9.3 新型材料的研制（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学新教材沪教版九年级下册

第3节 新型材料的研制 题型01 无机非金属材料 题型02 金属材料 题型03 有机合成材料 题型04 动物纤维、合成纤维、植物纤维的鉴别 题型05 复合材料 题型06 材料在中国传统文化中的应用 题型01 无机非金属材料 1. 传统无机非金属材料主要包括玻璃、水泥、陶瓷等。 2. 随着科学的发展，无机非金属材料迅猛发展，多种具有优良性能的材料被相继开发出来，如半导体材料、光导纤维等。 【典例1】（2025·江苏苏州·一模）氧化铝陶瓷制作的手机电路板散热效率高、运行稳定，氧化铝陶瓷属于 A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．无机非金属材料 【答案】D 【详解】A、金属材料包括纯金属与合金，氧化铝陶瓷属于无机非金属材料，不属于金属材料，错误； B、合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维，氧化铝陶瓷属于无机非金属材料，不属于合成材料，错误； C、复合材料是把多种材料复合在一起得到的一种具有特别性能的材料，氧化铝陶瓷属于无机非金属材料，不属于合成材料，错误； D、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，无机非金属材料包括陶瓷、玻璃和水泥，氧化铝陶瓷属于无机非金属材料，正确； 故选：D。 【变式1-1】（2025·江苏苏州·二模）水泥是一种重要的建筑材料，由石灰石、黏土等高温烧制后磨细制成。水泥属于 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】B 【详解】水泥是一种硅酸盐材料，属于无机非金属材料； 故选：B。 【变式1-2】（2025·江苏·二模）下列材料中属于无机非金属材料的是 A．塑料 B．陶瓷 C．黄铜 D．橡胶 【答案】B 【详解】A、塑料属于有机合成材料（高分子材料），由聚合物制成，不属于无机非金属材料，该选项错误； B、陶瓷是以黏土、石英等无机非金属矿物为原料，经高温烧结而成的材料，属于无机非金属材料，该选项正确； C、黄铜是由铜和锌组成的合金，属于金属材料，不属于无机非金属材料，该选项错误； D、橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶是有机高分子材料，合成橡胶属于有机合成材料，不属于无机非金属材料，该选项错误。 故选B。 【变式1-3】（2025·江苏徐州·中考真题）徐州是国家历史文化名城，交通便利，农产品丰富。 （1）文物诉说历史。汉代“陶俑”所用材料为 （填“无机非金属材料”或“合成材料”）。 （2）高铁通达九州。高铁列车的受电弓滑板用石墨制作，这一应用体现石墨的物理性质是 （任写一条）。 （3）甘薯享誉全球。甘薯中的糖类物质来自植物的 作用，检验其中的淀粉用 。 【答案】 （1）无机非金属材料 （2）导电性 （3）光合 碘液 【详解】 （1）“陶俑”是陶土烧制的，是由天然矿物制成的，属于无机非金属材料，而不是合成材料。 （2）高铁列车的受电弓滑板需要导电，所以体现了石墨具有良好的导电性。 （3）植物利用光能将二氧化碳和水转化为糖类，即光合作用；淀粉遇碘变蓝，可以用碘液检验淀粉。 题型02 金属材料 1.金属材料主要包括纯金属和合金。 2.合金的特点：硬度大、熔点低、耐腐蚀性能好。 【典例2】（2025·江苏苏州·模拟预测）某新型无人机使用铝合金制作螺旋桨，铝合金属于 A．金属材料 B．天然材料 C．合成材料 D．复合材料 【答案】A 【详解】A、金属材料包括纯金属及其合金。铝合金属于合金，属于金属材料，符合题意； B、天然材料是自然界直接存在的材料（如木材、石料）。铝合金是人工合成的，不属于天然材料，不符合题意； C、合成材料通常指有机高分子材料（如塑料、合成纤维）。铝合金是无机金属材料，不属于合成材料，不符合题意； D、复合材料由两种及以上不同性质的材料复合而成（如玻璃钢）。铝合金是单一类型的合金，属于金属材料，而非复合材料，不符合题意。 故选A。 【变式2-1】（2025·江苏苏州·二模）春暖花开，出游踏青，正是放飞风筝的好时节。下列风筝部件中属于金属材料的是 A．不锈钢手握轮 B．棉质捆扎线 C．竹质骨架 D．纸质风筝面 【答案】A 【详解】A、不锈钢是铁与碳等元素的合金，属于金属材料，故A符合题意； B、棉质材料为天然有机高分子，不属于金属材料，故B不符合题意； C、竹质为天然植物纤维，属于非金属材料，故C不符合题意； D、纸质材料由纤维素构成，属于有机材料，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-2】（24-25九年级下·江苏常州·阶段练习）铝锂合金已是现代航空航天材料中最具竞争力的材料之一。它属于材料分类中的 A．无机材料 B．合成材料 C．复合材料 D．天然材料 【答案】A 【分析】无机材料包括金属材料和无机非金属材料；合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶；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；天然材料是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的材料。 【详解】A、铝锂合金属于金属材料，金属材料属于无机材料，故正确； B、合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，铝锂合金属于金属材料，故错误； C、复合材料是由不同性质材料复合而成（如玻璃钢），而合金是金属与其他元素的均匀熔合，属于金属材料，不属于复合材料，故错误； D、铝锂合金属于金属材料，不属于天然材料，故错误。 故选A。 【变式2-3】（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。 题型03 有机合成材料 1. 有机合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。 2. 塑料：塑料是指以人工合成的有机高分子物质为基本成分，在一定条件下塑造成型的高分子材料。 优点：质轻、比较坚固耐磨、不导电、容易加工、价格便宜等。 塑料的用途：可以制成薄膜、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘部件和外壳等。 3. 合成纤维 种类：涤纶、锦纶布料、人造羊毛、降落伞绳、渔网等。 4. 合成橡胶 与天然橡胶相比 , 合成橡胶具有优良的弹性、绝缘性和耐高温性 , 广泛应用于生产、生活中。 【典例3】（25-26九年级上·江苏盐城·期末）下列物品使用的主要材料不属于合成材料的是 A．汽车轮胎 B．青花瓷瓶 C．涤纶袜子 D．塑料吸管 【答案】B 【详解】A、合成材料主要包括塑料、合成橡胶、合成纤维三大类；汽车轮胎的主要材料是合成橡胶，属于合成材料。 B、青花瓷瓶的主要材料是陶瓷，属于无机非金属材料，不属于合成材料。 C、涤纶是合成纤维，属于合成材料。 D、塑料属于合成材料。 故选：B。 【变式3-1】（2025·江苏盐城·中考真题）2025年4月24日，我国“神舟二十号”载人飞船成功升空。下列制作航天服的材料中属于天然高分子材料的是 A．纯棉 B．钛合金 C．合成橡胶 D．合成纤维 【答案】A 【详解】A、纯棉来自农作物棉花，属于天然高分子材料。此选项正确。 B、钛合金属于金属材料。此选项错误。 C、合成橡胶属于合成高分子材料。此选项错误。 D、合成纤维属于合成高分子材料。此选项错误。 故选A。 【变式3-2】（2025·江苏连云港·二模）“神舟”问天、“嫦娥”揽月、“北斗”指路、“祝融”探火、“天和”遨游星辰、“悟空”“慧眼”探索宇宙奥秘……飞天逐梦变为现实，离不开对新型材料和新型能源的不断探索。 （1）航天与材料 ①空间实验室建造使用的记忆合金、铝基碳化硅（由颗粒状的铝和碳化硅组合）、芳纶纤维等新型材料。其中属于合成材料的是 （填字母）。 A．记忆合金    B．铝基碳化硅    C．芳纶纤维 ②运载火箭壳体使用的材料为铝合金，与纯铝相比所具有的优良的性能为 。 （2）航天与推进剂 ①火箭助推器使用的推进剂为液氢、液氧，该推进剂的优点为 （填字母）。 A．推力大    B．不易贮存    C．环保    D．技术要求高 ②新型火箭推进剂为液氧、甲烷，充分燃烧产物的化学式为 。 （3）航天与能源 ①中国天宫空间站主要依靠太阳能作为能源，配备了砷化镓（GaAs）太阳能电池。砷化镓属于 （填物质类别）。 ②钙钛矿太阳能电池结构为：导电玻璃、TiO2致密层、介孔层、钙钛矿层、HTM层、金属电极。TiO2中钛元素的化合价为 。 【答案】 （1） C 硬度大、抗腐蚀性强 （2） AC H2O、CO2 （3）化合物 +4 【详解】 （1）①A、记忆合金属于金属材料；B、铝基碳化硅是由铝和碳化硅复合而成，属于复合材料；C、芳纶纤维属于合成纤维，是有机合成材料，故选：C；②铝合与纯铝相比所具有的优良的性能为硬度大、抗腐蚀性强； （2）①火箭助推器使用的推进剂为液氢、液氧，两者反生成水，该推进剂的优点为推力大、环保，故选：AC；②新型火箭推进剂为液氧、甲烷，充分燃烧反应生成二氧化碳和水，化学式为：H2O、CO2； （3）①砷化镓是由砷和镓元素组成的纯净物，属于化合物；②中氧元素的化合价为-2，根据化合物中元素正负化合价的代数和为0，设钛元素的化合价为x，则有：x+（-2）×2=0，x=+4。 题型04 动物纤维、合成纤维、植物纤维的鉴别 1. 动物纤维 代表物：羊毛或蚕丝 主要成分：动物蛋白质 灼烧的现象：羊毛绒燃烧时，火焰缓慢，有烧焦羽毛的气味，灰烬易碎且呈黑色。 2. 植物纤维 代表物：棉花 主要成分：纤维素 灼烧的现象：棉纱线燃烧时，火焰较小，产生烧纸的气味，燃烧后的灰烬较为疏松。 3. 化学纤维 代表物：化纤织物纤维（如尼龙丝线等） 灼烧的现象：化纤织物纤维尼龙丝线燃烧时，火焰较大，伴有黑烟，产生刺鼻的化学气味，燃烧后的残留物较硬且不易碎。 【典例4】（2025·江苏常州·三模）完成下列问题。 （1）唐代陆羽煎茶“清汤绿叶，味鲜醇，香扑鼻” 《茶经》中记载“风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之”。“火能熟水”说明燃烧 （填“吸收”或“放出”）热量。 （2）炉甘石始载于《外丹木草》，主要成分为碳酸锌（ZnCO3）和碱式碳酸锌[Zn2（OH）2CO3]，炮制后主要成分为氧化锌（ZnO），可作为外用药使用。碱式碳酸锌加热后分解为三种氧化物，反应的化学方程式是 。 （3）南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载“蜀中有夹瓷盏……可省油之半”、“一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之”。如图是夹瓷盏的结构剖面图。 夹瓷盏是一种古代器物，通常由内外两层瓷胎夹着一层金属箔制成。陶瓷属于 材料（选填“高分子材料”、或“无机非金属材料”）。 （4）夹瓷盏的灯芯可用棉线或动物的毛发撮合制作，鉴别棉线和动物的毛发可用 的方法。 【答案】 （1）放出 （2） （3）无机非金属材料 （4）灼烧、闻气味 【详解】 （1）“火能熟水”说明燃烧放出热量，可用于加热水； （2）碱式碳酸锌加热后分解为三种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Zn、C、H、O，故生成的三种氧化物为氧化锌、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：； （3）陶瓷的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料； （4）棉线的主要成分是纤维素，灼烧有纸燃烧的气味，动物毛发的主要成分是蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，故鉴别棉线和动物的毛发可用灼烧、闻气味的方法。 【变式4-1】（2025·江苏南京·三模）在探究实验“区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶”中，无须标注的图标是 A．锐器B．排风C．护目镜 D．洗手 【答案】A 【详解】A、在探究实验“区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶”中，主要使用的仪器有坩埚钳、酒精灯等，并不涉及尖锐器具的使用，所以无须标注“锐器”的实验图标，故A图标无须标注提醒； B、在探究实验“区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶”中，会产生有害气体，所以需要标注“排风”的实验图标，故B图标需要标注提醒； C、在探究实验“区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶”中，需要佩戴护目镜，以保护眼睛，所以需要标注“护目镜”的实验图标，故C图标需要标注提醒； D、在探究实验“区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶”中，需要注意个人卫生，所以需要标注“洗手”的实验图标，故D图标需要标注提醒。 故选A。 【变式4-2】（2025·江苏常州·三模）下列物质的检验和鉴别可行的是 A．用燃烧法区分羊毛和蚕丝 B．用碘酒检验面包中是否有淀粉 C．用燃着的木条区分氮气和二氧化碳 D．用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气 【答案】B 【详解】A、羊毛和蚕丝（都主要是蛋白质）灼烧时均能产生烧焦羽毛的气味，不能区分，故A错误； B、碘遇淀粉变蓝，则能鉴别，故B正确； C、燃着的木条在氮气和二氧化碳中均会熄灭，不能鉴别，故C错误； D、石蕊遇碱性溶液变蓝，遇酸性溶液变红，遇中性不变色，氨气溶于水，溶液显碱性，能使石蕊变蓝，不能用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气，故D错误。 故选B。 【变式4-3】（2025·江苏常州·三模）中国丝绸有五千多年的历史，古代染坊常用“石碱”碳酸钾来处理丝绸．碳酸钾溶液呈碱性，能促进蚕丝表层的杂质水解而被除去，使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮．《本草纲目》中“石碱”条目下记载：“采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁，久则凝淀如石”，图为古代民间制取“石碱”的示意图。 （1）丝绸的主要成分为蛋白质，灼烧会产生 的气味。 （2）古代能用火折子点燃蒿草，从燃烧条件分析原因是 。 （3）“以水淋汁”是把灰装在一个筐里，从上边慢慢浇水，漏在下面承接的容器中．该过程相当于化学实验基本操作中的溶解和 。 （4）制取“石碱”的木桶缝隙中会残留少量固体，可用稀盐酸除去，发生反应的化学方程式为 。 【答案】 （1）烧焦羽毛 （2）升高温度至蒿草着火点 （3）过滤 （4） 【详解】 （1）丝绸的主要成分为蛋白质，灼烧会产生烧焦羽毛的气味，故填：烧焦羽毛； （2）燃烧的条件①可燃物；②与氧气（或空气）接触；③达到燃烧所要的最低温度。古代能用火折子点燃蒿草，是因为火折子燃烧产生的热量能使温度达到蒿草的着火点以上； （3）“以水淋汁”是把灰装在一个筐里，从上边慢慢浇水，漏在下面承接的容器中．该过程能将不溶性的固体与可溶性的固体分离，相当于化学实验基本操作中的溶解和过滤，故填：过滤； （4）制取“石碱”的木桶缝隙中会残留少量固体，该固体是碳酸钾，碳酸钾与盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：。 题型05 复合材料 将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料，复合材料集中了组成材料的优点,具有更优异的综合性能，现代高科技的发展离不开复合材料。为满足生产生活对特种材料的需求，科学家运用化学等科学知识，研究合成形形色色的具有特殊性能的复合材料。如：钢筋混凝土、合金钢与橡胶的复合材料、玻璃纤维增强塑料、碳纤维复合材料等。 【典例5】（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。 【变式5-1】（2025·江苏常州·三模）下列属于复合材料的是 A．玻璃钢 B．合成橡胶 C．有机玻璃 D．铝合金 【答案】A 【详解】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，符合题意； B、合成橡胶是三大合成材料之一，不符合题意； C、有机玻璃是塑料的一种，属于合成材料，不符合题意； D、金属材料包括纯金属和合金，故铝合金属于金属材料，不符合题意。 故选A。 【变式5-2】（2025·江苏扬州·一模）制热地板（如图所示）是以木质地板为载体，用电能制热。制热地板属于 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】D 【详解】制热地板是以木质地板为载体，用电能制热。木质地板属于天然材料，而制热地板结合了木质地板和电热元件，因此它属于复合材料。故选D。 题型06 材料在中国传统文化中的应用 【典例6】（2025·江苏常州·中考真题）汝瓷以其独特釉色和精湛工艺享誉世界。如图是北宋汝瓷龙首茶盏，体现了独特的“青如天、面如玉、蝉翼纹”的艺术效果。 （1）汝瓷属于 （选填“复合”或“无机非金属”）材料。 （2）汝瓷的坯胎以高岭土[Al2（Si2O5）（OH）4]为主，素烧阶段（约900℃）转化为偏高岭石（Al2Si2O7），这一过程属于 变化。 （3）汝瓷的釉料要用到玛瑙粉末，其主要成分SiO2中硅元素的化合价为 。 （4）“天青色等烟雨”体现汝瓷烧制工艺的特殊要求，雨天有助于调节窑内空气的 （选填“温度”或“湿度”）；坯胎施釉后进行高温烧制（约1300℃），釉料中Fe2O3被窑中CO还原为FeO后才能烧制出经典的天青釉色，此过程涉及的化学反应方程式为 。 【答案】 （1）无机非金属 （2）化学 （3）+4 （4）湿度 【详解】 （1）汝瓷属于陶瓷的一种，陶瓷属于无机非金属材料； （2）汝瓷的坯胎以高岭土[Al2（Si2O5）（OH）4]为主，素烧阶段（约900℃）转化为偏高岭石（Al2Si2O7），有新物质生成，属于化学变化； （3）SiO2中氧元素的化合价为-2价，设硅元素的化合价为x，依据化合物中元素化合价的代数和为0，则，解得x=+4，故主要成分SiO2中硅元素的化合价为+4； （4）雨天含水量高，有助于调节窑内空气的湿度； 由题干信息可知，Fe2O3与CO在1300℃高温条件下生成FeO和二氧化碳，反应的化学方程式为。 【变式6-1】（2025·江苏苏州·二模）“秘色瓷莲花碗”是苏州博物馆三件国宝级文物之一。 I、瓷碗成分 “秘色瓷莲花碗”主要由性质稳定的瓷胎和彩色釉面组成。 （1）瓷碗制作材料属于 （填无机非金属或复合材料），瓷胎的成分中的Na₂SiO₃，其中Si的化合价为 。 （2）釉面的“秘色”来源十分复杂，其中一个反应是在高温条件下，CO将原料中的Fe3O4转化为FeO和CO2，其化学方程式为 。 Ⅱ、瓷碗清洗 瓷器出土后需要及时去除表面杂质，并覆膜保护。清洗时对清洗剂的酸碱度有较高的要求。 （3）若要测定某清洗剂的酸碱度，最适宜的试剂或用品是___________。（填序号） A．紫色石蕊试液 B．pH试纸 C．石灰石 D．无色酚酞试液 除膜：用溶质质量分数为7.3%的稀盐酸去除沉积膜中的碳酸钙。 （4）碳酸钙属于 （填酸、碱、盐、氧化物）。 （5）用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸，配制200g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，需加水的质量为 。 脱盐：文物表面的氯化钠等可用蒸馏水多次浸泡除去。 （6）氯化钠溶于水生成自由移动的 （填化学符号）使水的导电性增强。多次浸泡，当最后一次的浸出液的导电性与 基本相同时，可判断文物表面氯化钠基本除尽。 【答案】 （1）无机非金属 +4 （2） （3）B （4）盐 （5）160g （6）、 水 【详解】 （1）瓷碗由陶瓷制成，属于无机非金属材料； 中钠元素的化合价为+1、氧元素的化合价为-2，设硅元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故中硅元素的化合价为+4； （2）一氧化碳与四氧化三铁在高温条件下反应生成氧化亚铁和二氧化碳，化学方程式为； （3）A、紫色石蕊溶液遇酸变红、遇碱变蓝，只能判断溶液的酸碱性，不能测定溶液的酸碱度，不符合题意；B、pH试纸能测定溶液的酸碱度，符合题意；C、石灰石能与酸反应，可用于检验酸的存在，不能测定溶液的酸碱度，不符合题意；D、无色酚酞试液遇碱变红、遇酸不变色，只能判断溶液的酸碱性，不能测定溶液的酸碱度，不符合题意。故选：B； （4）碳酸钙是由金属离子与酸根离子构成的化合物，属于盐； （5）用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸，配制200g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，设需要加水的质量为x，根据稀释前后溶质质量不变，则，解得，故需要加水的质量为160g； （6）氯化钠溶于水生成自由移动的、，使水的导电性增强； 多次浸泡，当最后一次的浸出液的导电性与水基本相同时，可判断文物表面氯化钠基本除尽。 【变式6-2】（2025·江苏南通·中考真题）南通是“中国蓝印花布之乡”。制作蓝印花布的主要工艺如下： （1）选布。坯布一般选用棉布，区分棉纤维和羊毛纤维的方法是 。 （2）刻版。刻版所用笔刀的刀片常由钢制成，钢属于 （填“金属”或“合成”）材料。 （3）刮浆。刮浆是在不需染色的区域涂覆防染浆（由豆粉、生石灰、水混合而成）。防染浆的碱性环境及硬化后形成的覆盖物，均能防止染料在该区域染色。 ①生石灰中CaO的作用是 （用化学方程式表示）。 ②豆粉的作用是 。 （4）染色。靛蓝（）是重要的染料。 ①从植物中提取靛蓝涉及的主要化学反应有、。X的化学式为 。 ②染色时须添加盐类化合物，通过金属阳离子将棉纤维和染料连接，增强色牢度。一般而言，金属阳离子的半径越小、所带电荷越多，则色牢度越强。部分金属离子的半径如表所示。其它条件相同时添加下列盐，色牢度最强的是 （填字母）。 离子符号 半径/nm 0.050 0.133 0.099 a.    b.    c. 【答案】 （1）灼烧，闻气味 （2）金属 （3） CaO＋H2O=Ca（OH）2 形成覆盖物，防止不需要染色的区域被染色 （4） C8H7NO a 【详解】 （1）羊毛纤维主要成分为蛋白质，灼烧有烧焦羽毛气味，棉纤维为天然纤维，灼烧有烧纸气味，所以可利用灼烧闻气味的方法区分棉纤维和羊毛纤维。 （2）钢是铁的合金，属于金属材料。 （3）①刮浆时CaO的作用是与水反应生成氢氧化钙以提供碱性环境，防止染料在该区域染色，氧化钙与水反应的方程式为CaO＋H2O=Ca（OH）2。 ②豆粉的作用是形成覆盖物，防止不需要染色的区域被染色。 （4）①由方程式可知，反应前：14个碳原子、19个氢原子、1个氮原子、7个氧原子，反应后：6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子，由反应前后原子种类和个数不变可知，X中含有8个碳原子、7个氢原子、1个氮原子、1个氧原子，X的化学式为C8H7NO。 ②一般而言，金属阳离子的半径越小、所带电荷越多，则色牢度越强，由表中数据可知，所给离子中铝离子半径最小，所带电荷数最多，色牢度最强， 中含铝离子，其它条件相同时添加 色牢度最强，故选a。 【变式6-3】（2025·江苏淮安·中考真题）材料是人类赖以生存和发展的重要物质。陶瓷承载千年文明记忆，玻璃筑造现代通透美学，复合材料引领未来科技，促进可持续发展。 （1）陶瓷、玻璃都属于 （选填“无机”或“合成”）材料。 （2）氧化铝陶瓷的主要成分是Al2O3，Al2O3与酸、碱均能发生反应，而氧化铝陶瓷却耐酸、碱腐蚀，可能的原因是在制作过程中Al2O3的 发生了改变。 （3）宋代青瓷有“千峰翠色”的美誉。陶土中的部分Fe2O3与窑炉内的CO反应，转化为Fe3O4使瓷器呈青色，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式是 。 （4）盛放NaOH溶液的试剂瓶（如图2所示）不能用玻璃塞，原因是玻璃中的SiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3会使瓶塞和瓶口粘在一起，该反应的化学方程式是 。 （5）工业上生产玻璃的过程中会产生含有CO2的废气，可用溶质质量分数为10%~30%的纯碱溶液吸收（）。现欲处理含2.2 t CO2的废气，至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液的质量是多少？（写出计算过程） （6）“嫦娥六号”携带的五星红旗采用来自太行山的玄武岩为主的复合材料制造，与普通织物国旗相比，它能更好地适应月球的极端环境，抵御宇宙射线，保持较长时间颜色鲜艳（如图3所示）。请推测该材料可能具有的性质是 （写出一点即可）。 【答案】 （1）无机 （2）化学性质 （3） （4） （5）解：设至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液的质量为x，则 答：至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液53 t。 （6）耐高温（或耐低温，耐腐蚀，抗辐射能力强，抗老化等，合理即可） 【详解】 （1）陶瓷、玻璃都属于无机材料。 （2）Al2O3与酸、碱均能发生反应属于Al2O3的化学性质，氧化铝陶瓷却耐酸、碱腐蚀，这说明在制作过程中Al2O3的化学性质发生了变化。 （3）Fe2O3与CO在高温条件下反应生成Fe3O4和CO2，反应的化学方程式为：。 （4）NaOH和SiO2反应生成Na2SiO3和H2O，反应的化学方程式为：。 （5）见答案。 （6）月球的极端环境包括极大的昼夜温差，所以该材料具有耐高温、耐低温的性质；有很强的宇宙射线，所以该材料具有耐腐蚀、抗辐射能力强的性质；能保持较长时间颜色鲜艳，所以该材料具有抗老化的性质。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 新型材料的研制 题型01 无机非金属材料 题型02 金属材料 题型03 有机合成材料 题型04 动物纤维、合成纤维、植物纤维的鉴别 题型05 复合材料 题型06 材料在中国传统文化中的应用 题型01 无机非金属材料 1. 传统无机非金属材料主要包括玻璃、水泥、陶瓷等。 2. 随着科学的发展，无机非金属材料迅猛发展，多种具有优良性能的材料被相继开发出来，如半导体材料、光导纤维等。 【典例1】（2025·江苏苏州·一模）氧化铝陶瓷制作的手机电路板散热效率高、运行稳定，氧化铝陶瓷属于 A．金属材料 B．合成材料 C．复合材料 D．无机非金属材料 【变式1-1】（2025·江苏苏州·二模）水泥是一种重要的建筑材料，由石灰石、黏土等高温烧制后磨细制成。水泥属于 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．复合材料 【变式1-2】（2025·江苏·二模）下列材料中属于无机非金属材料的是 A．塑料 B．陶瓷 C．黄铜 D．橡胶 【变式1-3】（2025·江苏徐州·中考真题）徐州是国家历史文化名城，交通便利，农产品丰富。 （1）文物诉说历史。汉代“陶俑”所用材料为 （填“无机非金属材料”或“合成材料”）。 （2）高铁通达九州。高铁列车的受电弓滑板用石墨制作，这一应用体现石墨的物理性质是 （任写一条）。 （3）甘薯享誉全球。甘薯中的糖类物质来自植物的 作用，检验其中的淀粉用 。 题型02 金属材料 1.金属材料主要包括纯金属和合金。 2.合金的特点：硬度大、熔点低、耐腐蚀性能好。 【典例2】（2025·江苏苏州·模拟预测）某新型无人机使用铝合金制作螺旋桨，铝合金属于 A．金属材料 B．天然材料 C．合成材料 D．复合材料 【变式2-1】（2025·江苏苏州·二模）春暖花开，出游踏青，正是放飞风筝的好时节。下列风筝部件中属于金属材料的是 A．不锈钢手握轮 B．棉质捆扎线 C．竹质骨架 D．纸质风筝面 【变式2-2】（24-25九年级下·江苏常州·阶段练习）铝锂合金已是现代航空航天材料中最具竞争力的材料之一。它属于材料分类中的 A．无机材料 B．合成材料 C．复合材料 D．天然材料 【变式2-3】（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 题型03 有机合成材料 1. 有机合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。 2. 塑料：塑料是指以人工合成的有机高分子物质为基本成分，在一定条件下塑造成型的高分子材料。 优点：质轻、比较坚固耐磨、不导电、容易加工、价格便宜等。 塑料的用途：可以制成薄膜、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘部件和外壳等。 3. 合成纤维 种类：涤纶、锦纶布料、人造羊毛、降落伞绳、渔网等。 4. 合成橡胶 与天然橡胶相比 , 合成橡胶具有优良的弹性、绝缘性和耐高温性 , 广泛应用于生产、生活中。 【典例3】（25-26九年级上·江苏盐城·期末）下列物品使用的主要材料不属于合成材料的是 A．汽车轮胎 B．青花瓷瓶 C．涤纶袜子 D．塑料吸管 【变式3-1】（2025·江苏盐城·中考真题）2025年4月24日，我国“神舟二十号”载人飞船成功升空。下列制作航天服的材料中属于天然高分子材料的是 A．纯棉 B．钛合金 C．合成橡胶 D．合成纤维 【变式3-2】（2025·江苏连云港·二模）“神舟”问天、“嫦娥”揽月、“北斗”指路、“祝融”探火、“天和”遨游星辰、“悟空”“慧眼”探索宇宙奥秘……飞天逐梦变为现实，离不开对新型材料和新型能源的不断探索。 （1）航天与材料 ①空间实验室建造使用的记忆合金、铝基碳化硅（由颗粒状的铝和碳化硅组合）、芳纶纤维等新型材料。其中属于合成材料的是 （填字母）。 A．记忆合金    B．铝基碳化硅    C．芳纶纤维 ②运载火箭壳体使用的材料为铝合金，与纯铝相比所具有的优良的性能为 。 （2）航天与推进剂 ①火箭助推器使用的推进剂为液氢、液氧，该推进剂的优点为 （填字母）。 A．推力大    B．不易贮存    C．环保    D．技术要求高 ②新型火箭推进剂为液氧、甲烷，充分燃烧产物的化学式为 。 （3）航天与能源 ①中国天宫空间站主要依靠太阳能作为能源，配备了砷化镓（GaAs）太阳能电池。砷化镓属于 （填物质类别）。 ②钙钛矿太阳能电池结构为：导电玻璃、TiO2致密层、介孔层、钙钛矿层、HTM层、金属电极。TiO2中钛元素的化合价为 。 题型04 动物纤维、合成纤维、植物纤维的鉴别 1. 动物纤维 代表物：羊毛或蚕丝 主要成分：动物蛋白质 灼烧的现象：羊毛绒燃烧时，火焰缓慢，有烧焦羽毛的气味，灰烬易碎且呈黑色。 2. 植物纤维 代表物：棉花 主要成分：纤维素 灼烧的现象：棉纱线燃烧时，火焰较小，产生烧纸的气味，燃烧后的灰烬较为疏松。 3. 化学纤维 代表物：化纤织物纤维（如尼龙丝线等） 灼烧的现象：化纤织物纤维尼龙丝线燃烧时，火焰较大，伴有黑烟，产生刺鼻的化学气味，燃烧后的残留物较硬且不易碎。 【典例4】（2025·江苏常州·三模）完成下列问题。 （1）唐代陆羽煎茶“清汤绿叶，味鲜醇，香扑鼻” 《茶经》中记载“风能兴火，火能熟水。”“漉水囊……其格以生铜铸之”。“火能熟水”说明燃烧 （填“吸收”或“放出”）热量。 （2）炉甘石始载于《外丹木草》，主要成分为碳酸锌（ZnCO3）和碱式碳酸锌[Zn2（OH）2CO3]，炮制后主要成分为氧化锌（ZnO），可作为外用药使用。碱式碳酸锌加热后分解为三种氧化物，反应的化学方程式是 。 （3）南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载“蜀中有夹瓷盏……可省油之半”、“一端作小窍，注清冷水于其中，每夕一易之”。如图是夹瓷盏的结构剖面图。 夹瓷盏是一种古代器物，通常由内外两层瓷胎夹着一层金属箔制成。陶瓷属于 材料（选填“高分子材料”、或“无机非金属材料”）。 （4）夹瓷盏的灯芯可用棉线或动物的毛发撮合制作，鉴别棉线和动物的毛发可用 的方法。 【变式4-1】（2025·江苏南京·三模）在探究实验“区分棉纤维、羊毛纤维和涤纶”中，无须标注的图标是 A．锐器B．排风C．护目镜 D．洗手 【变式4-2】（2025·江苏常州·三模）下列物质的检验和鉴别可行的是 A．用燃烧法区分羊毛和蚕丝 B．用碘酒检验面包中是否有淀粉 C．用燃着的木条区分氮气和二氧化碳 D．用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气 【变式4-3】（2025·江苏常州·三模）中国丝绸有五千多年的历史，古代染坊常用“石碱”碳酸钾来处理丝绸．碳酸钾溶液呈碱性，能促进蚕丝表层的杂质水解而被除去，使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮．《本草纲目》中“石碱”条目下记载：“采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁，久则凝淀如石”，图为古代民间制取“石碱”的示意图。 （1）丝绸的主要成分为蛋白质，灼烧会产生 的气味。 （2）古代能用火折子点燃蒿草，从燃烧条件分析原因是 。 （3）“以水淋汁”是把灰装在一个筐里，从上边慢慢浇水，漏在下面承接的容器中．该过程相当于化学实验基本操作中的溶解和 。 （4）制取“石碱”的木桶缝隙中会残留少量固体，可用稀盐酸除去，发生反应的化学方程式为 。 题型05 复合材料 将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料，复合材料集中了组成材料的优点,具有更优异的综合性能，现代高科技的发展离不开复合材料。为满足生产生活对特种材料的需求，科学家运用化学等科学知识，研究合成形形色色的具有特殊性能的复合材料。如：钢筋混凝土、合金钢与橡胶的复合材料、玻璃纤维增强塑料、碳纤维复合材料等。 【典例5】（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 【变式5-1】（2025·江苏常州·三模）下列属于复合材料的是 A．玻璃钢 B．合成橡胶 C．有机玻璃 D．铝合金 【变式5-2】（2025·江苏扬州·一模）制热地板（如图所示）是以木质地板为载体，用电能制热。制热地板属于 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．复合材料 题型06 材料在中国传统文化中的应用 【典例6】（2025·江苏常州·中考真题）汝瓷以其独特釉色和精湛工艺享誉世界。如图是北宋汝瓷龙首茶盏，体现了独特的“青如天、面如玉、蝉翼纹”的艺术效果。 （1）汝瓷属于 （选填“复合”或“无机非金属”）材料。 （2）汝瓷的坯胎以高岭土[Al2（Si2O5）（OH）4]为主，素烧阶段（约900℃）转化为偏高岭石（Al2Si2O7），这一过程属于 变化。 （3）汝瓷的釉料要用到玛瑙粉末，其主要成分SiO2中硅元素的化合价为 。 （4）“天青色等烟雨”体现汝瓷烧制工艺的特殊要求，雨天有助于调节窑内空气的 （选填“温度”或“湿度”）；坯胎施釉后进行高温烧制（约1300℃），釉料中Fe2O3被窑中CO还原为FeO后才能烧制出经典的天青釉色，此过程涉及的化学反应方程式为 。 【变式6-1】（2025·江苏苏州·二模）“秘色瓷莲花碗”是苏州博物馆三件国宝级文物之一。 I、瓷碗成分 “秘色瓷莲花碗”主要由性质稳定的瓷胎和彩色釉面组成。 （1）瓷碗制作材料属于 （填无机非金属或复合材料），瓷胎的成分中的Na₂SiO₃，其中Si的化合价为 。 （2）釉面的“秘色”来源十分复杂，其中一个反应是在高温条件下，CO将原料中的Fe3O4转化为FeO和CO2，其化学方程式为 。 Ⅱ、瓷碗清洗 瓷器出土后需要及时去除表面杂质，并覆膜保护。清洗时对清洗剂的酸碱度有较高的要求。 （3）若要测定某清洗剂的酸碱度，最适宜的试剂或用品是___________。（填序号） A．紫色石蕊试液 B．pH试纸 C．石灰石 D．无色酚酞试液 除膜：用溶质质量分数为7.3%的稀盐酸去除沉积膜中的碳酸钙。 （4）碳酸钙属于 （填酸、碱、盐、氧化物）。 （5）用溶质质量分数为36.5%的浓盐酸，配制200g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，需加水的质量为 。 脱盐：文物表面的氯化钠等可用蒸馏水多次浸泡除去。 （6）氯化钠溶于水生成自由移动的 （填化学符号）使水的导电性增强。多次浸泡，当最后一次的浸出液的导电性与 基本相同时，可判断文物表面氯化钠基本除尽。 【变式6-2】（2025·江苏南通·中考真题）南通是“中国蓝印花布之乡”。制作蓝印花布的主要工艺如下： （1）选布。坯布一般选用棉布，区分棉纤维和羊毛纤维的方法是 。 （2）刻版。刻版所用笔刀的刀片常由钢制成，钢属于 （填“金属”或“合成”）材料。 （3）刮浆。刮浆是在不需染色的区域涂覆防染浆（由豆粉、生石灰、水混合而成）。防染浆的碱性环境及硬化后形成的覆盖物，均能防止染料在该区域染色。 ①生石灰中CaO的作用是 （用化学方程式表示）。 ②豆粉的作用是 。 （4）染色。靛蓝（）是重要的染料。 ①从植物中提取靛蓝涉及的主要化学反应有、。X的化学式为 。 ②染色时须添加盐类化合物，通过金属阳离子将棉纤维和染料连接，增强色牢度。一般而言，金属阳离子的半径越小、所带电荷越多，则色牢度越强。部分金属离子的半径如表所示。其它条件相同时添加下列盐，色牢度最强的是 （填字母）。 离子符号 半径/nm 0.050 0.133 0.099 a.    b.    c. 【变式6-3】（2025·江苏淮安·中考真题）材料是人类赖以生存和发展的重要物质。陶瓷承载千年文明记忆，玻璃筑造现代通透美学，复合材料引领未来科技，促进可持续发展。 （1）陶瓷、玻璃都属于 （选填“无机”或“合成”）材料。 （2）氧化铝陶瓷的主要成分是Al2O3，Al2O3与酸、碱均能发生反应，而氧化铝陶瓷却耐酸、碱腐蚀，可能的原因是在制作过程中Al2O3的 发生了改变。 （3）宋代青瓷有“千峰翠色”的美誉。陶土中的部分Fe2O3与窑炉内的CO反应，转化为Fe3O4使瓷器呈青色，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式是 。 （4）盛放NaOH溶液的试剂瓶（如图2所示）不能用玻璃塞，原因是玻璃中的SiO2与NaOH反应生成的Na2SiO3会使瓶塞和瓶口粘在一起，该反应的化学方程式是 。 （5）工业上生产玻璃的过程中会产生含有CO2的废气，可用溶质质量分数为10%~30%的纯碱溶液吸收（）。现欲处理含2.2 t CO2的废气，至少需要溶质质量分数为10%的纯碱溶液的质量是多少？（写出计算过程） （6）“嫦娥六号”携带的五星红旗采用来自太行山的玄武岩为主的复合材料制造，与普通织物国旗相比，它能更好地适应月球的极端环境，抵御宇宙射线，保持较长时间颜色鲜艳（如图3所示）。请推测该材料可能具有的性质是 （写出一点即可）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $