四、物质的物理属性（讲义）物理新教材苏科版八年级下册

第四节 物质的物理属性 内容导航 A、知识讲练 知识点1. 一些物质的物理属性 知识点2. 物质的物理属性与新材料 B、综合练习 一些物质的物理属性 1. 物质的物理属性包括： 状态、硬度、密度、透明度、颜色、气味、熔点、沸点、导热性、导电性、磁性、韧性、弹性、塑性、延展性、挥发性、吸附性等。 2. 一些物质的物理属性 （1）透明度（透光性）：透明度是指物质的透光性能。玻璃、水、纯净的金刚石等都是透明体；木块、铁块、石墨等都是不透明体。 （2）颜色：不同物质组成的物体颜色不同，如有的玻璃呈白色、铝有银白色金属光泽、铜具有紫红色金属光泽等。 （3）导热性：导热性是指物质传热的性能。各种物质都能传热，但是不同物质的传热本领不同。 ①热的良导体：善于传热的物质叫作热的良导体，各种金属都是热的良导体，其中最善于传热的是银，其次是铜和铝。 ②热的不良导体：不善于传热的物质叫作热的不良导体，瓷、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体，最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。液体（除了水银以外）都不善于传热，气体比液体更不善于传热。 （4）弹性：材料或物体在外力作用下产生形变，撤去外力后，形变随即消失，恢复原来的形状和尺寸的性质叫作弹性。材料的弹性是有限度的，过量的外力会使弹性材料变形不能恢复原状，甚至断裂。常见的弹性材料有：橡胶、钢条、弹簧、蹦极绳等。 （5）塑性：塑性亦称范性，材料或物体受到外力作用使单位面积受力超过弹性极限后，仍能继续形变，而不会立即断裂，这时即使撤去外力，仍存在一部分形变的性质叫作塑性。 （6）延展性：具有延展性的材料可以被打成片、拉成丝，不具有延展性的材料在外力的作用下容易破碎、断裂。大部分的金属都具有延展性。铜有很好的延展性，1g纯铜可以拉成3000 m长的细线，或压成十几平方米的铜箔。常见的玻璃、陶瓷等材料没有延展性。 （7）导电性：物质传导电流的能力叫作导电性。 ①导体：人们把善于导电的物质叫作导体。如所有的金属、人体、大地、自然界的水、铅笔芯等均是导体。 ②绝缘体：把不善于导电的物质叫作绝缘体。如玻璃、陶瓷、橡胶、 塑料等是绝缘体。 （8）密度：密度是物质的一种属性，同种物质，密度相同，不同物质的密度一般不同。 （9）磁性：物质吸引铁、钴、镍等物质的性质叫作磁性。磁性是物质的一种基本属性。磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，后者主要是铁氧体材料。 （10）熔点：熔点是物质从固态变成液态时的温度。熔点是物质的一种属性，不同物质的熔点一般不同。例如，钨的熔点极高，为3410℃，但是固态氢在较低的温度-259℃时熔化。 【例题】我国三星堆考古遗址出土了薄如蝉翼的黄金面具如图所示。黄金可以做成面具主要是利用了黄金具有较好的（　　） A．延展性 B．回弹性 C．导热性 D．导电性 【答案】A 【详解】黄金能被制成“薄如蝉翼”的面具，核心在于黄金可以被锤打成极薄的片而不破裂，这是金属延展性的具体表现。回弹性是指物体受力变形后恢复原状的能力，如弹簧，与“做成薄面具”无关；导热性是指传递热量的能力，如铁锅炒菜，与题目无关；导电性是指传导电流的能力，如铜导线，与题目无关。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【练习1】科学家研发出一种碳纤维复合材料，密度仅为钢铁的五分之一，硬度却比钢铁大两倍，广泛应用于航空航天领域。该材料与钢铁相比，下列说法正确的是（     ） A．用它制造飞机的机身，会增加飞机的能耗 B．该材料硬度大，所以其熔点一定更高 C．用它制作飞机机翼，更易因气流冲击而变形 D．用它制成的航空零件，质量比同体积的钢铁零件小 【答案】D 【详解】A．该材料密度仅为钢铁的，用它制造飞机机身，相同体积下质量更小。飞机质量小，飞行时克服的阻力等更小，会减少飞机的能耗，而非增加，故A错误； B．材料的硬度和熔点是不同的物理属性，硬度大并不意味着熔点一定更高，二者没有必然的因果关系，故B错误； C．该材料硬度比钢铁大两倍，抗变形能力更强，不会更易因气流冲击变形，故C错误； D．根据公式m=ρV，当体积V相同时，材料密度ρ更小，则质量m更小，因此同体积的航空零件质量比钢铁零件小，故D正确。 故选D。 【练习2】奥运会火炬，如图所示，它的外壳，由碳纤维复合材料制成，火炬采用氢作燃料，燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高.关于这种碳纤维复合材料的物理性质，下列说法正确的是（   ） A．密度大 B．硬度小 C．熔点低 D．