无污染。
3.工业“三废”及处理
(1)工业“三废”是指废水、废渣和废气。
(2)处理方法
①“废气”处理一般是安装回收设备,将有害气体净化或吸收
②“废渣”的处理一般是合理利用,有毒需处理
③“废水”的处理是建立污水处理厂, 将有毒有害物质清除干净之后才可排放
在化学工业中,除了要及时处理好“三废”,还要努力提高原料的利用率,增加产品的产量,从根本上降低生产对环境造成的污染。
【例1】纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。当材料的晶粒(或微粒)的大小处于纳米级时,其性质就会出现奇异的变化。如:各种块状金属显示一定的颜色(多数银白色,少数呈红色),但当其细化到纳米级时,都成了黑色。纳米ZnO能吸收雷达电磁波,可用作“隐形”飞机的涂料。下列说法中,你认为正确的是( )
A.用氢气还原氧化铜的实验中,得到的铜粉是纳米铜
B.纳米氧化锌的化学性质类似于纳米氧化铁,不能与稀硫酸反应
C.黑白照相底片上析出的黑色银颗粒处于(或小于)纳米级大小
D.“隐形”飞机就是人的肉眼看不到的无色透明的飞机
【变式1】把研究工作视为游戏是2010年诺贝尔物理学奖得主海姆及其团队的特别之处。他们发现的新材料石墨烯有许多奇特的属性:密度小、硬度大、柔软、可回收,有优良的导电性、导热性及抗拉伸能力,它也将会代替现有的硅材料。根据石墨烯的属性,下列不能用石墨烯来制造的是( )
A.新型半导体材料 B.优良的绝缘材料 C.超轻型飞机材料 D.新型防弹衣材料
【变式2】石头纸是一种新型、环保纸张。它与传统的木浆纸不同,是将碳酸钙粉末加上15%的聚乙烯和5%的胶合剂,经特殊工艺处理后制成。下列说法正确的是( )
A.利用稀盐酸可以区别石头纸与木浆纸 B.石头纸的应用不能减少对树木的砍伐
C.聚乙烯是一种天然有机高分子材料 D.石头纸极易溶于水并可以回收利用
【变式3】2025年4月24日,神舟二十号飞船发射入轨。下列材料用途的对应性质解释不合理的是( )
A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B.铝合金作火箭的骨架——密度大
C.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
【巩固训练】
1.以下关于陶器与瓷器的区别描述中,不正确的是( )
A.瓷器烧制温度需高于1200℃,而陶器通常为900℃左右
B.陶器原料中氧化铁含量较高,瓷器则以高氧化铝瓷土为主
C.瓷器表面必然施高温釉,陶器则完全无釉
D.陶器吸水率较高且质地多孔,瓷器吸水率极低且透光性较好
2.根据你的生活经验和所学的科学知识判断,下列说法正确的是( )
A.尼龙、合金、涤纶等都是重要的有机高分子材料
B.棉、麻、腈纶等是最常见的天然纤维
C.合成塑料、合成纤维、合成橡胶等都属于有机合成材料
D.某些开关和插座的黑色电木材料开裂后可以用加热熔化的方法修补
3.第19届亚运会于2023年9月23日起在杭州举行,下列说法错误的是( )
A.奥体主体育场屋面采用的新材料铝镁锰板,属于金属材料
B.主体育场的“花瓣”钢结构造型采用压弯成型技术,利用了金属的延展性
C.亚运火炬“薪火”的燃料是生物质燃气(主要成分H2、CO),利用了它们的可燃性
D.亚运会中国代表团穿着的服装主要成分为涤纶,属于天然纤维。
4.嫦娥五号探测器“挖土”的关键部件:钻杆是由中科院自行研制的碳化硅颗粒增强铝基复合材料制成。该种材料所用的基体大多数为各种铝合金,增强体主要为碳化硅和氧化铝。有关这种材料的说法错误的是()
A.铝基复合材料属于混合物 B.铝合金是金属材料
C.碳化硅是新型高分子材料 D.氧化铝属于无机非金属材料
5.我国施景莲用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料,用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料。根据用途推测,以下性质不是该材料必须具有的是( )
A.耐高温 B.具有铁磁性 C.强度大 D.抗氧化
6.前几个月兰溪的“创全国文明城市”活动进行的如火如荼,其中垃圾分类回收利用是检查项目之一,垃圾分类既可以节约资源,又能减少污染,符合可持续发展的要求。例如:破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收,它们属于( )
A.金属材料 B.氧化物 C.单质 D.非金属
7.把研究工作视为游戏是2010年诺贝尔物理学奖得主海姆及其团队的特别之处。他们发现的新材料石墨烯有许多奇特的属性:密度小、硬度大、柔软、可回收,有优良的导电性、导热性及抗拉伸能力,它也将会代替现有的硅材料。根据石墨烯的属性,下列不能用石墨烯来制造的是 ( )
A.新型半导体材料 B.优良的绝缘材料 C.超轻型飞机材料 D.新型防弹衣材料
8.为创建“国家环保模范城市”,很多城市将原来的垃圾桶换成分类垃圾收集箱。下图是国家颁布的“城市生活垃圾标志”。废旧电池投入的垃圾收集箱上应贴有的标志是( )
A. B. C. D.
9.美国普度大学研发出一种制备氢气的新工艺,流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.铝镓合金可以循环使用
B.太阳能的利用可以部分解决能源危机问题
C.流程中的氧化铝、水和氧气都属于氧化物
D.铝镓合金与水反应的化学方程式为:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
10.分类法是学习化学的一种重要方法,下列说法正确的是( )
A.甲烷和干冰都属于有机物 B.不锈钢和金刚石都属于合金
C.尿素和硝酸钾都属于复合肥料 D.塑料和合成纤维都属于有机合成材料
11.华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖,他利用光在光导纤维中的传输特性使光学通信等技术取得了突破性的成就。光导纤维的基本原料是玻璃,则光导纤维属于( )
A.无机非金属材料 B.有机合成材料 C.金属材料 D.纳米材料
12.2006年5月24日,三峡大坝最后一仓混凝土(成分中含有氧化钙)开始浇筑,为了防止浇筑过程中混凝土水化放出的热量使坝体温度升高,技术人员在仓内埋设了许多管道,一旦温度升高,则通水冷却。下列说法中不正确的是( )
A.混凝土的水化过程包含化学变化 B.混凝土的水化过程中吸收热量
C.混凝土是混合物 D.钢筋混凝土是无机非金属材料
13. “信息”、“材料”和“能源"被称为新科技革命的三大支柱。下列叙述错误的是( )
A.因特网上丰富的信息资源,有些是不健康的
B.合金、塑料、橡胶是三种重要的高分子材料
C.制造“神舟七号"宇宙飞船,使用了多种新型材料
D.核能、太阳能、氢能等是具有广阔开发前景的新能源
14.“轻轨电车”是近年来又一新兴的交通工具,具有无污染的优点。当轻轨电车开动时,在轻轨电车跟架空电线的接触点上,由于高速摩擦,会产生高温,因此接触点上的材料应该具有耐高温,不易氧化,能导电的性质。你认为该接触点上材料的选用较为合适的是( )
A.金刚石 B.石墨 C.塑料 D.铁
15.兰州西客站在建设中,使用了大量建筑材料.下列有关材料的叙述不正确的是
A.建设过程中使用了大量的钢,其硬度小于纯铁的硬度
B.一些设施中使用的合成纤维属于有机合成材料
C.建设过程中,废弃的金属材料必须回收利用
D.建设中使用了玻璃钢、碳纤维等材料,它们是复合材料
16.某毛绒玩具的外部材料为纯羊毛,内充物为无毒的合成纤维。下列说法正确的是 ( )
A.制作毛绒玩具的内充物是引起“白色污染”的主要物质
B.纯羊毛和合成纤维可用燃烧法区别
C.制作毛绒玩具的外部材料属于有机合成材料
D.合成纤维的吸水性和透气性比纯羊毛好
17.中国人民银行发行的五角面值的硬币的铸造材料是
A.无机非金属材料 B.金属材料 C.复合材料 D.合成塑料
18.铝锂合金是中国商用飞机C919上使用的一种新材料,铝锂合金是
A.有机合成材料 B.金属材料 C.高分子材料 D.非金属材料
19.24岁的曹原博士发现了让石墨烯实现“高温超导”的方法,令世界瞩目。石墨烯是一种从石墨中剥离出来仅仅由一层碳原子构成的材料,即“魔角石墨烯”。从物质的分类上看,“ 魔角石墨烯”。( )
A.单质 B.化合物 C.混合物 D.氧化物
20.我校九年级二班学生举行“使用塑料的利与弊”的辩论会,作为正方(使用塑料有利)的我,下列各项叙述中,千万不能作为我方论点的是( )
A.塑料的制造成本低,而且经久耐用 B.大量使用塑料,会造成白色污染
C.塑料抗腐能力强,不与酸碱反应 D.塑料一般不导电,是良好的绝缘体
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第6节 材料的利用与发展
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:材料与人类社会的发展 2
知识点2:新型材料 5
知识点3:材料的利用与发展 5
【巩固训练】 8
【学习目标】
1.了解不同时期的材料
2.掌握材料与人类社会发展的关系
3.新型材料的的分类
4.新型材料的应用
3.材料制造与环境保护
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:材料与人类社会的发展
1.原始人使用石器:石斧、石刀、箭头、刮器,还有兽骨和鱼骨制成骨针
2. 古代人开始创造和使用陶器
3.四千年前,人类进入青铜器时代(图为青铜器尊和司母戊鼎)
4.炼铁技术的发展,人们制造了犁,黏土烧制砖瓦,瓷器
5.人类社会进入信息时代:随着科学技术的发展,人们有目的的改进材料的性能,使半导体材料、光纤材料、碳纤维复合材料等新型材料不断涌现,促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅速发展。
【典例1】温州市马鞍山龙泉窑遗址成为浙江省2020年度“十大”重要考古发现,实证温州曾深度参与海上丝绸之路。该遗址出土物品用传统材料制作,下列可能属于该遗址物品的是( )
A.陶瓷餐具 B.防弹头盔 C.半导体集成电路 D.光导纤维
【答案】A
【解析】A、陶瓷餐具使用的陶瓷,已经有几千年的历史,则它应该属于该遗址物品,故A符合题意;
BCD、防弹头盔,半导体集成电路和光导纤维,都是近几十年来人类发明的新材料,故B、C、D不合题意。
故选A。
【变式1】技术的不断进步使车轮不断发展更新,从无辐条车轮发展到有辐条车轮,再发展到有轮胎的车轮,离不开哪些科学技术的支持( )
A.材料科学 B.制造技术
C.加工技术 D.以上都有
【答案】D
【解析】轮胎的发展离不开材料科学,制造技术以及加工技术的发展,科技的发展给人类带来美好生活,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式2】1991年碳纳米管被发现,碳纳米管是由石墨中的碳原子卷曲而成的管状的材料,管的直径一般为几纳米(最小为1纳米左右)到几十纳米,管的厚度仅为几纳米。碳纳米管由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及其潜在的应用前景而受到人们的关注,下列有关碳纳米管的说法中正确的是( )
A.碳纳米管是一种新型的高分子化合物 B.碳纳米管的化学性质常温时很稳定
C.碳纳米管导电属于化学变化 D.碳纳米管的结构和性质与金刚相同
【答案】B
【解析】A、根据题中信息可知,碳纳米管是由碳原子构成的,所以不属于化合物,故A错误;
B、碳纳米管是由碳元素组成,碳原子最外层为4个电子,化学性质非常稳定,所以碳纳米管常温时,化学性质很稳定,故B正确;
C、碳纳米管导电是电子定向移动的结果,属于物理变化,故C错误;
D、根据题中信息可知,碳纳米管是管状结构,金刚石是立体网状结构,二者结构不同,性质不相同,故D错误。故选B。
【变式3】2014年南京青奥会吉祥物“砳砳”。有一种“砳砳”的外用材料是纯羊毛线,内充物为涤纶(PET)。PET材料是( )
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.非金属材料 D.无机高分子材料
【答案】B
【解析】PET纤维是有机合成材料,属于有机高分子材料,故选B。
知识点2:新型材料
新型材料:指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
当前,最引人注目的新型材料有: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。
纳米材料:指其基本颗粒在1 ~ 100纳米范围内的材料。如:纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。如纳米陶瓷具有很好的韧性;新型纳米油墨的色调更浓,书写的字迹色泽更好;将纳米铅粉加入固体燃料中,会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。
知识点3:材料的利用与发展
1.背景:人们在制造材料的过程中会产生许多污染。为了减少或消除材料制造过程中的污染,人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺,需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
2.实际生产制造产品时,需考虑的因素有:
(1)科学性:合理可行 (2)简便性:装置简单易操作。 (3)经济性:廉价,高效;
(4)安全性:安全可靠; (5)环保性:少污染,无污染。
3.工业“三废”及处理
(1)工业“三废”是指废水、废渣和废气。
(2)处理方法
①“废气”处理一般是安装回收设备,将有害气体净化或吸收
②“废渣”的处理一般是合理利用,有毒需处理
③“废水”的处理是建立污水处理厂, 将有毒有害物质清除干净之后才可排放
在化学工业中,除了要及时处理好“三废”,还要努力提高原料的利用率,增加产品的产量,从根本上降低生产对环境造成的污染。
【例1】纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。当材料的晶粒(或微粒)的大小处于纳米级时,其性质就会出现奇异的变化。如:各种块状金属显示一定的颜色(多数银白色,少数呈红色),但当其细化到纳米级时,都成了黑色。纳米ZnO能吸收雷达电磁波,可用作“隐形”飞机的涂料。下列说法中,你认为正确的是( )
A.用氢气还原氧化铜的实验中,得到的铜粉是纳米铜
B.纳米氧化锌的化学性质类似于纳米氧化铁,不能与稀硫酸反应
C.黑白照相底片上析出的黑色银颗粒处于(或小于)纳米级大小
D.“隐形”飞机就是人的肉眼看不到的无色透明的飞机
【答案】C
【解析】A、氢气还原氧化铜反应得到的铜粉为红色,根据题意知当金属细化到纳米级时都会变成黑色,所以不是纳米铜;故A不正确;
B、晶粒到纳米级时,只是其直径变得很小,原子本身没有发生变化,化学性质不变而能与硫酸反应;故B不正确;
C、由题给信息根据材料晶粒金属细化到纳米颗粒时,就成了黑色;故C正确;
D、用作隐形飞机的制造材料能吸收雷达电磁波,雷达测不到,并非肉眼看不见;故D不正确。
故选C。
【变式1】把研究工作视为游戏是2010年诺贝尔物理学奖得主海姆及其团队的特别之处。他们发现的新材料石墨烯有许多奇特的属性:密度小、硬度大、柔软、可回收,有优良的导电性、导热性及抗拉伸能力,它也将会代替现有的硅材料。根据石墨烯的属性,下列不能用石墨烯来制造的是( )
A.新型半导体材料 B.优良的绝缘材料 C.超轻型飞机材料 D.新型防弹衣材料
【答案】B
【解析】A. 石墨具有优良的导电性,可以用来制作半导体材料。此选项正确,不符合题意;
B. 石墨具有优良的导电性,不能用来制作绝缘材料。此选项错误,符合题意;
C. 石墨的密度较小,可以用来制作超轻型飞机材料,能够减轻飞机的质量。此选项正确,不符合题意;
D. 石墨具有较高的硬度,可以作为防弹衣材料。此选项正确,不符合题意。
【变式2】石头纸是一种新型、环保纸张。它与传统的木浆纸不同,是将碳酸钙粉末加上15%的聚乙烯和5%的胶合剂,经特殊工艺处理后制成。下列说法正确的是( )
A.利用稀盐酸可以区别石头纸与木浆纸
B.石头纸的应用不能减少对树木的砍伐
C.聚乙烯是一种天然有机高分子材料
D.石头纸极易溶于水并可以回收利用
【答案】A
【解析】A、石头纸中含有的碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳,而普通纸不可以,故选项正确;
B、石头纸制造不需要植物纤维,能减少对树木的砍伐,故选项错误;
C、聚乙烯是人工合成的有机高分子材料,属于塑料,故选项错误;
D、石头纸中的碳酸钙是不溶于水的物质,故选项错误。
故选A。
【变式3】2025年4月24日,神舟二十号飞船发射入轨。下列材料用途的对应性质解释不合理的是( )
A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性 B.铝合金作火箭的骨架——密度大
C.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温 D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
【答案】B
【解析】A、由于偏二甲肼具有可燃性,所以偏二甲肼作火箭燃料,解释合理,不符合题意;
B、由于铝合金密度小、强度和硬度大、抗腐蚀性好,所以铝合金作火箭的骨架,解释不合理,符合题意;
C、由于碳纤维复合材料密度小、强度高、耐热、化学稳定性好,所以碳纤维复合材料作飞船外壳,解释合理,不符合题意;
D、由于特种橡胶具有高弹性、耐高温的性质,所以用特种橡胶制成太空服加压层,解释合理,不符合题意。
故选B。
【巩固训练】
1.以下关于陶器与瓷器的区别描述中,不正确的是( )
A.瓷器烧制温度需高于1200℃,而陶器通常为900℃左右
B.陶器原料中氧化铁含量较高,瓷器则以高氧化铝瓷土为主
C.瓷器表面必然施高温釉,陶器则完全无釉
D.陶器吸水率较高且质地多孔,瓷器吸水率极低且透光性较好
【答案】C
【解析】A.根据实际经验可知,瓷器烧制温度高于1200℃,陶器约为900℃。故A正确,不符合题意;
B.根据实际经验可知,陶器原料含较多氧化铁,瓷土氧化铝高、氧化铁低。故B正确。不符合题意;
C.陶器表面可能无釉或施低温釉(如唐三彩),并非“完全无釉”;瓷器表面通常施高温釉,但“必然”一词过于绝对,部分特殊瓷器可能无釉(如素瓷)。故C错误。符合题意;
D.根据实际经验可知,陶器多孔吸水,瓷器致密透光。故D正确。不符合题意。
故选C。
2.根据你的生活经验和所学的科学知识判断,下列说法正确的是( )
A.尼龙、合金、涤纶等都是重要的有机高分子材料
B.棉、麻、腈纶等是最常见的天然纤维
C.合成塑料、合成纤维、合成橡胶等都属于有机合成材料
D.某些开关和插座的黑色电木材料开裂后可以用加热熔化的方法修补
【答案】C
【解析】A、尼龙、涤纶为合成纤维,属于有机高分子材料,但合金属于金属材料,该选项说法不正确;
B、棉、麻等是最常见的天然纤维,但腈纶为合成纤维,该选项说法不正确;
C、有机合成材料包含塑料、合成纤维、合成橡胶,该选项说法正确;
D、电木为热固性材料,加热也不熔化,该选项说法不正确。
故选C。
3.第19届亚运会于2023年9月23日起在杭州举行,下列说法错误的是( )
A.奥体主体育场屋面采用的新材料铝镁锰板,属于金属材料
B.主体育场的“花瓣”钢结构造型采用压弯成型技术,利用了金属的延展性
C.亚运火炬“薪火”的燃料是生物质燃气(主要成分H2、CO),利用了它们的可燃性
D.亚运会中国代表团穿着的服装主要成分为涤纶,属于天然纤维。
【答案】D
【解析】A、铝镁锰板是由合金制成的,属于金属材料,正确;
B、主体育场的“花瓣”钢结构造型采用压弯成型技术,利用了金属的延展性,正确;
C、亚运火炬“薪火”的燃料是生物质燃气(主要成分H2、CO),利用了它们的可燃性,正确;
D、涤纶是一种合成纤维,而不是天然纤维,错误。
故选D。
4.嫦娥五号探测器“挖土”的关键部件:钻杆是由中科院自行研制的碳化硅颗粒增强铝基复合材料制成。该种材料所用的基体大多数为各种铝合金,增强体主要为碳化硅和氧化铝。有关这种材料的说法错误的是()
A.铝基复合材料属于混合物 B.铝合金是金属材料
C.碳化硅是新型高分子材料 D.氧化铝属于无机非金属材料
【答案】C
【解析】A. 复合材料是将两种或两种以上的不同材料复合起来,使各种材料在性能上取长补短,继承了比原来单一材料的性能优越的多的复合材料。铝基复合材料是由两种或两种以上的不同材料复合起来的,是混合物。故A不符合题意;
B. 金属材料包括纯金属和合金,所以铝合金是金属材料。故B不符合题意;
C. 高分子材料是有机高分子化合物制成的材料,碳化硅是无机非金属化合物,属于无机非金属材料,所以碳化硅不是新型高分子材料。故C符合题意;
D. 氧化铝是无机非金属化合物,属于无机非金属材料。故D不符合题意。
故选C。
5.我国施景莲用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料,用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料。根据用途推测,以下性质不是该材料必须具有的是( )
A.耐高温 B.具有铁磁性 C.强度大 D.抗氧化
【答案】B
【解析】用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料,用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料、必须具有耐高温、强度大,抗氧化的性质,不一定具有铁磁性。
故选B。
6.前几个月兰溪的“创全国文明城市”活动进行的如火如荼,其中垃圾分类回收利用是检查项目之一,垃圾分类既可以节约资源,又能减少污染,符合可持续发展的要求。例如:破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收,它们属于( )
A.金属材料 B.氧化物 C.单质 D.非金属
【答案】A
【解析】破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收,它们都是由合金或纯金属制成,都属于金属材料,故选A。
7.把研究工作视为游戏是2010年诺贝尔物理学奖得主海姆及其团队的特别之处。他们发现的新材料石墨烯有许多奇特的属性:密度小、硬度大、柔软、可回收,有优良的导电性、导热性及抗拉伸能力,它也将会代替现有的硅材料。根据石墨烯的属性,下列不能用石墨烯来制造的是 ( )
A.新型半导体材料 B.优良的绝缘材料 C.超轻型飞机材料 D.新型防弹衣材料
【答案】B
【解析】A. 石墨具有优良的导电性,可以用来制作半导体材料。此选项正确,不符合题意;
B. 石墨具有优良的导电性,不能用来制作绝缘材料。此选项错误,符合题意;
C. 石墨的密度较小,可以用来制作超轻型飞机材料,能够减轻飞机的质量。此选项正确,不符合题意;
D. 石墨具有较高的硬度,可以作为防弹衣材料。此选项正确,不符合题意。
故选B.
8.为创建“国家环保模范城市”,很多城市将原来的垃圾桶换成分类垃圾收集箱。下图是国家颁布的“城市生活垃圾标志”。废旧电池投入的垃圾收集箱上应贴有的标志是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】废旧电池中的镉元素,则被定为致癌物质;汞中毒,会患中枢神经疾病,死亡率高达40%.电池腐烂后,其中的汞、铅、镉等重金属溶出会污染地下水和土壤,再渗进鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境,威胁人类的健康.所以,废弃电池属于有害的垃圾.
A、回收各种废弃金属及金属制品.
B、回收会造成环境污染或危害人体健康的物质.多指定为废电池、废日光灯管、废体温表等含汞的废物,也有将镉-镍电池及其它含有害物质的废物定为有害垃圾类.
C、回收各种具有可燃性的物质.
D、回收废弃玻璃及玻璃制品.
故选B
9.美国普度大学研发出一种制备氢气的新工艺,流程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.铝镓合金可以循环使用
B.太阳能的利用可以部分解决能源危机问题
C.流程中的氧化铝、水和氧气都属于氧化物
D.铝镓合金与水反应的化学方程式为:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
【答案】C
【解析】A、观察流程图发现开始的反应物是铝镓合金,最终的生成物是铝镓合金,所以铝镓合金能循环使用,故A确;
B、太阳能的利用可以部分解决能源危机问题,故B正确;
C、流程中的氧化铝、水都是由两种元素组成且含有氧元素的化合物,属于氧化物,而氧气属于单质,故C错误;
D、铝镓合金与水的反应中生成物是氧化铝、氢气和镓,相当于镓未参加反应,所以实际上发生的反应是:2Al+3H2O Al2O3+3H2↑,故D正确。
故选C。
10.分类法是学习化学的一种重要方法,下列说法正确的是( )
A.甲烷和干冰都属于有机物 B.不锈钢和金刚石都属于合金
C.尿素和硝酸钾都属于复合肥料 D.塑料和合成纤维都属于有机合成材料
【答案】D
【解析】A.甲烷是有机物,干冰是二氧化碳固体,是无机物;故错误;
B.不锈钢是铁的合金,金刚石是碳单质不是合金;故错误;
C.尿素中含有营养元素氮元素是氮肥,硝酸钾中含有营养元素钾元素和氮元素,是复合肥;故错误;
D.塑料和合成纤维都属于有机合成材料,正确。
故选D。
11.华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖,他利用光在光导纤维中的传输特性使光学通信等技术取得了突破性的成就。光导纤维的基本原料是玻璃,则光导纤维属于( )
A.无机非金属材料 B.有机合成材料 C.金属材料 D.纳米材料
【答案】A
【解析】玻璃是无机非金属材料,则光导纤维属于无机非金属材料,故选A。
12.2006年5月24日,三峡大坝最后一仓混凝土(成分中含有氧化钙)开始浇筑,为了防止浇筑过程中混凝土水化放出的热量使坝体温度升高,技术人员在仓内埋设了许多管道,一旦温度升高,则通水冷却。下列说法中不正确的是( )
A.混凝土的水化过程包含化学变化 B.混凝土的水化过程中吸收热量
C.混凝土是混合物 D.钢筋混凝土是无机非金属材料
【答案】BD
【解析】A、根据题意知混凝土中含有氧化钙,与水发生化学反应:CaO+H2O=Ca(OH)2,有新物质生成,属于化学变化。故A正确;
B、由“混凝土水化放出的热量使坝体温度升高”知,混凝土的水化过程需要放热,故B不正确;
C、混凝土是由沙、石、水泥等多种物质组成的,属于混合物。故C正确;
D、钢筋混凝土中含有钢,钢是铁的合金,属于金属材料。故D不正确。
故选BD。
13. “信息”、“材料”和“能源"被称为新科技革命的三大支柱。下列叙述错误的是( )
A.因特网上丰富的信息资源,有些是不健康的
B.合金、塑料、橡胶是三种重要的高分子材料
C.制造“神舟七号"宇宙飞船,使用了多种新型材料
D.核能、太阳能、氢能等是具有广阔开发前景的新能源
【答案】B
【解析】A、因特网给我们提供了丰富的信息资料,但是上面也有些内容是不健康的。故A正确。
B、塑料、橡胶是高分子材料,但是合金不是高分子材料。故B错误。
C、由科技资料知:制造“神舟七号“宇宙飞船,使用了多种新型材料。故C正确。
D、由新能源知识知:核能、太阳能、氢能等是具有广阔开发前景的新能源。故D正确。
故选B。
14.“轻轨电车”是近年来又一新兴的交通工具,具有无污染的优点。当轻轨电车开动时,在轻轨电车跟架空电线的接触点上,由于高速摩擦,会产生高温,因此接触点上的材料应该具有耐高温,不易氧化,能导电的性质。你认为该接触点上材料的选用较为合适的是( )
A.金刚石 B.石墨 C.塑料 D.铁
【答案】B
【解析】A、金刚石不导电,不能用作接触点上的材料。错误;
B、石墨具有耐高温,不易氧化,能导电的性质,可以用作接触点上的材料。正确;
C、铝的熔点低,不耐高温,不能用作接触点上的材料。错误;
D、铜在受热时容易被空气中的氧气氧化,不能用作接触点上的材料。错误;
故选B。
15.兰州西客站在建设中,使用了大量建筑材料.下列有关材料的叙述不正确的是
A.建设过程中使用了大量的钢,其硬度小于纯铁的硬度
B.一些设施中使用的合成纤维属于有机合成材料
C.建设过程中,废弃的金属材料必须回收利用
D.建设中使用了玻璃钢、碳纤维等材料,它们是复合材料
【答案】A
【解析】试题分析:建设过程中使用了大量的钢,其硬度大于纯铁的硬度;一些设施中使用的合成纤维属于有机合成材料;建设过程中,废弃的金属材料必须回收利用;建设中使用了玻璃钢、碳纤维等材料,它们是复合材料。故选A.
16.某毛绒玩具的外部材料为纯羊毛,内充物为无毒的合成纤维。下列说法正确的是 ( )
A.制作毛绒玩具的内充物是引起“白色污染”的主要物质
B.纯羊毛和合成纤维可用燃烧法区别
C.制作毛绒玩具的外部材料属于有机合成材料
D.合成纤维的吸水性和透气性比纯羊毛好
【答案】B
【解析】A、塑料是引起“白色污染”的主要物质,而这里用的内充物是无毒的合成纤维,故错误。
B、纯羊毛属于天然纤维,含有蛋白质,燃烧时会产生烧焦羽毛的气味,而合成纤维燃烧时冒黑烟,无特殊气味,且灰烬形成硬快,不易碎,故正确。
C、毛绒玩具的外部材料是天然的纯羊毛,不是合成材料,故错误。
D、合成纤维的强度高,弹性好,耐磨,耐化学腐蚀性,但它的吸水性和透气性差,纯羊毛属于天然纤维,具有较好的吸水性和透气性,故错误。
故选B。
17.中国人民银行发行的五角面值的硬币的铸造材料是
A.无机非金属材料 B.金属材料 C.复合材料 D.合成塑料
【答案】B
【解析】A、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,不符合题意;
B、金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称,铸造硬币的金属属于铜锌合金,应属于金属材料的范畴,符合题意;
C、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,不符合题意;
D、合成塑料是有机合成材料的一种,故硬币也不属于合成材料,不符合题意。故选B。
18.铝锂合金是中国商用飞机C919上使用的一种新材料,铝锂合金是
A.有机合成材料 B.金属材料 C.高分子材料 D.非金属材料
【答案】B
【解析】金属材料包括纯金属和合金,因此铝锂合金是金属材料,B选项正确,符合题意。故选B。
19.24岁的曹原博士发现了让石墨烯实现“高温超导”的方法,令世界瞩目。石墨烯是一种从石墨中剥离出来仅仅由一层碳原子构成的材料,即“魔角石墨烯”。从物质的分类上看,“ 魔角石墨烯”。( )
A.单质 B.化合物 C.混合物 D.氧化物
【答案】A
【解析】只由一种元素组成的纯净物属于单质;由两种或两种以上元素组成的纯净物属于化合物;混合物含有两种或两种以上物质;由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物属于氧化物。根据题意,石墨烯是一种从石墨中剥离出来仅仅由一层碳原子构成的材料,即只含有碳元素,有一种元素组成的纯净物属于单质。故石墨烯属于单质。故选A。
20.我校九年级二班学生举行“使用塑料的利与弊”的辩论会,作为正方(使用塑料有利)的我,下列各项叙述中,千万不能作为我方论点的是( )
A.塑料的制造成本低,而且经久耐用 B.大量使用塑料,会造成白色污染
C.塑料抗腐能力强,不与酸碱反应 D.塑料一般不导电,是良好的绝缘体
【答案】B
【解析】A、塑料的优点是制造成本低、耐用、防水等,属于利;
B、大量使用塑料,会造成白色污染,属于弊;
C、塑料抗腐能力强,不与酸碱反应,属于利;
D、塑料一般不导电,是良好的绝缘体,属于利;
故选B。
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