2.6材料的利用与发展 同步练习（含解析）

材料的利用与发展
一、单选题
1.下列实验仪器中,主要制作材料属于金属材料的是（???
）
A.?蒸发皿???????????????????????????????B.?铁架台???????????????????????????????C.?胶头滴管???????????????????????????????D.?试管夹
2.下列学习用品的主要材料是有机合成材料的是（　　）
A.?铁制圆规??????B.?铅笔芯??????C.?纯棉笔袋??????D.?塑料笔套
3..下列属于复合材料的是（　　）
A.?玻璃???????????????????????????????B.?玻璃钢???????????????????????????????C.?有机玻璃???????????????????????????????D.?钢化玻璃
4..上海世博会上的“冰壶”展馆体现了芬兰的生态创新，该馆所有的建筑材料都是在环保理念上经过精挑细选的，其中采用的纸塑复合材料属于（　　）
A.?金属材料???????????????????B.?无机非金属材料???????????????????C.?有机合成材料???????????????????D.?新型超导材料
5.陶瓷刀使用纳米氧化锆陶瓷高压制成，锋利度是钢刀的十倍以上，纳米氧化锆陶瓷属于（　　）
A.?复合材料??????????????????????B.?无机金属材料??????????????????????C.?合成材料??????????????????????D.?无机非金属材料
6..材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一．下列材料中，属于复合材料的是（　　）
A.?水泥??????????????????????????????????B.?塑料??????????????????????????????????C.?铝合金??????????????????????????????????D.?玻璃钢
7.下列物质属于人造材料的是（　　）
A.?木材????????????????????????????????????B.?钢筋????????????????????????????????????C.?大理石????????????????????????????????????D.?淀粉
8..下列关于各种材料的说法正确的是（　　）
A.?铝、橡胶、塑料都是很好的绝缘材料??????????????????B.?超导体是一种电阻很大的材料
C.?纳米材料在电子和通讯方面有较好作用???????????????D.?生铁和钢都是铁的单质
9.通过化学研究生产出新材料有许多，下列物质中不属于新材料的是（　　）
A.?医用人造血管?????B.?隔水透气的多分子薄膜?????C.?酒精﹣﹣﹣汽油?????D.?作破冰斧柄的玻璃纤维塑料
10..下列材料属于人造材料的是（　　）
A.?玻璃?????????????????????????????????????B.?木材?????????????????????????????????????C.?棉花?????????????????????????????????????D.?石料
11.2010年上海世博会响亮提出了“节能世博”、“低碳世博”．下列做法不符合这一主题的是（　　）
A.?用环保藤材料搭建场馆???????????????????????????????????????B.?使用非晶硅作为场馆的外壳，以充分利用太阳能
C.?丹麦馆摆放着特有的展品：自行车?????????????????????D.?把世博会期间产生的垃圾进行深埋处理
12..下列材料属于无机非金属材料的是（　　）
A.?氮化硼陶瓷???????????????????????????B.?合成橡胶???????????????????????????C.?有机玻璃???????????????????????????D.?不锈钢
二、填空题
13.在各种新型材料的研发、制造和使用中，有涤纶、腈纶等各种________（填“天然”或“合成”）纤维制成的五彩缤纷的衣料；有汽车等交通工具的轴承以及刀具等所用到的各种________（填“金属”或“非金属”）材料。在农业生产中，化肥通常可分为氮肥、________和磷肥。肥田粉的主要成分是硫酸铵，它属于________肥。制造普通玻璃的原料是纯碱
石灰石
石英，反应原理是碳酸钠
碳酸钙在高温下分别跟石英反应生成硅酸盐（CaSiO3）.写出这两个反应的化学方程式：①________；②________。
14.化学促进科学技术的发展.
________
结构的发现，打开了分子生物学的大门.化学与生物相结合，促进了基因工程的发展，产生了________技术；科学家氟莱明发现了________，进而进行合成和应用，挽救了许多垂危的病人；材料是
________、________的物质基础.21世纪的“材料之星”是________材料.
15..纳米材料具有广泛的应用，纳米铜在室温下可以拉长达50多倍而不出现裂纹，所以它具有???1???性，用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，坚硬，“不怕火”，所以硬度???2???、熔点???3???
．
三、解答题
16.阅读以下材料，回答相关问题．
纳米材料的小尺寸效应
???
物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”．
???
纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：1．特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于l%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等．2．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金工业．3．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领．4．特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3～5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金钢石制品还要坚硬．
???
纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面．纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，如图是1993年中国科学院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着我国开始在世界纳米领域占有一席之地．
请回答下列问题：
（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成________．（选填：“导体”或“绝缘体”）
（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想：________
（3）小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？
请你判断这是不是一个可以探究的科学问题．答：________
（4）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题：________．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【分析】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。根据选项中提供的实验仪器的特点，判断是否存在在金属特性可以确定选项。
【解答】A.蒸发皿，主要的材料是陶瓷不属于金属材料，A错误；
B.铁架台，主要是由铁这种金属材料制作的，B正确；
C.胶头滴管，主要是由橡胶和玻璃制作成的不属于金属材料，C错误；
D.试管夹，主要材料是木材，不属于金属材料，D错误。
故答案为：B
2.【答案】
D
【解析】【分析】依据材料的分类知识，结合选项中各物质的组成材料成分分析判断，有机合成材料简称合成材料，主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶三类，判断是否属于合成材料可从概念的实质进行分析．本题考查了材料的分类，完成此题，可以依据已有的知识进行．
【解答】解：A、铁制圆规为金属合金制品，属于金属材料，故A错误；
B、铅笔芯的主要成分是石墨，属于无机非金属材料，故B错误；
C、纯棉笔袋为棉花制品，属于天然材料，故C错误；
D、塑料笔套为塑料制品，属于有机合成材料，故D正确．
故选D．
3.【答案】
B
【解析】【分析】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．本题难度不大，了解复合材料的特征，复合材料并不是简单搭配，而是通过物理或化学的方法融合成具有新性能的材料．
【解答】解：A、玻璃主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，故选项错误．
B、玻璃钢是玻璃纤维与合成材料复而成的一种特殊材料，属于复合材料，故选项正确．
C、有机玻璃是化学合成的一种塑料，外观颇似玻璃，属于合成材料，故选项错误．
D、钢化玻璃属于硅酸盐材料，属无机非金属材料，故选项错误．
故选：B．
4.【答案】
C
【解析】【分析】本题考查了新材料的有关应用，难度较大，学生可以通过对有机合成材料理解掌握来解答．这是一道考查新材料的题目，做题时既要理解几种新材料的定义，又要联系它的实际用途．
【解答】解：A、纸塑符合材料不属于金属材料，故A错误；
B、纸塑符合材料不属于无机非金属材料，故B错误；
C、纸塑复合材料是有机合成材料，故C正确；
D、纸塑符合材料不属于新型超导材料，故D错误．
故选：C．
5.【答案】
D
【解析】【分析】根据已有的物质的类别进行分析解答即可．掌握常见的材料的类别是正确解答本题的关键．
【解答】解：纳米氧化锆陶瓷属于无机非金属材料，故选D．
6.【答案】
D
【解析】【分析】复合材料是指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．生活中复合材料应用十分广泛．要想解答好这类题目，要理解和熟记材料的分类和分类依据，以及与之相关的知识，如常见材料的组成．
【解答】解：A、水泥重要的无机非金属材料，故A错误；
B、塑料属于有机合成材料，故B错误；
C、铝合金是一种合金，属于金属材料，故C错误；
D、玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维组成的一种常用的复合材料，故D正确．
故选D．
7.【答案】
B
【解析】【分析】根据人造材料是利用自然界中原有的材料经过化学加工而成的新材料进行分析解答．此题是对人造材料的考查，解题的关键是掌握人造材料的有关特征以及判断的依据．
【解答】解：A、木材属于天然材料，错误；
B、钢筋属于人造材料，正确；
C、大理石属于天然材料，错误；
D、淀粉属于天然材料，错误；
故选B．
8.【答案】
C
【解析】【分析】A、根据导体、绝缘体的概念分析；
B、根据超导体的电阻为零进行解答；
C、根据纳米材料是超微粒材料，被称为“21世纪新材料”，具有许多特异性能进行解答；
D、根据生铁和钢都是铁的合金进行解答．本题考查了导体和绝缘体的概念以及有关材料的分类．对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆，不要死记硬背．如塑料，橡胶，陶瓷等常用来制作用电器的外壳，以防止触电，它们都是绝缘体；而电线芯用金属来做，因为金属容易导电，是导体，酸碱盐的水溶液都是导体．
【解答】解：A、铝是导体，橡胶、塑料都是很好的绝缘材料，故A错误．
B、超导体的电阻为零，故B错误；
C、纳米材料是超微粒材料，被称为“21世纪新材料”，具有许多特异性能，所以纳米材料在电子和通讯方面有较好作用，故C正确．
D、生铁和钢都是铁的合金，属于混合物，故D错误．
故选C．
9.【答案】
C
【解析】【分析】A、根据医用人造血管属于新材料进行解答；
B、根据隔水透气的合成高分子薄膜有别于普通的塑料薄膜进行解答；
C、根据酒精汽油不属于新材料进行解答；
D、根据作破冰斧柄的玻璃纤维增强塑料有别于普通的塑料进行解答．本题考查新材料的特点及应用，属识记内容，比较简单．
【解答】解：A、医用人造血管属于新材料，故A正确；
B、隔水透气的合成高分子薄膜有别于普通的塑料薄膜，属于新材料，故B正确；
C、酒精汽油不属于新材料，属于能源，故C错误；
D、作破冰斧柄的玻璃纤维增强塑料有别于普通的塑料，属于新材料，故D正确．
故选：C．
10.【答案】
A
【解析】【分析】根据人造材料又称合成材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等进行解答．此题是对人造材料的考查，解题的关键是掌握人造材料的有关特征以及判断的依据．
【解答】解：A、玻璃是人工合成的，属于人造材料，故A正确．
B、木材属于天然材料，故B错误；
C、棉花属于天然材料，故C错误；
D、石料属于天然材料，故D错误；
故选：A．
11.【答案】
D
【解析】【分析】“节能世博”、“低碳世博”是2010年上海世博会提出的．我们要切实采取如下措施：用环保藤材料搭建场馆，符合低碳理念．使用非晶硅作为场馆的外壳，以充分利用太阳能，节约能源．本题考查新材料与社会发展的密切关系．使用非晶硅作为场馆的外壳，以充分利用太阳能，节约能源．
【解答】解：A、用环保藤材料搭建场馆，符合低碳理念．故A正确；
B、使用非晶硅作为场馆的外壳，以充分利用太阳能，节约能源．故B正确；
C、自行车既节能，又环保．故C正确；
D、把世博会期间产生的垃圾进行深埋处理，污染环境．故D错误；
故选D．
12.【答案】
A
【解析】【分析】根据材料的类别进行分析解答．本题考查了常见材料的类别，完成此题，可以依据已有的知识进行．
【解答】解：A、氮化硼陶瓷属于无机非金属材料，故A正确；
B、合成橡胶属有机合成材料，故B错误；
C、有机玻璃属于有机高分子材料，故C错误；
D、不锈钢属于合金材料，故D错误；
故选A．
二、填空题
13.【答案】
合成；金属；钾肥；氮；Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑
【解析】【分析】根据材料的组成、制造方法来确定是什么材料，化肥的种类分为氮肥、磷肥、钾肥，能区别各种肥料，能写出制造制造普通玻璃的两个化学方程式除了生成相应的硅酸盐，还生成了二氧化碳
【解答】涤纶、腈纶是人工合成的纤维，有汽车等交通工具的轴承以及刀具等用的是金属材料，化肥分为氮肥、磷肥、钾肥，硫酸铵是氮肥，制造普通玻璃的两个反应（1）Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑（2）CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑
14.【答案】
DNA分子；克隆技术；青霉素；生存；发展；纳米材料
【解析】【解答】化学促进科学技术的发展．分子生物学的创立开始于DNA分子结构的发现，这是化学与生物学科结合的结晶，它为后来生物克隆技术的产生奠定了基础，发现青霉素的科学家是氟莱明，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，纳米材料在材料、能源、生命科学、环境保护等方面发挥着越来越重要的作用，是21世纪的材料之星．
【分析】根据分子生物学的起缘，氟莱明的主要贡献，以及材料的使用历史回答．
15.【答案】
延展；大；高
【解析】【分析】1克直径为100纳米的颗粒表面积总和可高达100平方米所以它具有很强的延展性；一些高分子材料加纳米材料制成的刀具比金钢石制品还要坚硬，而且具有很高的熔点；利用这些特性，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能．
【解答】解：纳米材料具有广泛的应用，纳米铜在室温下可以拉长达50多倍而不出现裂纹，所以它具有延展性，用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，坚硬，“不怕火”，所以硬度大熔点高．
故答案为：延展；大；高．
三、解答题
16.【答案】
（1）绝缘体
（2）人造牙齿
（3）不是
（4）纳米晶体的熔点与其直径有关吗
【解析】【分析】在依据情景提出问题时，首先要找出情景所提出的问题是什么，然后要找出问题与生活中的应用之间的关系，提出较有价值的探究问题．
【解答】解：（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成绝缘体；（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，应用于人体的设想是人造牙齿、人造骨骼等．（3）金属的颜色会变黑不是一个可以探究的科学问题，其探究的价值不高．（4）针对纳米材料“特殊热学性质”，提出可以探究的科学问题是：纳米晶体的熔点与其直径有关吗？或纳米晶体的直径越小，它的熔点如何变化？
故答案为：（1）绝缘体；（2）人造牙齿；（3）不是；（4）纳米晶体的熔点与其直径有关吗．