导热性差 【答案】D 【详解】A．奥运会火炬的外壳，由碳纤维复合材料制成，可单手举起，可得，碳纤维复合材料的密度密度较小，故A错误； B．碳纤维复合材料具有高强度的特点，说明碳纤维复合材料的硬度大，故B错误； CD．火炬采用氢作燃料，燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高，说明碳纤维复合材料熔点高，且导热性差，故C错误，D正确。 故选D。 物质的物理属性与新材料 1. 盾构掘进机机头 我国科研专家坚持不懈地对材料硬度、耐磨性能进行研究，解决了盾构掘进机机头的关键部件——刀具的制作难题，打破了国外的技术封锁、实现了关键技术的自主可控。该技术的应用，显著提高了隧道掘进的速度与质量，为我国交通建设事业的高速发展提供了基础性保障。 2. 半导体材料 对物质的物理属性的深入研究，促进了材料科学的发展。对半导体导电性的研究，导致了晶体管的诞生，进而促进了各种半导体器件的发明，如集成电路、激光器、传感器等，加快了人类社会步入信息化时代的步伐。 3. 航天飞行器的特殊“外衣” 航天技术专家用新型陶瓷制成防热瓦安装在航天器的外表面，这种陶瓷材料不仅具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀和隔热性好等优点，而且还克服了传统陶瓷易碎的弱点，从而能很好地保护航天器。 我国“神舟”系列飞船的表面有一层烧蚀材料，它在高温、高压气流冲刷下发生热解，在熔化、汽化、升华等过程吸收并带走大量热量，从而达到保护航天器的目的。 【例题】如图所示为一种新型材料——透明铝，用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃部分，防弹玻璃的防弹性能大大提升，这利用了新型材料的（　　） A．密度小 B．透光性好 C．导电性好 D．硬度大 【答案】D 【详解】防弹性能提升的核心需求是材料能承受冲击、不易破碎，这对应的是硬度大的特性。故ABC，不符合题意，D符合题意。故选D。 【练习1】 中国航天事业的每一次伟大跨越，都离不开火箭发射这关键一跃——从北斗三号卫星组网到天宫空间站建设，从嫦娥探月到天问探火，长征系列火箭以400余次完美发射托举着中国航天梦腾飞。火箭在发射过程中要穿越稠密的大气层，为此，搭载航天器的火箭要求外壳轻巧、耐高温。火箭外壳材料应具有的物理属性是 （　　） A．密度大，熔点高 B．密度小，熔点高 C．密度大，熔点低 D．密度小，熔点低 【答案】B 【详解】密度小：根据密度公式ρ=m/V可知，在体积一定时，材料密度小，其质量就小。火箭外壳采用密度小的材料，可减轻火箭整体质量，便于火箭发射，符合“外壳轻巧”的要求。 熔点高：火箭在高速穿越大气层时，外壳与大气摩擦会产生大量热量，温度极高。若材料熔点低，外壳容易熔化损坏，所以需要熔点高的材料，才能在高温下保持结构完整，保证火箭正常发射，满足“耐高温”的要求。综上所述，火箭外壳材料应具有密度小、熔点高的物理属性，故B正确，ACD错误。 故选B。 【练习2】2024年11月，华为Mate70Pro手机正式上架开售，该手机搭载华为海思自研的麒麟9020芯片。如果你是华为芯片生产原料的供应商，你提供的主要材料是（　　） A．硅 B．铜 C．陶瓷 D．石墨 【答案】A 【详解】芯片主要是由硅等材料制成的，硅是重要的半导体材料，因此芯片生产原料供应商提供的主要材料是‌硅‌，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 1．如图为新型材料“透明铝”，具有耐高温、硬度大、密度小、透光性好等特性，因此可用透明铝制作（    ） A．车窗玻璃 B．羽毛球网 C．房屋外墙 D．机床底座 【答案】A 【详解】A．车窗玻璃需要材料具备良好透光性，同时需要硬度大、密度小（减轻自重）、耐高温的特性，和透明铝的特性匹配，故A符合题意； B．羽毛球网不需要透光性，且需要柔韧性好的材料，透明铝硬度大，不符合要求，故B不符合题意； C．房屋外墙不需要透光性，不适合使用透明铝制作，故C不符合题意； D．机床底座需要密度大的材料保证稳固性，透明铝密度小，且不需要透光性，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示的气凝胶是将硅胶快速萃取水分，随后与二氧化碳替换而成，其99%的成分是由气体组成的。气凝胶能经受超过1300℃的高温；18mm厚的一层气凝胶足以保护宇航员抵御零下130℃的低温；气凝胶又被称为“最佳海绵”，可以完全吸收水中的污染物质。气凝胶（　　） A．隔热性较差 B．密度较大 C．不耐低温 D．可净化水 【答案】D 【详解】A．由题中“18mm厚的一层气凝胶足以保护宇航员抵御零下130℃的低温”可知，气凝胶隔热性较好，故A不符合题意； B．因为气凝胶99%的成分是由气体组成的，所以其密度较小，故B不符合题意； C．根据“18mm厚的一层气凝胶足以保护宇航员抵御零下130℃的低温”，可知气凝胶耐低温，故C不符合题意； D．由于气凝胶被称为“最佳海绵”，可以完全吸收水中的污染物质，所以气凝胶可净化水，故D符合题意； 故选D。 3．西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料，它具有弹性好、韧性好（不易断裂）、绝缘性好、隔热性好、耐高温的特性。这种材料不宜用来制作（　　） A．炒菜锅 B．电动车坐垫 C．电工手套 D．消防服 【答案】A 【详解】A．新型陶瓷材料隔热性好，不宜用来做炒菜锅，故A符合题意； B．新型陶瓷材料弹性好、韧性好，可以用来做电动车坐垫，故B不符合题意； C．新型陶瓷材料绝缘性好、弹性好、韧性好，可以用来做电工手套，故C不符合题意； D．新型陶瓷材料隔热性好、耐高温，可以用来做消防服，故D不符合题意。 故选A。 4．神舟飞船搭载的智能应急监测系统可快速排查空间站设备隐患，其核心运算模块依赖高性能航天芯片支撑。制造这种航天芯片的主要材料是（　　） A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体 【答案】C 【详解】A．导体（如金属）导电性过强，无法实现半导体的精密调控功能，故A不符合题意； B．绝缘体几乎不导电，无法实现芯片中电流的精确控制，故B不符合题意； C．对于半导体材料，其导电性可通过掺杂等工艺调控，完美适配芯片需求，故C符合题意； D．超导体电阻为零，但目前仅在极低温下应用，无法用于常温工作的芯片，故D不符合题意。 故选C。 5. 飞船是一种运送航天员或货物到达太空并安全返回的航天器，通过运载火箭送入地球卫星轨道运行，然后再进入大气层返回地面。载人飞船返回舱着陆过程中，就得“穿”上新型陶瓷材料制成的耐热“外衣”，这主要是利用这种材料的（　　） A．延展性好 B．耐高温和隔热性好 C．绝缘性好 D．导热性好 【答案】B 【详解】载人飞船返回舱在返回大气层时，与空气剧烈摩擦产生高温。为了防止返回舱烧毁并保护舱内宇航员，材料需要能够承受高温（耐高温）并阻止热量传递（隔热性好）。因此，这种材料应具备耐高温和隔热性好的特性。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 6. “碳板跑鞋”是近年来跑鞋领域具有革命性和颠覆性的创新之一。碳板材料极致的轻量化进一步减小了运动员的负重，同时使鞋底更加坚硬，减少扭曲形变，提高了鞋子的稳定性。人每跑一步，碳板都能储存、释放能量，相当于在脚底安装了弹射装置，从而可以提升跑步成绩。关于碳板材料的物理属性，根据以上信息，不能推断的是（　　） A．密度小 B．硬度大 C．弹性好 D．磁性强 【答案】D 【详解】A．碳板应用在跑鞋中，能在保证性能的同时减轻鞋子重量，说明其密度小，故A不符题意； B．文中提到“碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成，它使鞋底更加坚硬，减少扭曲形变”，说明碳板硬度大，故B不符合题意； C．“人每跑一步，碳板都能储存、释放能量”，体现了碳板弹性好，故C不符合题意； D．文中未提及碳板有磁性强这一属性，不具有磁性强属性，故D符合题意。 故选D。 7. 如图，是陕西历史博物馆珍藏的“西汉错金铜鼎”，其制作的主要材料是青铜（铜锡合金）和金。关于制作铜鼎的主要材料的物理属性，下列说法不正确的是（　　） A．铜的导电性好，可用于制作导线 B．铜的导热性好，适合做炊具 C．铜鼎表面的错金图案，利用了金的弹性好 D．铜锡合金的硬度大，制作成鼎不易产生划痕 【答案】C 【详解】A．铜是电的良导体，导电性能好，且价格相对便宜，所以常被用来制作导线，故A说法正确，不符合题意； B．铜是热的良导体，导热性能好，用铜制作炊具可以使食物受热均匀，故B说法正确，不符合题意； C．铜鼎表面的错金图案，是将金丝或金片镶嵌在青铜器表面，这利用了金具有良好延展性的特点，可以被拉成丝或压成薄片。弹性是指物体在受力发生形变后，失去外力能恢复原状的性质，这与错金工艺利用的物理性质不符，故C说法错误，符合题意； D．合金的硬度大，青铜是铜锡合金，其硬度比纯铜大，制作成鼎更坚固，不易产生划痕，故D说法正确，不符合题意。 故选 C。 8．2025年3月，中国科学院物理研究所张广宇团队利用范德华挤压技术，成功将铋、锡、铅等金属熔化后挤压成原子级厚度的二维金属材料如图所示。这些金属薄膜的厚度约0.3~0.9nm，相当于单原子层，它却能像保鲜膜般透明柔韧，能承受超过10万次弯折仍保持性能稳定，还具有高导电性、高强度、柔韧性等特性。下列关于其应用不正确的是（    ） A．可折叠手机屏幕 B．汽车挡风玻璃秒变AR导航屏 C．飞机机翼 D．电线绝缘层 【答案】D 【详解】A．该二维金属材料能像保鲜膜般透明柔韧，能承受超过10万次弯折仍保持性能稳定，所以可用于可折叠手机屏幕，故A正确，不符合题意； B．该二维金属材料具有透明等特性，适合用于汽车挡风玻璃秒变AR导航屏，故B正确，不符合题意； C．该二维金属材料具有高强度、柔韧性等特性，可满足飞机机翼对材料强度和柔韧性等方面的要求，故C正确，不符合题意； D．该二维金属材料具有高导电性，而电线绝缘层需要的是绝缘材料，不能导电，所以不能用于电线绝缘层，故D错误，符合题意。 故选D。 9．跨学科实践·研究航天服航天员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上舱内航天服，在舱外必须穿舱外航天服。我国航天员的舱外航天服（如图所示）是由我国科学家研制的新型航天材料做成的，该材料主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列关于该材料的相关叙述错误的是（　　） A．它耐高温 B．它抗氧化 C．它比钢铁轻、质地较脆 D．它是一种新型无机非金属材料 【答案】C 【详解】A．碳化硅、陶瓷和碳纤维均具有优异的耐高温性能，故A正确，不符合题意； B．碳化硅和陶瓷具有良好的抗氧化性，碳纤维在复合材料中经过处理也能增强抗氧化能力，故B正确，不符合题意； C．该材料确实比钢铁轻，但通过复合材料的设计（如碳纤维的加入），它通常具有高强度和韧性，而不是质地脆。航天服材料需要柔韧性和耐用性，因此“质地较脆”的叙述是错误的，故C错误，符合题意； D．碳化硅、陶瓷和碳纤维均属于无机非金属材料，因此该复合材料正确归类为新型无机非金属材料，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．如图所示，是某品牌三折叠屏手机。为了利于折叠，制作该手机屏幕的材料必须具有良好的（　　） A．导电性 B．导热性 C．柔韧性 D．磁性 【答案】C 【详解】为了利于折叠，制作该手机屏幕的材料必须耐弯折，所以需要具有良好的柔韧性，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 11. 某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机，使用柔性LED显示屏可让手机折叠，搭配了双金属保护外壳的设计，手机外壳经常使用铝作为材料，同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求，使用了升级版的石墨散热技术，以上技术中运用了物质多种物理属性：金属外壳的___________大、铝的密度小、石墨的__________好。 【答案】 硬度 导热性 【详解】双金属保护外壳说明金属外壳的硬度大，可以很好的保护手机外壳；手机外壳经常使用铝作为材料，是因为铝的密度小，同样体积时，可以减小手机的质量，方便携带；为了满足散热以及控制机身厚度的要求，使用了升级版的石墨的散热技术，是因为石墨的导热性好。 12. 微晶格金属是目前世界上质量最轻的金属结构组合，在外形上它呈三维开放蜂窝聚合物结构，可以在变形50%的情况下恢复原状。如图所示是将一块该材料放在蒲公英上的情景。该材料具有的特点是：________；________。 【答案】 密度小 有较强的弹性 【详解】微晶格金属是目前世界上质量最轻的金属结构组合，指的是该材料的密度小；可以在变形50%的情况下恢复原状，说明该材料有较强的弹性。 13. 2025年11月9日至21日，第十五届全国运动会在广东、香港、澳门举行。如图是全运会火炬“绽放”，整体呈金色，采用3D打印技术和耐高温铝合金制造，主体部分使用高强度3D打印不锈钢和耐高温铝合金制成。它环保轻盈，说明它密度较______，火炬中生物质燃气燃烧时温度约为800℃，运动员手握火炬一点都不烫手，说明它导热性_______（选填“好”或“差”）。 【答案】 小 差 【详解】“轻盈”指物体在体积相同时质量较小，根据公式可知，在体积相同时，质量小则密度小，因此，火炬“轻盈”的物理原因是其密度较小。 燃气燃烧产生高温，但手握火炬不烫手，说明火炬主体材料能有效阻隔热传递，使热量不易传导到人手握持的部位，说明它导热性差。 14．阅读短文，回答问题 我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料等。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。在生产生活中，人们利用各种材料的特性，设计出所需的物品。 某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革。目前，我国自主研发的“手撕钢”比纸还要薄（如图），被不断应用到许多高新技术领域。 手撕钢，学名不锈钢箔材，是一种厚度仅0.015毫米（约为A4纸四分之一）、可用手撕裂的宽幅超薄不锈钢精密箔材，具有高强度、耐腐蚀、耐热及高电阻值等特性，生产工艺复杂被誉为“价比黄金”的尖端材料，市场价格约200万元/吨。主要应用于航空航天、柔性显示屏、新能源电池及精密仪器制造领域。 （1）“百炼钢做成了绕指柔”是利用了它________的物理性质（选填“延展性好”“硬度大”或“导电性好”）。 （2）手撕钢的厚度仅0.015mm，合_______μm。若手撕钢的密度为7.9g/cm3，一块A4纸大小的手撕钢的体积约为0.9cm3，则它的质量约为________g。 （3）手撕钢具有________的特性（写出一点即可）。 【答案】(1)延展性好；(2)15；7.11；(3)高强度 【详解】（1）“百炼钢做成了绕指柔”，绕指柔说明能弯折、拉伸，体现的是延展性好。 （2） 根据密度公式可得，一块A4纸大小的手撕钢的质量为 （3）题目里给出了手撕钢的特性，比如高强度、耐腐蚀、耐热、高电阻、超薄、延展性好等，写出一点即可。 15. 阅读短文，回答问题。 气凝胶 如图甲所示，把玫瑰花隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为3mg/cm3，比氦气还要轻。如图乙所示，8cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形。科学家们研制出一种“飞行石墨气凝胶”，它是多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构，可以在数千次被压缩至原体积的20％之后迅速复原。 气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶最多可吸收自身质量900倍的有机溶剂，而且只吸油不吸水。因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。 （1）气凝胶放在玫瑰花与火焰之间，玫瑰花丝毫无损，这是利用了气凝胶的______好。“飞行石墨气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20％之后迅速复原，由此可判断，“飞行石墨气凝胶”的______非常好。（均选填“导热性”“隔热性”“弹性”或“绝缘性”） （2）下列“全碳气凝胶”实际应用中，不可能实现的是______（填字母序号）。 A．清洗厨房的油烟机 B．吸除冰箱内的异味 C．做落地风扇的底座 D．做电影场景中倒塌的“墙壁” （3）已知原油的密度为0.9g/cm3，则100cm3的“全碳气凝胶”最多能吸收_____cm3的原油。 （4）小明查阅资料发现气凝胶可以制作特种服装，用于消防服、极地探险服的保暖层，轻薄且隔热性好。请结合短文，分析这种服装轻薄的原因。 【答案】(1) 隔热性；弹性；(2)C；(3)300；(4)气凝胶的密度小，根据m=ρV，在体积相同的情况下，质量小．所以用气凝胶制作的衣服轻便 【详解】（1）气凝胶放在玫瑰花与火焰之间，玫瑰花丝毫无损，说明它能有效阻挡热量传递，利用了气凝胶的隔热性好。 “飞行石墨气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，说明它能在外力消失后能恢复原状，体现了弹性非常好。 （2）A．气凝胶有超强的吸油力，可以用来清洗厨房的油烟机，故A不符合题意； B．气凝胶有吸附性，能够吸除冰箱内的异味，故B不符合题意； C．气凝胶身轻如烟， 比氦气还要轻，因此无法作为落地风扇的底座（底座需要较重的材质来保持稳定），故C符合题意； D．气凝胶密度小、质量轻，适合做电影场景中倒塌的“墙壁”，故D不符合题意。 故选C。 （3）气凝胶最多可吸收自身质量900倍的有机溶剂， “全碳气凝胶”的密度为 所以100cm3的“全碳气凝胶”最多能吸收原油的质量为 原油的密度为0.9g/cm3，则100cm3的“全碳气凝胶”最多能吸收原油的体积为 （4）见答案。 16. 如图所示，我国国产大飞机C919在使用材料上采用了大量的先进复合材料，如铝锂合金碳纤维等，有效地减小整体质量。已知某实心部件若采用超高强度结构钢制造，需要结构钢的质量为237t，而该实心部件采用铝锂合金制造只需要铝锂合金的质量为74.7t。（，）求： （1）用先进复合材料有效地减小整体质量，说明复合材料具有__________小的特性； （2）铝锂合金的密度； （3）该实心部件采用碳纤维材料制造比用铝锂合金制造质量减小多少t？ 