内容正文:
专题10 化学与人类社会进步
课题3 化学为人类提供丰富的材料
第2课时 无机、高分子及复合材料
教学目标
1.知道无机非金属材料及其特点和用途,能区分传统无机非金属材料和新型无机非金属材料。
2.明确有机高分子材料的分类,知道合成材料的特点和用途。
3.知道复合材料的性能、优势及其应用价值。
4.知道使用材料对环境的影响,树立环保意识。
重点和难点
重点: 无机非金属材料;有机高分子材料和复合材料的分类、性能及应用。
难点: 理解材料的性质与用途之间的关系。
◆知识点一 无机非金属材料
1.传统无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料即 材料,是用含硅物质为原料加热后制成的。
(2)硅酸盐材料的特点:具有 、 、 、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等性能。
(3)常见的硅酸盐材料: 、 、 和 等。
(4)陶瓷:陶和瓷的统称,以黏土为原料加工制成,二者在性能上存在差异。
质地
透气性
吸水性
陶器
瓷器
2.新型无机非金属材料
(1)新型无机非金属材料具有 。典型代表: 、 。
(2)单晶硅
①单晶硅是 的一种形态。
②制备:硅在熔融的状态下,控制条件使其 形成单晶硅。
③应用:广泛用于 、 、 、 等产品的制造,以及日常生活中电子产品的使用。
(3)光导纤维
①简称:光纤
②主要成分是 。
③应用:用于 。制作 、通过光纤激光切除病变组织。
④光纤通信的优点: 、 、 ,节约大量金属。
即学即练
1.材料在人类文明史上起着划时代的意义。下列物品所用主要材料与类型的对应关系错误的是
A.“马踏飞燕”铜奔马——金属材料 B.人面鱼纹彩陶盆——无机非金属材料
C.光导纤维——复合材料 D.宇航员的航天服——有机高分子材料
2.第十五届中国航展现场,红旗-19地空导弹武器系统首次亮相,标志着我国在这一领域已走在世界前列。红旗-19导弹外壳采用的碳纤维材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.复合材料 D.合成材料
◆知识点二 有机高分子材料和复合材料
1. 有机高分子材料
(1)分类
① 材料:丝、毛、棉、麻等;
② 材料:塑料、合成橡胶、合成纤维等。
(2)塑料
①优点:密度小、强度高、化学性质稳定、绝缘性好、耐摩擦等。
②常见的塑料:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。
③“白色污染”:大部分塑料在自然界中 降解,会造成水生生物的死亡,影响土壤的 ,不利于农作物生长。
④减少“白色污染”的方法:实行废旧塑料的 、 ,研制和生产 的新型塑料。
(3)合成橡胶
①特点: 特别强,且具有良好的 、 等;
②用途:广泛应用于轮胎和制鞋工业等。
(4)合成纤维
①制备:用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维,也称为 (简称 )。
②常见的品种: 、 、 (人造羊毛)等。
③用途:用作 原料。还在工农业生产、文化和军事领域发挥重要的作用。
(5)鉴别羊毛纤维、棉纤维和合成纤维
灼烧闻气味。易燃烧,有烧纸的气味的是棉纤维;燃烧时有烧焦羽毛的气味的是羊毛纤维;燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎的是合成纤维。
2. 复合材料
(1)传统材料性能上具有一些难以克服的缺点:
传统材料
钢铁
玻璃和陶瓷
有机高分子材料
优点
强度
耐
密度 、耐
缺点
密度很 ,而且 ,易
质 易
强度 ,不耐
(2)复合材料的概念:将 的不同材料复合起来,使各种材料在性能上 ,制成性能优越得多的复合材料。
(3)复合材料的组成:由 和 组成。
如:钢筋混凝土:
组成
基体材料
增强材料
材料
混凝土
钢筋
作用
承受压力
承受拉力
优点
坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低
(4)常见复合材料的种类
①钢筋混凝土:由金属材料和无机非金属材料复合而成;
②玻璃钢(玻璃纤维强化塑料):由有机高分子材料和无机非金属材料复合而成;
③钢丝轮胎:由金属材料和有机高分子材料复合而成。
(5)复合材料的应用
复合材料质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀,已广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域。
即学即练
1.下列生活物品,主要是由合成材料制成的是
A.银质手镯 B.纯棉T恤 C.玻璃纤维 D.聚丙烯塑料
2.材料的应用贯穿了人类的文明。下列物质属于有机合成材料的是
A.宇航服中的合成纤维 B.新石器时代人面鱼纹彩陶盆
C.西汉彩绘雁鱼青铜钉灯 D.故宫的大理石栏杆
一、 无机非金属材料
1.传统无机非金属材料即 材料,是用含硅物质为原料加热后制成的。
(1)传统无机非金属材料的特点:具有 、 、 、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等性能。
(2)常见的硅酸盐材料: 、 、 和 等。
2.新型无机非金属材料
(1)新型无机非金属材料具有 。典型代表: 、 。
(2)单晶硅是 的一种形态。将硅在熔融的状态下,控制条件使其 而成。广泛用于 、 、 、 等产品的制造,以及日常生活中电子产品的使用。
(3)光导纤维简称光纤,主要成分是 。应用于 ,制作 、通过光纤激光切除病变组织。光纤通信的优点: 、 、 ,节约大量金属。
实践应用
1.数字信息的传导介质为二氧化硅,其属于
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.有机合成高分子材料 D.复合材料
2.人类的生产和生活中离不开无机非金属材料。下列属于无机非金属材料的是
A.陶瓷 B.塑料 C.不锈钢 D.有机玻璃
二、有机高分子材料和复合材料
1. 有机高分子材料
(1)分类:① 材料:丝、毛、棉、麻等;② 材料:塑料、合成橡胶、合成纤维等。
(2)塑料:密度小、强度高、化学性质稳定、绝缘性好、耐摩擦等。常见的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。
(3)合成橡胶: 特别强,且具有良好的 、 等;广泛应用于轮胎和制鞋工业等。
(4)合成纤维:也称为 (简称 )。常见的有 、 、 等,用作 原料。
(5)“白色污染”:塑料在自然界很难降解,造成水生生物死亡,影响土壤的透气性。实行废旧塑料的回收再生、循环利用,研制和生产易降解的新型塑料可减少“白色污染”。
2. 复合材料
(1)传统材料性能上具有一些难以克服的缺点
(2)复合材料:将 的不同材料复合起来,使各种材料在性能上 。
(3)复合材料的组成:由 和 组成。
(4)复合材料的种类:钢筋混凝土、玻璃钢(玻璃纤维强化塑料)、钢丝轮胎;
实践应用
1. 2025年2月,CR450动车组以时速400公里的试验速度刷新全球高铁速度。下列相关部件中主要使用合成材料的是
A.涤纶座椅套 B.混凝土路基 C.玻璃车窗 D.铝合金车身
2.(2025·江苏南京·一模)“水立方”外层所用材料是新型塑料ETFE[聚氟乙烯(C2H2F2)n]。塑料ETFE属于
A.无机非金属材料 B.合成材料 C.复合材料 D.金属材料
考点一 传统无机非金属材料
【例1】2025年9月3日,全球首款双座隐形战机——歼-20S双座隐形多用途歼击机亮相阅兵现场,该歼击机用橡胶材料作密封、减震部件。橡胶材料属于
A.无机非金属材料 B.复合材料
C.金属材料 D.合成材料
【变式1-1】数字信息的传导介质为二氧化硅,其属于
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.有机合成高分子材料 D.复合材料
【变式1-2】玻璃是日常生活中常见的材料。普通玻璃属于
A.纯净物 B.混合物 C.单质 D.化合物
考点二 新型无机非金属材料
【例2】硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列相关说法,不正确的是
A.硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
B.玻璃、水泥和陶瓷是生活中常见的无机非金属材料
C.光导纤维是一种无机非金属材料,由特种光学玻璃制成
D.工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅,其化学方程式为
解题要点
新型无机非金属材料一般有单晶硅和光导纤维。
【变式2-1】神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热,飞船上的观察窗上安装有一种特殊的玻璃-一硅酸铝玻璃,以便于观察飞船外的情况。下列有关硅酸铝玻璃性质的推测不正确的是
A.耐高温、耐冲击 B.受热易分解
C.不与氧气发生反应 D.透光性好
【变式2-2】第十五届中国航展现场,红旗-19地空导弹武器系统首次亮相,标志着我国在这一领域已走在世界前列。红旗-19导弹外壳采用的碳纤维材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.复合材料 D.合成材料
考点三 有机高分子材料
【例3】下列有关我国科技成果所用材料中属于有机高分子材料的是
A.国产大飞机:铝锂合金 B.5G基站:光导纤维
C.新能源汽车:合成橡胶 D.风机叶片:玻璃钢
解题要点
有机高分子材料可分为天然材料和合成材料两大类,如丝、毛、棉、麻等属于天然材料,而塑料、合成橡胶、合成纤维等属于合成材料。
【变式3-1】2024内蒙古冬奥会的宗旨是“绿色冬奥、科技冬奥”。下列所用物品属于天然有机材料的是
A.奖牌— 金、银、铜 B.礼仪服“内胆”— 石墨烯
C.奖牌绶带— 中国传统丝绸 D.火炬“飞扬”外壳— 碳纤维
【变式3-2】下列常见物品的制作材料属于有机合成材料的是
A.木梳 B.陶瓷杯
C.塑料盆 D.纯棉手套
考点四 合成材料
【例4】2025年9月,第八届中国国际塑料循环展将在浙江宁波举办。塑料属于
A.无机非金属材料 B.合成材料
C.复合材料 D.金属材料
解题要点
合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维。
【变式4-1】随着中国汽车工业的快速发展,新能源汽车与传统燃油车的生产制造技术不断升级,私家小轿车成为家庭出行的重要交通工具。汽车的各部件由不同材料制成,体现了材料科学的应用价值。私家小轿车的下列部件主要由合成材料制成的是
A.真皮坐垫 B.橡胶轮胎 C.钢铁车架 D.反光镜片
【变式4-2】下列描述中用到的材料属于复合材料的一项是
A.如图甲所示,陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆
B.如图乙所示,用于制造人造骨的钛合金
C.如图丙所示,制造某种赛车车身的含树脂、金属等材质的碳纤维材料
D.如图丁所示,制造农用机车轮胎的合成橡胶
考点五 白色污染
【例5】2024年世界地球日的主题为“全球战塑”。下列说法错误的是
A.用竹制品替代不可生物降解的塑料制品
B.研发易降解塑料,减少白色污染
C.焚烧废弃塑料,减少地表塑料制品
D.实行塑料制品分类,循环使用塑料资源
解题要点
大部分塑料在自然界中很难降解。会破坏生物的生存环境,造成鱼类等水生生物死亡;进入土壤的塑料垃圾会影响土壤的透气性,不利于农作物生长。因此人们把塑料给环境带来的危害形象地称为“白色污染”。
【变式5-1】环保纸吸管[主要成分为(C6H10O5)n]是以植物纤维为原料,通过成型、干燥等工艺制成。使用后的环保纸吸管在自然界微生物酶的催化下与氧气发生缓慢氧化而降解。用其替代传统的不可降解的塑料吸管,减少了白色污染。下列说法正确的是
A.(C6H10O5)n由三种元素组成,属于化合物
B.(C6H10O5)n降解最终转化为CO2、H2O和SO2
C.(C6H10O5)n中碳元素的质量分数最大
D.(C6H10O5)n中氢、氧元素的个数比为2:1
【变式5-2】尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。下列关于环境保护方面的说法或做法不正确的是
A.工业废水经中和、消毒等处理达标后排放
B.不随意丢弃生活垃圾,应将其进行分类回收
C.生活中用布袋代替塑料袋,减少“白色污染”
D.大量开采利用化石燃料,缓解“能源危机”
基础达标
1.下列属于有机合成材料的是
A.玻璃花瓶 B.塑料灯罩 C.纯铜电线 D.纯棉衬衫
2.2025年2月,首批歼-10CE战斗机已出口埃及。下列所用材料中属于合成材料的是
A.陶瓷 B.合成橡胶 C.碳纤维复合材料 D.钛合金
3.保鲜膜的主要成分是聚乙烯。聚乙烯属于
A.金属材料 B.合成材料 C.无机非金属材料 D.复合材料
4.(25-26九年级上·广东广州·月考)某马术馆屋面系统采用了一种新型材料。该材料可轻松满足轻质、透光、结实等要求。这说明该材料可能具有的性质是
A.导电性好 B.密度较小 C.导热性好 D.通电会发光
5.载人飞船返回舱的舱壁使用的热控材料之一是无毒的“聚氨酯软泡沫塑料”[聚氨酯的化学式为],“聚氨酯软泡沫塑料”属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机合成材料 D.复合材料
6.(24-25九年级下·江苏南京·月考)玻璃钢门窗被国际上称为第五代门窗产品。玻璃钢属于下列材料中的
A.金属材料 B.高分子材料 C.复合材料 D.无机非金属材料
7.(2025·云南昆明·三模)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列属于有机合成材料的是
A.塑料 B.棉花 C.玻璃 D.不锈钢
8.(2025·江苏南京·模拟预测)现代航空航天、信息技术、生物医药和海洋工程等的发展,对材料性能提出了更高的要求。下列有关材料分类的说法正确的是
A.金属材料:铝土矿、锰钢、生铁
B.无机非金属材料:玻璃钢、水泥、陶瓷
C.合成材料:尼龙、涤纶、顺丁橡胶
D.复合材料:碳纤维复合材料、芳纶复合材料、聚丙烯纤维
9.(2025·河南周口·三模)2025年哈尔滨亚洲冬季运动会吉祥物的着装有中国民间传统毛领节庆红袄,红袄的制作原料是帆布,主要由棉制成。这里的“棉”属于
A.合成纤维 B.天然纤维 C.复合材料 D.无机非金属材料
10.请从材料性能、价格、市场需求等多角度分析,市场上最适合用作矿泉水瓶材料的是
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
11.(25-26九年级上·山东淄博·期末)下列有关材料的说法不正确的是
A.用于制造人造卫星天线的合金属于复合材料
B.用于制造船舶外壳的玻璃钢属于复合材料
C.用于制造汽车部件的聚丙烯塑料属于有机合成材料
D.用于制造导弹头部防护罩的微晶玻璃属于无机非金属材料
12.(25-26九年级上·河南信阳·月考)神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热,飞船上的观察窗上安装有一种特殊的玻璃-一硅酸铝玻璃,以便于观察飞船外的情况。下列有关硅酸铝玻璃性质的推测不正确的是
A.耐高温、耐冲击 B.受热易分解
C.不与氧气发生反应 D.透光性好
综合应用
13.(2025·湖南湘西·模拟预测)瓷器是由陶器发展而来的,是我国古代一个伟大的发明。瓷器属于
A.金属材料 B.高分子材料 C.复合材料 D.无机非金属材料
14.(2025·四川·中考真题)2025年央视春晚,人形机器人惊艳亮相。机器人的一些部件用铝合金制造,铝合金属于
A.复合材料 B.高分子材料 C.无机非金属材料 D.金属材料
15.(2025·广东汕头·二模)我国自主研发的人形机器人在多项关键功能上实现重要技术突破。下列用于制造机器人的材料中属于合成材料的是
A.骨架:铝合金 B.机械臂:碳纤维复合材料
C.轴承:氮化硅陶瓷 D.关节:聚醚醚酮特种工程塑料
16.(2025·江苏镇江·二模)下列归类不正确的是
选 项
归 类
内 容
A
糖类物质
蔗糖、淀粉、纤维素
B
化石燃料
煤气、石油、天然气
C
无机材料
玻璃、陶瓷、光导纤维
D
常见氮肥
氨水、尿素、碳酸氢铵
A.A B.B C.C D.D
17.(2025·福建·三模)如图为游客拍摄的在泰山清运垃圾的机器狗,据悉机器狗的机身大量使用了质轻、强度高的钛合金、碳纤维等材料,其中碳纤维属于
A.无机材料 B.合成材料 C.复合材料 D.金属材料
18.(25-26九年级上·山东淄博·期末)材料是时代进步的重要标志,有机合成材料的出现更是材料发展史上的一次重大突破。下列选项有关材料的说法正确的是
A.合金、合成纤维都是有机合成材料
B.玻璃钢是由玻璃和钢制成的复合材料
C.合成材料的大量使用造成了严重的污染,所以要禁止生产和使用合成材料
D.开发使用可降解塑料能有效解决“白色污染”问题
19.(2025·江苏南京·模拟预测)现代航空航天、信息技术、生物医药和海洋工程等的发展,对材料性能提出了更高的要求。下列有关材料分类的说法正确的是
A.金属材料:铝土矿、锰钢、生铁
B.无机非金属材料:玻璃钢、水泥、陶瓷
C.合成材料:尼龙、涤纶、顺丁橡胶
D.复合材料:碳纤维复合材料、芳纶复合材料、聚丙烯纤维
20.(25-26九年级上·山东威海·期末)下列各组对主题知识的归纳中完全正确的是
A.化学与能源
B.化学与农业
①氢气是具有开发前景的新能源
①波尔多液可用于果树杀菌
②给蓄电池充电是将化学能转化为电能
②铵态氮肥与碱性物质混用效果更好
C.化学与健康
D.化学与材料
①葡萄糖可为机体活动提供能量
①玻璃、陶瓷、水泥都属于无机非金属材料
②人体必需的元素摄入越多越有利于人体健康
②生铁、不锈钢、青铜都属于合金
A.A B.B C.C D.D
拓展培优
21.(2025·四川自贡·中考真题)近年来,我市做大做强通航产业集群,已建成全国重要的大中型无人机产业基地。某无人机的结构模型如图所示,下列有关说法错误的是
A.碳纤维属于复合材料
B.铜制线圈用聚酯漆包裹可以起到绝缘和防腐的作用
C.镁合金和铝合金都有硬度大、密度小的优点
D.上述材料所使用的金属均为单质
22.(25-26九年级上·辽宁阜新·期末)荣获2025年诺贝尔化学奖的金属有机框架(MOFs)材料,是由金属离子和有机分子连接构成的多孔材料,拥有巨大的比表面积,能像海绵一样从干旱的空气中高效“挤”出饮用水。下列有关说法不正确的是
A.该材料中含有的金属离子带负电荷
B.该材料吸附水分的过程,属于物理变化
C.该材料在气体储存、分离等方面有广阔的应用前景
D.该材料能用于沙漠取水,是因为内部结构与活性炭类似
23.(2025·山东泰安·二模)下列有关我国科技成果所用材料中属于有机高分子材料的是
A.国产大飞机:铝锂合金 B.5G基站:光导纤维
C.新能源汽车:合成橡胶 D.风机叶片:玻璃钢
24.(25-26九年级上·福建福州·期中)金属有机框架(MOF)是科学家通过改变金属离子与有机配体构建的新兴多孔材料,如图所示。下列关于MOF的说法错误的是
A.MOF是自然界广泛存在的天然矿物质
B.改变构建模块合成新的MOF过程发生了化学变化
C.不同MOF的微观结构不相同,所以性质也不同
D.MOF多孔结构在气体储存、净水等领域有重要价值
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专题10 化学与人类社会进步
课题3 化学为人类提供丰富的材料
第2课时 无机、高分子及复合材料
教学目标
1.知道无机非金属材料及其特点和用途,能区分传统无机非金属材料和新型无机非金属材料。
2.明确有机高分子材料的分类,知道合成材料的特点和用途。
3.知道复合材料的性能、优势及其应用价值。
4.知道使用材料对环境的影响,树立环保意识。
重点和难点
重点: 无机非金属材料;有机高分子材料和复合材料的分类、性能及应用。
难点: 理解材料的性质与用途之间的关系。
◆知识点一 无机非金属材料
1.传统无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料即硅酸盐材料,是用含硅物质为原料加热后制成的。
(2)硅酸盐材料的特点:具有稳定性强、硬度大、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等性能。
(3)常见的硅酸盐材料:陶瓷、砖瓦、玻璃和水泥等。
(4)陶瓷:陶和瓷的统称,以黏土为原料加工制成,二者在性能上存在差异。
质地
透气性
吸水性
陶器
疏松
好
易吸水
瓷器
致密
差
基本不吸水
2.新型无机非金属材料
(1)新型无机非金属材料具有特殊结构、特殊功能。典型代表:单晶硅、光导纤维。
(2)单晶硅
①单晶硅是单质硅的一种形态。
②制备:硅在熔融的状态下,控制条件使其不断生长形成单晶硅。
③应用:广泛用于太阳能电池、半导体、计算机芯片、大功率晶体管等产品的制造,以及日常生活中电子产品的使用。
(3)光导纤维
①简称:光纤
②主要成分是超纯的石英。
③应用:用于长距离的信息传递。制作人体内窥镜、通过光纤激光切除病变组织。
④光纤通信的优点:容量大、损耗小、传输速度快,节约大量金属。
即学即练
1.材料在人类文明史上起着划时代的意义。下列物品所用主要材料与类型的对应关系错误的是
A.“马踏飞燕”铜奔马——金属材料 B.人面鱼纹彩陶盆——无机非金属材料
C.光导纤维——复合材料 D.宇航员的航天服——有机高分子材料
【答案】C
【详解】A、铜奔马主要材料为铜,属于金属材料,不符合题意;
B、陶盆为陶瓷,属于无机非金属材料,不符合题意;
C、光导纤维主要成分为二氧化硅,属于无机非金属材料,不是复合材料,符合题意;
D、航天服使用合成高分子材料,属于有机高分子材料,符合题意。
故选C。
2.第十五届中国航展现场,红旗-19地空导弹武器系统首次亮相,标志着我国在这一领域已走在世界前列。红旗-19导弹外壳采用的碳纤维材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.复合材料 D.合成材料
【答案】B
【详解】A. 金属材料包括纯金属和合金。碳纤维不含金属元素,因此不属于金属材料。说法错误,不符合题意;
B. 无机非金属材料是指由非金属元素组成的无机物,如陶瓷、玻璃、石墨、水泥等。碳纤维主要由碳元素(非金属)组成,且为无机物,因此属于无机非金属材料。说法正确,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复合而成,例如玻璃钢(玻璃纤维和塑料复合)。碳纤维本身是一种单一材料,说法错误,不符合题意;
D. 合成材料是指人工合成的高分子化合物,如塑料(聚乙烯)、合成纤维(尼龙)、合成橡胶。碳纤维虽由合成纤维碳化制成,但最终产品为无机碳,不属于高分子合成材料,说法错误,不符合题意;
故选B
◆知识点二 有机高分子材料和复合材料
1. 有机高分子材料
(1)分类
①天然材料:丝、毛、棉、麻等;
②合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维等。
(2)塑料
①优点:密度小、强度高、化学性质稳定、绝缘性好、耐摩擦等。
②常见的塑料:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。
③“白色污染”:大部分塑料在自然界中很难降解,会造成水生生物的死亡,影响土壤的透气性,不利于农作物生长。
④减少“白色污染”的方法:实行废旧塑料的回收再生、循环利用,研制和生产易降解的新型塑料。
(3)合成橡胶
①特点:弹性特别强,且具有良好的耐磨性、绝缘性等;
②用途:广泛应用于轮胎和制鞋工业等。
(4)合成纤维
①制备:用天然的或人工合成的高分子物质为原料制成的纤维,也称为化学纤维(简称化纤)。
②常见的品种:尼龙、涤纶、腈纶(人造羊毛)等。
③用途:用作纺织原料。还在工农业生产、文化和军事领域发挥重要的作用。
(5)鉴别羊毛纤维、棉纤维和合成纤维
灼烧闻气味。易燃烧,有烧纸的气味的是棉纤维;燃烧时有烧焦羽毛的气味的是羊毛纤维;燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎的是合成纤维。
2. 复合材料
(1)传统材料性能上具有一些难以克服的缺点:
传统材料
钢铁
玻璃和陶瓷
有机高分子材料
优点
强度高
耐腐蚀
密度小、耐腐蚀
缺点
密度很大,而且不耐腐蚀,易生锈
质脆易碎
强度不高,不耐高温
(2)复合材料的概念: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,制成性能优越得多的复合材料。
(3)复合材料的组成:由基体材料和增强材料组成。
如:钢筋混凝土:
组成
基体材料
增强材料
材料
混凝土
钢筋
作用
承受压力
承受拉力
优点
坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低
(4)常见复合材料的种类
①钢筋混凝土:由金属材料和无机非金属材料复合而成;
②玻璃钢(玻璃纤维强化塑料):由有机高分子材料和无机非金属材料复合而成;
③钢丝轮胎:由金属材料和有机高分子材料复合而成。
(5)复合材料的应用
复合材料质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀,已广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域。
即学即练
1.下列生活物品,主要是由合成材料制成的是
A.银质手镯 B.纯棉T恤 C.玻璃纤维 D.聚丙烯塑料
【答案】D
【详解】A、银质手镯是由银制成的,银属于金属材料,不符合题意;
B、纯棉T恤是由棉线制成的,棉线属于天然材料,不符合题意;
C、玻璃纤维是无机非金属材料,不符合题意;
D、聚丙烯塑料是属于合成材料,符合题意;
故选D。
2.材料的应用贯穿了人类的文明。下列物质属于有机合成材料的是
A.宇航服中的合成纤维 B.新石器时代人面鱼纹彩陶盆
C.西汉彩绘雁鱼青铜钉灯 D.故宫的大理石栏杆
【答案】A
【详解】A、合成纤维属于有机合成材料,符合题意;
B、陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意;
C、青铜是铜的合金,属于金属材料,不符合题意;
D、大理石属于无机非金属材料,不符合题意。
故选:A。
一、 无机非金属材料
1.传统无机非金属材料即硅酸盐材料,是用含硅物质为原料加热后制成的。
(1)传统无机非金属材料的特点:具有稳定性强、硬度大、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等性能。
(2)常见的硅酸盐材料:陶瓷、砖瓦、玻璃和水泥等。
2.新型无机非金属材料
(1)新型无机非金属材料具有特殊结构、特殊功能。典型代表:单晶硅、光导纤维。
(2)单晶硅是单质硅的一种形态。将硅在熔融的状态下,控制条件使其不断生长而成。广泛用于太阳能电池、半导体、计算机芯片、大功率晶体管等产品的制造,以及日常生活中电子产品的使用。
(3)光导纤维简称光纤,主要成分是超纯的石英。应用于长距离的信息传递,制作人体内窥镜、通过光纤激光切除病变组织。光纤通信的优点:容量大、损耗小、传输速度快,节约大量金属。
实践应用
1.数字信息的传导介质为二氧化硅,其属于
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.有机合成高分子材料 D.复合材料
【答案】B
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金。二氧化硅不属于金属材料,不符合题意;
B、无机非金属材料主要由无机化合物制成,常见的有陶瓷、玻璃、水泥、二氧化硅,二氧化硅属于无机非金属材料,符合题意;
C、有机合成高分子材料含碳的有机化合物,且相对分子质量很大,常见的有塑料、合成纤维、合成橡胶,二氧化硅不属于有机合成高分子材料,不符合题意;
D、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复合而成的。二氧化硅不属于复合材料,不符合题意。
故选:B。
2.人类的生产和生活中离不开无机非金属材料。下列属于无机非金属材料的是
A.陶瓷 B.塑料 C.不锈钢 D.有机玻璃
【答案】A
【详解】A、陶瓷属于无机非金属材料,主要成分是硅酸盐,选项正确;
B、塑料属于合成材料,不属于无机非金属材料,选项错误;
C、不锈钢属于金属材料,选项错误;
D、有机玻璃属于合成材料,选项错误;
故选A。
二、有机高分子材料和复合材料
1. 有机高分子材料
(1)分类:①天然材料:丝、毛、棉、麻等;②合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维等。
(2)塑料:密度小、强度高、化学性质稳定、绝缘性好、耐摩擦等。常见的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。
(3)合成橡胶:弹性特别强,且具有良好的耐磨性、绝缘性等;广泛应用于轮胎和制鞋工业等。
(4)合成纤维:也称为化学纤维(简称化纤)。常见的有尼龙、涤纶、腈纶等,用作纺织原料。
(5)“白色污染”:塑料在自然界很难降解,造成水生生物死亡,影响土壤的透气性。实行废旧塑料的回收再生、循环利用,研制和生产易降解的新型塑料可减少“白色污染”。
2. 复合材料
(1)传统材料性能上具有一些难以克服的缺点
(2)复合材料: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。
(3)复合材料的组成:由基体材料和增强材料组成。
(4)复合材料的种类:钢筋混凝土、玻璃钢(玻璃纤维强化塑料)、钢丝轮胎;
实践应用
1. 2025年2月,CR450动车组以时速400公里的试验速度刷新全球高铁速度。下列相关部件中主要使用合成材料的是
A.涤纶座椅套 B.混凝土路基 C.玻璃车窗 D.铝合金车身
【答案】A
【详解】A、涤纶座椅套由涤纶制成,属于合成材料,符合题意;
B、混凝土由水泥、砂、石子等混合而成,属于复合材料,不符合题意;
C、玻璃车窗由玻璃制成,属于无机非金属材料,不符合题意;
D、铝合金车身由铝合金制成,属于金属材料,不符合题意。
故选A。
2.(2025·江苏南京·一模)“水立方”外层所用材料是新型塑料ETFE[聚氟乙烯(C2H2F2)n]。塑料ETFE属于
A.无机非金属材料 B.合成材料 C.复合材料 D.金属材料
【答案】B
【详解】合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维,塑料ETFE属于合成材料。
故选:B。
考点一 传统无机非金属材料
【例1】2025年9月3日,全球首款双座隐形战机——歼-20S双座隐形多用途歼击机亮相阅兵现场,该歼击机用橡胶材料作密封、减震部件。橡胶材料属于
A.无机非金属材料 B.复合材料
C.金属材料 D.合成材料
【答案】D
【详解】A、无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等,橡胶材料不属于无机非金属材料,故A选项不符合题意;
B、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(微观)上组成具有新性能的材料,橡胶材料不符合复合材料的定义,故B选项不符合题意;
C、金属材料包括纯金属以及它们的合金,橡胶材料不是金属材料,故C选项不符合题意;
D、合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维,橡胶材料属于合成材料,故D选项符合题意。
故选D。
【变式1-1】数字信息的传导介质为二氧化硅,其属于
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.有机合成高分子材料 D.复合材料
【答案】B
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金。二氧化硅不属于金属材料,不符合题意;
B、无机非金属材料主要由无机化合物制成,常见的有陶瓷、玻璃、水泥、二氧化硅,二氧化硅属于无机非金属材料,符合题意;
C、有机合成高分子材料含碳的有机化合物,且相对分子质量很大,常见的有塑料、合成纤维、合成橡胶,二氧化硅不属于有机合成高分子材料,不符合题意;
D、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复合而成的。二氧化硅不属于复合材料,不符合题意。
故选:B。
【变式1-2】玻璃是日常生活中常见的材料。普通玻璃属于
A.纯净物 B.混合物 C.单质 D.化合物
【答案】B
【详解】普通玻璃是由二氧化硅、碳酸钠、碳酸钙等多种物质混合而成,没有固定组成,因此属于混合物。
故选B。
考点二 新型无机非金属材料
【例2】硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列相关说法,不正确的是
A.硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在
B.玻璃、水泥和陶瓷是生活中常见的无机非金属材料
C.光导纤维是一种无机非金属材料,由特种光学玻璃制成
D.工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅,其化学方程式为
【答案】D
【详解】A、硅在自然界中主要以硅酸盐和氧化物(如二氧化硅)的形式存在,因为硅的化学性质较活泼,在自然界中不能以游离态存在,选项说法正确,不符合题意。
B、玻璃、水泥和陶瓷是传统的无机非金属材料,在生活中非常常见,选项说法正确,不符合题意。
C、光导纤维是一种无机非金属材料,其主要成分是高纯度的二氧化硅,属于特种光学玻璃,利用了光的全反射原理来传输光信号,选项说法正确,不符合题意。
D、工业上用焦炭还原石英砂制粗硅,反应的化学方程式为,因为在高温条件下,碳和二氧化硅反应,生成的是一氧化碳,而不是二氧化碳,选项说法不正确,符合题意。
故选D。
解题要点
新型无机非金属材料一般有单晶硅和光导纤维。
【变式2-1】神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热,飞船上的观察窗上安装有一种特殊的玻璃-一硅酸铝玻璃,以便于观察飞船外的情况。下列有关硅酸铝玻璃性质的推测不正确的是
A.耐高温、耐冲击 B.受热易分解
C.不与氧气发生反应 D.透光性好
【答案】B
【详解】神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热,推测其耐高温,不与氧气反应;飞船上用到一种与智能手机屏幕相同的材料——硅酸铝玻璃,以便于观察飞船外的情况,推测其透光性好,受热不易分解;
故选:B。
【变式2-2】第十五届中国航展现场,红旗-19地空导弹武器系统首次亮相,标志着我国在这一领域已走在世界前列。红旗-19导弹外壳采用的碳纤维材料属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.复合材料 D.合成材料
【答案】B
【详解】A. 金属材料包括纯金属和合金。碳纤维不含金属元素,因此不属于金属材料。说法错误,不符合题意;
B. 无机非金属材料是指由非金属元素组成的无机物,如陶瓷、玻璃、石墨、水泥等。碳纤维主要由碳元素(非金属)组成,且为无机物,因此属于无机非金属材料。说法正确,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复合而成,例如玻璃钢(玻璃纤维和塑料复合)。碳纤维本身是一种单一材料,说法错误,不符合题意;
D. 合成材料是指人工合成的高分子化合物,如塑料(聚乙烯)、合成纤维(尼龙)、合成橡胶。碳纤维虽由合成纤维碳化制成,但最终产品为无机碳,不属于高分子合成材料,说法错误,不符合题意;
故选B
考点三 有机高分子材料
【例3】下列有关我国科技成果所用材料中属于有机高分子材料的是
A.国产大飞机:铝锂合金 B.5G基站:光导纤维
C.新能源汽车:合成橡胶 D.风机叶片:玻璃钢
【答案】C
【详解】A、铝锂合金属于金属材料,选项错误。
B、光导纤维主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,选项错误。
C、合成橡胶人工合成的高分子化合物,属于有机高分子材料,选项正确。
D、玻璃钢是复合材料,选项错误。
故选C。
解题要点
有机高分子材料可分为天然材料和合成材料两大类,如丝、毛、棉、麻等属于天然材料,而塑料、合成橡胶、合成纤维等属于合成材料。
【变式3-1】2024内蒙古冬奥会的宗旨是“绿色冬奥、科技冬奥”。下列所用物品属于天然有机材料的是
A.奖牌— 金、银、铜 B.礼仪服“内胆”— 石墨烯
C.奖牌绶带— 中国传统丝绸 D.火炬“飞扬”外壳— 碳纤维
【答案】C
【分析】天然有机材料直接来源于生物体(如植物、动物),如棉、麻、丝绸、羊毛;合成材料和金属/无机材料均不属于天然有机材料。
【详解】A、金、银、铜属于金属材料,是无机材料,不属于有机材料,更非天然有机材料。该选项不符合题意;
B、石墨烯是碳的单质,属于无机非金属材料,并非天然有机材料。该选项不符合题意;
C、丝绸由蚕丝制成,蚕丝是动物(蚕)分泌的天然蛋白质纤维,属于天然有机高分子材料。该选项符合题意;
D、碳纤维是通过化学加工合成的复合材料,属于人工合成材料。该选项不符合题意;
故选:C
【变式3-2】下列常见物品的制作材料属于有机合成材料的是
A.木梳 B.陶瓷杯
C.塑料盆 D.纯棉手套
【答案】C
【详解】A、木梳是用木材制成的,属于天然材料,故选项错误;
B、陶瓷杯是用陶瓷制成的,陶瓷属于无机非金属材料,故选项错误;
C、塑料盆是用塑料制成的,塑料属于三大合成材料之一,故选项正确;
D、纯棉手套是用棉制成的,属于天然材料,故选项错误;
故选:C。
考点四 合成材料
【例4】2025年9月,第八届中国国际塑料循环展将在浙江宁波举办。塑料属于
A.无机非金属材料 B.合成材料
C.复合材料 D.金属材料
【答案】B
【详解】A、无机非金属材料指由无机物(如硅酸盐、氧化物)制成的材料,例如陶瓷、玻璃、水泥等。塑料的主要成分是有机高分子化合物(如聚乙烯),含有碳元素,不属于无机非金属材料;
B、合成材料是通过人工化学合成反应制成的材料,包括塑料、合成纤维和合成橡胶。塑料是典型的合成材料;
C、复合材料是由两种或多种不同性质的材料组合而成的新材料,例如玻璃钢。塑料本身是单一的高分子材料,塑料不属于复合材料;
D、金属材料指金属元素或其合金制成的材料,如铁、铜、铝等。塑料是有机高分子材料,不含金属元素,不属于金属材料。
故选:B。
解题要点
合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维。
【变式4-1】随着中国汽车工业的快速发展,新能源汽车与传统燃油车的生产制造技术不断升级,私家小轿车成为家庭出行的重要交通工具。汽车的各部件由不同材料制成,体现了材料科学的应用价值。私家小轿车的下列部件主要由合成材料制成的是
A.真皮坐垫 B.橡胶轮胎 C.钢铁车架 D.反光镜片
【答案】B
【详解】合成材料是通过化学合成制成的人工材料,如合成橡胶。橡胶轮胎主要由合成橡胶制成,属于合成材料;真皮坐垫是天然材料,钢铁车架是金属材料,反光镜片通常是无机玻璃材料,均不属于合成材料。故选B。
【变式4-2】下列描述中用到的材料属于复合材料的一项是
A.如图甲所示,陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆
B.如图乙所示,用于制造人造骨的钛合金
C.如图丙所示,制造某种赛车车身的含树脂、金属等材质的碳纤维材料
D.如图丁所示,制造农用机车轮胎的合成橡胶
【答案】C
【详解】A、陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆,陶瓷属于无机非金属材料,错误;
B、用于制造人造骨的钛合金,属于金属材料,错误;
C、制造某种赛车车身的含树脂、金属等材质的碳纤维材料,属于复合材料,正确;
D、制造农用机车轮胎的合成橡胶,属于有机合成材料,错误。
故选C。
考点五 白色污染
【例5】2024年世界地球日的主题为“全球战塑”。下列说法错误的是
A.用竹制品替代不可生物降解的塑料制品
B.研发易降解塑料,减少白色污染
C.焚烧废弃塑料,减少地表塑料制品
D.实行塑料制品分类,循环使用塑料资源
【答案】C
【详解】A、用竹制品替代不可生物降解的塑料制品,能够减少塑料的使用,从而减轻白色污染,该说法正确。
B、研发易降解塑料,可加快塑料的分解,减少白色污染,该说法正确。
C、焚烧废弃塑料会产生有毒有害的气体(如二噁英等),造成空气污染,并不是合理的处理方式,该说法错误。
D、实行塑料制品分类,能实现塑料资源的回收再利用,该说法正确。
故选C。
解题要点
大部分塑料在自然界中很难降解。会破坏生物的生存环境,造成鱼类等水生生物死亡;进入土壤的塑料垃圾会影响土壤的透气性,不利于农作物生长。因此人们把塑料给环境带来的危害形象地称为“白色污染”。
【变式5-1】环保纸吸管[主要成分为(C6H10O5)n]是以植物纤维为原料,通过成型、干燥等工艺制成。使用后的环保纸吸管在自然界微生物酶的催化下与氧气发生缓慢氧化而降解。用其替代传统的不可降解的塑料吸管,减少了白色污染。下列说法正确的是
A.(C6H10O5)n由三种元素组成,属于化合物
B.(C6H10O5)n降解最终转化为CO2、H2O和SO2
C.(C6H10O5)n中碳元素的质量分数最大
D.(C6H10O5)n中氢、氧元素的个数比为2:1
【答案】A
【详解】A、(C6H10O5)n是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物,属于化合物,故选项说法正确;
B、化学反应前后元素的种类不变,(C6H10O5)n中不含硫元素,所以降解不能转化为SO2,故选项说法错误;
C、(C6H10O5)n中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×6n):(1×10n):(16×5n)=36:5:40,所以(C6H10O5)n中氧元素的质量分数最大,故选项说法错误;
D、元素是宏观概念,只讲种类,不讲个数,(C6H10O5)n中氢、氧原子的个数比为2:1,故选项说法错误;
故选:A。
【变式5-2】尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。下列关于环境保护方面的说法或做法不正确的是
A.工业废水经中和、消毒等处理达标后排放
B.不随意丢弃生活垃圾,应将其进行分类回收
C.生活中用布袋代替塑料袋,减少“白色污染”
D.大量开采利用化石燃料,缓解“能源危机”
【答案】D
【详解】A、工业废水常含有酸性或碱性物质、重金属等有害成分。中和处理,可以调节pH值至中性,减少腐蚀性;消毒则能杀灭病原微生物。处理达标后排放符合环保法规,能有效防止水体污染。因此该做法正确,不符合题意;
B、生活垃圾随意丢弃会造成土壤、水源污染和资源浪费。分类回收便于资源再利用,减少填埋和焚烧带来的环境问题,因此该做法正确,不符合题意;
C、白色污染”主要指塑料废弃物在环境中长期积累造成的污染,用布袋(可重复使用)代替塑料袋可以减少塑料使用量,从而降低白色污染。因此该做法正确,不符合题意;
D、化石燃料是不可再生资源,大量开采和利用会加剧资源枯竭,并导致严重环境问题,和生态破坏。环境保护强调可持续发展,应逐步转向太阳能、风能等可再生能源,而非依赖化石燃料。因此该说法不正确,不符合题意。
故选D。
基础达标
1.下列属于有机合成材料的是
A.玻璃花瓶 B.塑料灯罩 C.纯铜电线 D.纯棉衬衫
【答案】B
【详解】A、玻璃花瓶由玻璃制成,属于无机非金属材料,不符合题意;
B、塑料灯罩由塑料制成,属于有机合成材料,符合题意;
C、纯铜电线由铜制成,属于金属材料,不符合题意;
D、纯棉衬衫由棉花制成,属于天然材料,不符合题意。
故选:B。
2.2025年2月,首批歼-10CE战斗机已出口埃及。下列所用材料中属于合成材料的是
A.陶瓷 B.合成橡胶 C.碳纤维复合材料 D.钛合金
【答案】B
【详解】合成材料是通过化学合成制成的人工材料,如合成橡胶、塑料等。
A、陶瓷为无机非金属材料,不符合题意;
B、合成橡胶属于合成材料,符合题意;
C、碳纤维复合材料属于复合材料,不符合题意;
D、钛合金为金属合金,属于金属材料,不符合题意;
故选B。
3.保鲜膜的主要成分是聚乙烯。聚乙烯属于
A.金属材料 B.合成材料 C.无机非金属材料 D.复合材料
【答案】B
【详解】聚乙烯是由乙烯单体经聚合反应制成的有机高分子化合物,是塑料的一种,为合成材料,故选B。
4.(25-26九年级上·广东广州·月考)某马术馆屋面系统采用了一种新型材料。该材料可轻松满足轻质、透光、结实等要求。这说明该材料可能具有的性质是
A.导电性好 B.密度较小 C.导热性好 D.通电会发光
【答案】B
【详解】A、导电性与材料是否传递电流有关,但题干未提及需要导电功能。屋面材料通常无需导电,反而可能要求绝缘,不符合题意;
B、“轻质”指材料质量轻,而密度是单位体积的质量,密度小则相同体积下质量更轻,直接对应题干中的“轻质”要求,符合题意;
C、导热性指材料传递热量的能力,但屋面材料通常需要隔热而非导热,题干也未提及相关需求,不符合题意;
D、材料“透光”指允许光线透过,而非自身发光。通电发光是主动发光性质,与题干无关,不符合题意;
故选B。
5.载人飞船返回舱的舱壁使用的热控材料之一是无毒的“聚氨酯软泡沫塑料”[聚氨酯的化学式为],“聚氨酯软泡沫塑料”属于
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机合成材料 D.复合材料
【答案】C
【详解】聚氨酯含有碳、氢、氧、氮等元素,属于有机化合物,且为人工合成的高分子材料,因此属于有机合成材料。
故选:C。
6.(24-25九年级下·江苏南京·月考)玻璃钢门窗被国际上称为第五代门窗产品。玻璃钢属于下列材料中的
A.金属材料 B.高分子材料 C.复合材料 D.无机非金属材料
【答案】C
【详解】玻璃钢由玻璃纤维(无机非金属材料)和树脂(高分子材料)复合而成的,属于复合材料,故选C。
7.(2025·云南昆明·三模)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列属于有机合成材料的是
A.塑料 B.棉花 C.玻璃 D.不锈钢
【答案】A
【详解】A、塑料属于有机合成材料,该选项符合题意;
B、棉花属于天然材料,该选项不符合题意;
C、玻璃属于无机非金属材料,该选项不符合题意;
D、不锈钢为合金,属于金属材料,该选项不符合题意。
故选A。
8.(2025·江苏南京·模拟预测)现代航空航天、信息技术、生物医药和海洋工程等的发展,对材料性能提出了更高的要求。下列有关材料分类的说法正确的是
A.金属材料:铝土矿、锰钢、生铁
B.无机非金属材料:玻璃钢、水泥、陶瓷
C.合成材料:尼龙、涤纶、顺丁橡胶
D.复合材料:碳纤维复合材料、芳纶复合材料、聚丙烯纤维
【答案】C
【详解】A、金属材料指由金属元素组成的纯金属或合金。锰钢和生铁是铁碳合金,属于金属材料;但铝土矿是铝的矿石(主要成分为氧化铝),属于矿物,不是金属材料。因此,该选项错误。
B、无机非金属材料指由非金属元素组成的无机物,如陶瓷、水泥等。水泥和陶瓷属于无机非金属材料;但玻璃钢是玻璃纤维与树脂的复合物,属于复合材料。因此,该选项错误。
C、合成材料是通过化学合成制成的高分子材料,包括合成纤维(如尼龙、涤纶)和合成橡胶(如顺丁橡胶)。尼龙和涤纶是合成纤维,顺丁橡胶是合成橡胶,三者均属于合成材料。因此,该选项正确。
D、复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的新材料。碳纤维复合材料和芳纶复合材料属于复合材料;但聚丙烯纤维是聚丙烯制成的合成纤维,属于合成材料,不是复合材料。因此,该选项错误。
故选C。
9.(2025·河南周口·三模)2025年哈尔滨亚洲冬季运动会吉祥物的着装有中国民间传统毛领节庆红袄,红袄的制作原料是帆布,主要由棉制成。这里的“棉”属于
A.合成纤维 B.天然纤维 C.复合材料 D.无机非金属材料
【答案】B
【详解】A、合成纤维:合成纤维是通过化学方法人工合成的纤维,如尼龙、涤纶等,原料通常来自石油化工产品,而棉是直接从棉花植物中获取的天然物质,未经化学合成过程,因此不属于合成纤维,错误,不符合题意;
B、天然纤维是直接从自然界(植物或动物)中获取的纤维,无需复杂化学加工。棉属于植物纤维,来源于棉花植物的种子绒毛,是典型的天然纤维,其中天然纤维包括植物纤维(如棉、麻)和动物纤维(如羊毛、蚕丝),正确,符合题意;
C、复合材料是由两种或多种不同性质的材料组合而成的新材料,如玻璃钢(由塑料和玻璃纤维组成),而棉是单一材料,并非由多种材料复合而成,因此不属于复合材料,错误,不符合题意;
D、无机非金属材料是指以无机物(非金属元素)为主构成的材料,如陶瓷、玻璃、水泥等,而棉的主要成分是纤维素(一种有机高分子化合物),属于有机材料,而非无机非金属材料,错误,不符合题意。
故填:B。
10.请从材料性能、价格、市场需求等多角度分析,市场上最适合用作矿泉水瓶材料的是
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.合成材料 D.复合材料
【答案】C
【详解】A、金属材料:金属(如铝)虽可回收,但较重、成本高,且导热性强,不适合作为矿泉水瓶材料,故A错误;
B、无机非金属材料:玻璃等无机材料易碎、笨重,生产能耗高,运输不便,市场需求较小,故B错误;
C、合成材料:塑料(如PET)轻便、耐摔、成本低,易加工成型,符合矿泉水瓶的性能和市场需求,故C正确;
D、复合材料:复合材料性能优异但成本高、工艺复杂,不适合低成本、大批量的矿泉水瓶生产,故D错误。
故选C。
11.(25-26九年级上·山东淄博·期末)下列有关材料的说法不正确的是
A.用于制造人造卫星天线的合金属于复合材料
B.用于制造船舶外壳的玻璃钢属于复合材料
C.用于制造汽车部件的聚丙烯塑料属于有机合成材料
D.用于制造导弹头部防护罩的微晶玻璃属于无机非金属材料
【答案】A
【详解】A、合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,属于金属材料,不属于复合材料。说法错误,符合题意;
B、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复合而成的一种特殊材料,它既具有玻璃的硬度、耐高温等性质,又具有合成材料的韧性等优点,属于复合材料。说法正确,不符合题意;
C、聚丙烯塑料是通过化学合成方法制成的有机高分子化合物,属于有机合成材料。说法正确,不符合题意。
D、微晶玻璃是一种经热处理使玻璃内部结晶而制成的材料,主要成分是无机矿物质,属于无机非金属材料。说法正确,不符合题意;
故选A。
12.(25-26九年级上·河南信阳·月考)神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热,飞船上的观察窗上安装有一种特殊的玻璃-一硅酸铝玻璃,以便于观察飞船外的情况。下列有关硅酸铝玻璃性质的推测不正确的是
A.耐高温、耐冲击 B.受热易分解
C.不与氧气发生反应 D.透光性好
【答案】B
【详解】神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热,推测其耐高温,不与氧气反应;飞船上用到一种与智能手机屏幕相同的材料——硅酸铝玻璃,以便于观察飞船外的情况,推测其透光性好,受热不易分解;
故选:B。
综合应用
13.(2025·湖南湘西·模拟预测)瓷器是由陶器发展而来的,是我国古代一个伟大的发明。瓷器属于
A.金属材料 B.高分子材料 C.复合材料 D.无机非金属材料
【答案】D
【详解】瓷器的主要成分是硅酸盐(如黏土中的硅酸铝),具有耐高温、硬度高等特性,属于无机非金属材料。
故选D。
14.(2025·四川·中考真题)2025年央视春晚,人形机器人惊艳亮相。机器人的一些部件用铝合金制造,铝合金属于
A.复合材料 B.高分子材料 C.无机非金属材料 D.金属材料
【答案】D
【详解】铝合金是铝与其他金属或非金属熔合而成的合金,具有金属特性,因此属于金属材料,选项D正确;
故选:D。
15.(2025·广东汕头·二模)我国自主研发的人形机器人在多项关键功能上实现重要技术突破。下列用于制造机器人的材料中属于合成材料的是
A.骨架:铝合金 B.机械臂:碳纤维复合材料
C.轴承:氮化硅陶瓷 D.关节:聚醚醚酮特种工程塑料
【答案】D
【详解】A、铝合金属于金属材料,不是合成材料,选项错误;
B、碳纤维复合材料是由碳纤维与树脂基体(如环氧树脂)复合而成,属于复合材料,不是合成材料,选项错误;
C、氮化硅陶瓷是一种无机非金属材料,不是合成材料,选项错误;
D、聚醚醚酮是一种塑料,塑料属于合成材料,选项正确;
故选D。
16.(2025·江苏镇江·二模)下列归类不正确的是
选 项
归 类
内 容
A
糖类物质
蔗糖、淀粉、纤维素
B
化石燃料
煤气、石油、天然气
C
无机材料
玻璃、陶瓷、光导纤维
D
常见氮肥
氨水、尿素、碳酸氢铵
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、糖类物质包括蔗糖、淀粉、纤维素,蔗糖是二糖,淀粉和纤维素属于多糖,故选项正确;
B、化石燃料包括煤、石油、天然气,煤气是煤加工后的产物,属于二次能源,而非直接化石燃料,故选项错误;
C、无机材料包括玻璃、陶瓷、光导纤维,玻璃(主要成分为硅酸盐)、陶瓷(黏土烧制)和光导纤维(二氧化硅)均为无机非金属材料,故选项正确;
D、常见氮肥包括氨水、尿素、碳酸氢铵,三者均含氮元素,故选项正确。
故选:B。
17.(2025·福建·三模)如图为游客拍摄的在泰山清运垃圾的机器狗,据悉机器狗的机身大量使用了质轻、强度高的钛合金、碳纤维等材料,其中碳纤维属于
A.无机材料 B.合成材料 C.复合材料 D.金属材料
【答案】A
【详解】碳纤维是主要由碳元素组成的一种材料,是无机非金属材料。故选A。
18.(25-26九年级上·山东淄博·期末)材料是时代进步的重要标志,有机合成材料的出现更是材料发展史上的一次重大突破。下列选项有关材料的说法正确的是
A.合金、合成纤维都是有机合成材料
B.玻璃钢是由玻璃和钢制成的复合材料
C.合成材料的大量使用造成了严重的污染,所以要禁止生产和使用合成材料
D.开发使用可降解塑料能有效解决“白色污染”问题
【答案】D
【详解】A、合金属于金属材料,不是有机合成材料,错误;
B、玻璃钢是玻璃纤维和树脂制成的复合材料,并非由玻璃和钢直接制成,错误;
C、合成材料的大量使用给人类带来了严重污染,要合理使用,不能禁止生产和使用,错误;
D、使用可降解塑料能有效解决“白色污染”问题,正确。
故选D。
19.(2025·江苏南京·模拟预测)现代航空航天、信息技术、生物医药和海洋工程等的发展,对材料性能提出了更高的要求。下列有关材料分类的说法正确的是
A.金属材料:铝土矿、锰钢、生铁
B.无机非金属材料:玻璃钢、水泥、陶瓷
C.合成材料:尼龙、涤纶、顺丁橡胶
D.复合材料:碳纤维复合材料、芳纶复合材料、聚丙烯纤维
【答案】C
【详解】A、金属材料指由金属元素组成的纯金属或合金。锰钢和生铁是铁碳合金,属于金属材料;但铝土矿是铝的矿石(主要成分为氧化铝),属于矿物,不是金属材料。因此,该选项错误。
B、无机非金属材料指由非金属元素组成的无机物,如陶瓷、水泥等。水泥和陶瓷属于无机非金属材料;但玻璃钢是玻璃纤维与树脂的复合物,属于复合材料。因此,该选项错误。
C、合成材料是通过化学合成制成的高分子材料,包括合成纤维(如尼龙、涤纶)和合成橡胶(如顺丁橡胶)。尼龙和涤纶是合成纤维,顺丁橡胶是合成橡胶,三者均属于合成材料。因此,该选项正确。
D、复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的新材料。碳纤维复合材料和芳纶复合材料属于复合材料;但聚丙烯纤维是聚丙烯制成的合成纤维,属于合成材料,不是复合材料。因此,该选项错误。
故选C。
20.(25-26九年级上·山东威海·期末)下列各组对主题知识的归纳中完全正确的是
A.化学与能源
B.化学与农业
①氢气是具有开发前景的新能源
①波尔多液可用于果树杀菌
②给蓄电池充电是将化学能转化为电能
②铵态氮肥与碱性物质混用效果更好
C.化学与健康
D.化学与材料
①葡萄糖可为机体活动提供能量
①玻璃、陶瓷、水泥都属于无机非金属材料
②人体必需的元素摄入越多越有利于人体健康
②生铁、不锈钢、青铜都属于合金
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、①氢气燃烧产物是水,对环境无污染,是具有开发前景的新能源,该说法正确;②给蓄电池充电是将电能转化为化学能,而不是化学能转化为电能,该说法错误,故A选项不符合题意;
B、①波尔多液可用于果树杀菌,该说法正确;②铵态氮肥与碱性物质混用会释放出氨气,造成肥效降低,该说法错误,故B选项不符合题意;
C、①葡萄糖可为机体活动提供能量,该说法正确;②人体必需的元素摄入要适量,不是越多越好,摄入不足或过多均不利于人体健康,该说法错误,故C选项不符合题意;
D、①玻璃、陶瓷、水泥都属于无机非金属材料,该说法正确;②生铁、不锈钢、青铜都属于合金,该说法正确,故D选项符合题意。
故选D。
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21.(2025·四川自贡·中考真题)近年来,我市做大做强通航产业集群,已建成全国重要的大中型无人机产业基地。某无人机的结构模型如图所示,下列有关说法错误的是
A.碳纤维属于复合材料
B.铜制线圈用聚酯漆包裹可以起到绝缘和防腐的作用
C.镁合金和铝合金都有硬度大、密度小的优点
D.上述材料所使用的金属均为单质
【答案】D
【详解】A、碳纤维是由碳元素组成的特种纤维,属于复合材料,该选项说法正确;
B、铜制线圈用聚酯漆包裹,聚酯漆不导电,能起到绝缘作用,同时也能隔绝空气、水等,起到防腐作用,该选项说法正确;
C、镁合金和铝合金都具有硬度大、密度小的优点,这使得它们在航空航天等领域有广泛应用,该选项说法正确;
D、锂离子动力电池中金属锂以化合物显示存在,该选项说法错误。
故选D。
22.(25-26九年级上·辽宁阜新·期末)荣获2025年诺贝尔化学奖的金属有机框架(MOFs)材料,是由金属离子和有机分子连接构成的多孔材料,拥有巨大的比表面积,能像海绵一样从干旱的空气中高效“挤”出饮用水。下列有关说法不正确的是
A.该材料中含有的金属离子带负电荷
B.该材料吸附水分的过程,属于物理变化
C.该材料在气体储存、分离等方面有广阔的应用前景
D.该材料能用于沙漠取水,是因为内部结构与活性炭类似
【答案】A
【详解】A、金属离子是金属原子失去电子后形成的,通常带正电荷,并非负电荷,该说法错误,符合题意;
B、该材料吸附水分的过程仅为水分子进入材料孔隙,没有新物质生成,属于物理变化,该说法正确,不符合题意;
C、由于MOFs具有巨大的比表面积和多孔结构,适合用于气体储存、分离等领域,应用前景广阔,该说法正确,不符合题意;
D、该材料与活性炭均依靠多孔结构实现吸附(MOFs吸附水、活性炭吸附杂质),内部结构特点类似,该说法正确,不符合题意。
故选:A。
23.(2025·山东泰安·二模)下列有关我国科技成果所用材料中属于有机高分子材料的是
A.国产大飞机:铝锂合金 B.5G基站:光导纤维
C.新能源汽车:合成橡胶 D.风机叶片:玻璃钢
【答案】C
【详解】A、铝锂合金属于金属材料,选项错误。
B、光导纤维主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,选项错误。
C、合成橡胶人工合成的高分子化合物,属于有机高分子材料,选项正确。
D、玻璃钢是复合材料,选项错误。
故选C。
24.(25-26九年级上·福建福州·期中)金属有机框架(MOF)是科学家通过改变金属离子与有机配体构建的新兴多孔材料,如图所示。下列关于MOF的说法错误的是
A.MOF是自然界广泛存在的天然矿物质
B.改变构建模块合成新的MOF过程发生了化学变化
C.不同MOF的微观结构不相同,所以性质也不同
D.MOF多孔结构在气体储存、净水等领域有重要价值
【答案】A
【详解】A、MOF是人工合成的多孔材料,不是自然界广泛存在的天然矿物质,故说法错误;
B、改变构建模块合成新的MOF过程中,金属离子与有机配体结合形成新的化合物,发生了化学变化,故说法正确;
C、不同MOF的微观结构由不同的金属离子和有机配体组成,结构不同导致性质不同,故说法正确;
D、MOF的多孔结构具有高比表面积和可调控的孔径,适用于气体储存和净水等应用,故说法正确。
故选A。
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