【答案】(1)密度；（2） )；（3）20.7t 【详解】（1）根据题意，由公式可知，在体积不变的情况下，用先进复合材料有效地减小整体质量，说明复合材料具有密度小的特性。 （2）根据题意，所需铝锂合金的体积等于所需钢的体积，由公式可得，铝锂合金的体积即钢的体积为 则铝锂合金的密度为 （3）该实心部件采用碳纤维材料制造时，体积仍旧不变为30m3，所需碳纤维质量为 该实心部件采用碳纤维材料制造比用铝锂合金制造质量减小 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 物质的物理属性 内容导航 A、知识讲练 知识点1. 一些物质的物理属性 知识点2. 物质的物理属性与新材料 B、综合练习 一些物质的物理属性 1. 物质的物理属性包括： 状态、硬度、密度、透明度、颜色、气味、熔点、沸点、导热性、导电性、磁性、韧性、弹性、塑性、延展性、挥发性、吸附性等。 2. 一些物质的物理属性 （1）透明度（透光性）：透明度是指物质的透光性能。玻璃、水、纯净的金刚石等都是透明体；木块、铁块、石墨等都是不透明体。 （2）颜色：不同物质组成的物体颜色不同，如有的玻璃呈白色、铝有银白色金属光泽、铜具有紫红色金属光泽等。 （3）导热性：导热性是指物质传热的性能。各种物质都能传热，但是不同物质的传热本领不同。 ①热的良导体：善于传热的物质叫作热的良导体，各种金属都是热的良导体，其中最善于传热的是银，其次是铜和铝。 ②热的不良导体：不善于传热的物质叫作热的不良导体，瓷、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体，最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。液体（除了水银以外）都不善于传热，气体比液体更不善于传热。 （4）弹性：材料或物体在外力作用下产生形变，撤去外力后，形变随即消失，恢复原来的形状和尺寸的性质叫作弹性。材料的弹性是有限度的，过量的外力会使弹性材料变形不能恢复原状，甚至断裂。常见的弹性材料有：橡胶、钢条、弹簧、蹦极绳等。 （5）塑性：塑性亦称范性，材料或物体受到外力作用使单位面积受力超过弹性极限后，仍能继续形变，而不会立即断裂，这时即使撤去外力，仍存在一部分形变的性质叫作塑性。 （6）延展性：具有延展性的材料可以被打成片、拉成丝，不具有延展性的材料在外力的作用下容易破碎、断裂。大部分的金属都具有延展性。铜有很好的延展性，1g纯铜可以拉成3000 m长的细线，或压成十几平方米的铜箔。常见的玻璃、陶瓷等材料没有延展性。 （7）导电性：物质传导电流的能力叫作导电性。 ①导体：人们把善于导电的物质叫作导体。如所有的金属、人体、大地、自然界的水、铅笔芯等均是导体。 ②绝缘体：把不善于导电的物质叫作绝缘体。如玻璃、陶瓷、橡胶、 塑料等是绝缘体。 （8）密度：密度是物质的一种属性，同种物质，密度相同，不同物质的密度一般不同。 （9）磁性：物质吸引铁、钴、镍等物质的性质叫作磁性。磁性是物质的一种基本属性。磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，后者主要是铁氧体材料。 （10）熔点：熔点是物质从固态变成液态时的温度。熔点是物质的一种属性，不同物质的熔点一般不同。例如，钨的熔点极高，为3410℃，但是固态氢在较低的温度-259℃时熔化。 【例题】我国三星堆考古遗址出土了薄如蝉翼的黄金面具如图所示。黄金可以做成面具主要是利用了黄金具有较好的（　　） A．延展性 B．回弹性 C．导热性 D．导电性 【练习1】科学家研发出一种碳纤维复合材料，密度仅为钢铁的五分之一，硬度却比钢铁大两倍，广泛应用于航空航天领域。该材料与钢铁相比，下列说法正确的是（     ） A．用它制造飞机的机身，会增加飞机的能耗 B．该材料硬度大，所以其熔点一定更高 C．用它制作飞机机翼，更易因气流冲击而变形 D．用它制成的航空零件，质量比同体积的钢铁零件小 【练习2】奥运会火炬，如图所示，它的外壳，由碳纤维复合材料制成，火炬采用氢作燃料，燃烧时温度能达到800℃，但外壳温度却不高.关于这种碳纤维复合材料的物理性质，下列说法正确的是（   ） A．密度大 B．硬度小 C．熔点低 D．导热性差 物质的物理属性与新材料 1. 盾构掘进机机头 我国科研专家坚持不懈地对材料硬度、耐磨性能进行研究，解决了盾构掘进机机头的关键部件——刀具的制作难题，打破了国外的技术封锁、实现了关键技术的自主可控。该技术的应用，显著提高了隧道掘进的速度与质量，为我国交通建设事业的高速发展提供了基础性保障。 2. 半导体材料 对物质的物理属性的深入研究，促进了材料科学的发展。对半导体导电性的研究，导致了晶体管的诞生，进而促进了各种半导体器件的发明，如集成电路、激光器、传感器等，加快了人类社会步入信息化时代的步伐。 3. 航天飞行器的特殊“外衣” 航天技术专家用新型陶瓷制成防热瓦安装在航天器的外表面，这种陶瓷材料不仅具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀和隔热性好等优点，而且还克服了传统陶瓷易碎的弱点，从而能很好地保护航天器。 我国“神舟”系列飞船的表面有一层烧蚀材料，它在高温、高压气流冲刷下发生热解，在熔化、汽化、升华等过程吸收并带走大量热量，从而达到保护航天器的目的。 【例题】如图所示为一种新型材料——透明铝，用透明铝替代军用防弹玻璃的外层玻璃部分，防弹玻璃的防弹性能大大提升，这利用了新型材料的（　　） A．密度小 B．透光性好 C．导电性好 D．硬度大 【练习1】 中国航天事业的每一次伟大跨越，都离不开火箭发射这关键一跃——从北斗三号卫星组网到天宫空间站建设，从嫦娥探月到天问探火，长征系列火箭以400余次完美发射托举着中国航天梦腾飞。火箭在发射过程中要穿越稠密的大气层，为此，搭载航天器的火箭要求外壳轻巧、耐高温。火箭外壳材料应具有的物理属性是 （　　） A．密度大，熔点高 B．密度小，熔点高 C．密度大，熔点低 D．密度小，熔点低 【练习2】2024年11月，华为Mate70Pro手机正式上架开售，该手机搭载华为海思自研的麒麟9020芯片。如果你是华为芯片生产原料的供应商，你提供的主要材料是（　　） A．硅 B．铜 C．陶瓷 D．石墨 1．如图为新型材料“透明铝”，具有耐高温、硬度大、密度小、透光性好等特性，因此可用透明铝制作（    ） A．车窗玻璃 B．羽毛球网 C．房屋外墙 D．机床底座 2．如图所示的气凝胶是将硅胶快速萃取水分，随后与二氧化碳替换而成，其99%的成分是由气体组成的。气凝胶能经受超过1300℃的高温；18mm厚的一层气凝胶足以保护宇航员抵御零下130℃的低温；气凝胶又被称为“最佳海绵”，可以完全吸收水中的污染物质。气凝胶（　　） A．隔热性较差 B．密度较大 C．不耐低温 D．可净化水 3．西安交通大学研究团队研制出一种新型陶瓷材料，它具有弹性好、韧性好（不易断裂）、绝缘性好、隔热性好、耐高温的特性。这种材料不宜用来制作（　　） A．炒菜锅 B．电动车坐垫 C．电工手套 D．消防服 4．神舟飞船搭载的智能应急监测系统可快速排查空间站设备隐患，其核心运算模块依赖高性能航天芯片支撑。制造这种航天芯片的主要材料是（　　） A．导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体 5. 飞船是一种运送航天员或货物到达太空并安全返回的航天器，通过运载火箭送入地球卫星轨道运行，然后再进入大气层返回地面。载人飞船返回舱着陆过程中，就得“穿”上新型陶瓷材料制成的耐热“外衣”，这主要是利用这种材料的（　　） A．延展性好 B．耐高温和隔热性好 C．绝缘性好 D．导热性好 6. “碳板跑鞋”是近年来跑鞋领域具有革命性和颠覆性的创新之一。碳板材料极致的轻量化进一步减小了运动员的负重，同时使鞋底更加坚硬，减少扭曲形变，提高了鞋子的稳定性。人每跑一步，碳板都能储存、释放能量，相当于在脚底安装了弹射装置，从而可以提升跑步成绩。关于碳板材料的物理属性，根据以上信息，不能推断的是（　　） A．密度小 B．硬度大 C．弹性好 D．磁性强 7. 如图，是陕西历史博物馆珍藏的“西汉错金铜鼎”，其制作的主要材料是青铜（铜锡合金）和金。关于制作铜鼎的主要材料的物理属性，下列说法不正确的是（　　） A．铜的导电性好，可用于制作导线 B．铜的导热性好，适合做炊具 C．铜鼎表面的错金图案，利用了金的弹性好 D．铜锡合金的硬度大，制作成鼎不易产生划痕 8．2025年3月，中国科学院物理研究所张广宇团队利用范德华挤压技术，成功将铋、锡、铅等金属熔化后挤压成原子级厚度的二维金属材料如图所示。这些金属薄膜的厚度约0.3~0.9nm，相当于单原子层，它却能像保鲜膜般透明柔韧，能承受超过10万次弯折仍保持性能稳定，还具有高导电性、高强度、柔韧性等特性。下列关于其应用不正确的是（    ） A．可折叠手机屏幕 B．汽车挡风玻璃秒变AR导航屏 C．飞机机翼 D．电线绝缘层 9．跨学科实践·研究航天服航天员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上舱内航天服，在舱外必须穿舱外航天服。我国航天员的舱外航天服（如图所示）是由我国科学家研制的新型航天材料做成的，该材料主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列关于该材料的相关叙述错误的是（　　） A．它耐高温 B．它抗氧化 C．它比钢铁轻、质地较脆 D．它是一种新型无机非金属材料 10．如图所示，是某品牌三折叠屏手机。为了利于折叠，制作该手机屏幕的材料必须具有良好的（　　） A．导电性 B．导热性 C．柔韧性 D．磁性 11. 某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机，使用柔性LED显示屏可让手机折叠，搭配了双金属保护外壳的设计，手机外壳经常使用铝作为材料，同时为了满足散热以及控制机身厚度的要求，使用了升级版的石墨散热技术，以上技术中运用了物质多种物理属性：金属外壳的___________大、铝的密度小、石墨的__________好。 12. 微晶格金属是目前世界上质量最轻的金属结构组合，在外形上它呈三维开放蜂窝聚合物结构，可以在变形50%的情况下恢复原状。如图所示是将一块该材料放在蒲公英上的情景。该材料具有的特点是：________；________。 13. 2025年11月9日至21日，第十五届全国运动会在广东、香港、澳门举行。如图是全运会火炬“绽放”，整体呈金色，采用3D打印技术和耐高温铝合金制造，主体部分使用高强度3D打印不锈钢和耐高温铝合金制成。它环保轻盈，说明它密度较______，火炬中生物质燃气燃烧时温度约为800℃，运动员手握火炬一点都不烫手，说明它导热性_______（选填“好”或“差”）。 14．阅读短文，回答问题 我们周围的生活用品是由各种材料制成的：金属、陶瓷、玻璃、塑料等。一般来说，不同的材料具有不同的物理性质。除密度不同外，材料的导电性、磁性、弹性、硬度、延展性等也往往各不相同。在生产生活中，人们利用各种材料的特性，设计出所需的物品。 某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革。目前，我国自主研发的“手撕钢”比纸还要薄（如图），被不断应用到许多高新技术领域。 手撕钢，学名不锈钢箔材，是一种厚度仅0.015毫米（约为A4纸四分之一）、可用手撕裂的宽幅超薄不锈钢精密箔材，具有高强度、耐腐蚀、耐热及高电阻值等特性，生产工艺复杂被誉为“价比黄金”的尖端材料，市场价格约200万元/吨。主要应用于航空航天、柔性显示屏、新能源电池及精密仪器制造领域。 （1）“百炼钢做成了绕指柔”是利用了它________的物理性质（选填“延展性好”“硬度大”或“导电性好”）。 （2）手撕钢的厚度仅0.015mm，合_______μm。若手撕钢的密度为7.9g/cm3，一块A4纸大小的手撕钢的体积约为0.9cm3，则它的质量约为________g。 （3）手撕钢具有________的特性（写出一点即可）。 15. 阅读短文，回答问题。 气凝胶 如图甲所示，把玫瑰花隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为3mg/cm3，比氦气还要轻。如图乙所示，8cm3的“全碳气凝胶”压在花蕊上，花蕊几乎没有变形。科学家们研制出一种“飞行石墨气凝胶”，它是多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构，可以在数千次被压缩至原体积的20％之后迅速复原。 气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶最多可吸收自身质量900倍的有机溶剂，而且只吸油不吸水。因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。 （1）气凝胶放在玫瑰花与火焰之间，玫瑰花丝毫无损，这是利用了气凝胶的______好。“飞行石墨气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20％之后迅速复原，由此可判断，“飞行石墨气凝胶”的______非常好。（均选填“导热性”“隔热性”“弹性”或“绝缘性”） （2）下列“全碳气凝胶”实际应用中，不可能实现的是______（填字母序号）。 A．清洗厨房的油烟机 B．吸除冰箱内的异味 C．做落地风扇的底座 D．做电影场景中倒塌的“墙壁” （3）已知原油的密度为0.9g/cm3，则100cm3的“全碳气凝胶”最多能吸收_____cm3的原油。 （4）小明查阅资料发现气凝胶可以制作特种服装，用于消防服、极地探险服的保暖层，轻薄且隔热性好。请结合短文，分析这种服装轻薄的原因。 16. 如图所示，我国国产大飞机C919在使用材料上采用了大量的先进复合材料，如铝锂合金碳纤维等，有效地减小整体质量。已知某实心部件若采用超高强度结构钢制造，需要结构钢的质量为237t，而该实心部件采用铝锂合金制造只需要铝锂合金的质量为74.7t。（，）求： （1）用先进复合材料有效地减小整体质量，说明复合材料具有__________小的特性； （2）铝锂合金的密度； （3）该实心部件采用碳纤维材料制造比用铝锂合金制造质量减小多少t？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $