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.新型冠状病毒肺炎疫情爆发期间，为缓解医疗资源短缺局面，武汉建成多个方舱医院并投入使用，在方舱医院建设中使用了下列材料，其中属于金属材料的是（
）
A. 水泥 B. 铝合金 C. 玻璃 D. 塑料
2.下列材料属于复合材料的是（　　）
A. 棉花 B. 陶瓷 C. 钢筋混凝土 D. 聚乙烯塑料
3.下列材料属于复合材料的是（　　）
A. 陶瓷 B. 青铜 C. 聚乙烯 D. 玻璃钢
4.下列制成物品所使用的材料，属于无机非金属材料的是（　　）
A. 制雕像的大理石 B. 制降落伞的合成纤维
C. 制桌椅的玻璃钢 D. 加工T恤的纯棉纤维
5.教室中的下列物品由天然材料制成的是（　　）
A. 铝合金门窗 B. 玻璃 C. 陶瓷地板 D. 木制桌凳
6.下列常见材料中，属于无机材料的是（　　）
A. 玻璃钢 B. 陶瓷 C. 塑料 D. 尼龙
7.下列关于物质分类的说法正确的是（　　）
A. 陶瓷、橡胶、水银、碳都是很好的绝缘材料 B. 冰、海波、铜、铝等都是晶体
C. 海水、泉水、糖水、冰水都属于溶液 D. 水、臭氧、氧化铝都属于氧化物
8.国际上提出了预防污染的新概念“绿色化学”，下列各项中，不属于“绿色化学”采取的措施的是（
）
A. 利用垃圾发电，变废为宝 B. 工业三废处理达标后再排放
C. 多种植花草树木，禁止乱砍滥伐 D. 为了减少污染物的排放，禁止开办化工厂
9.纳米是一种长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。我国在纳米碳管的研究上居世界领先地位，在纳米碳管中碳原子按一定方式排下列叙述中错误的是（　　）
A. 纳米碳管是由碳元素组成的物质 B. 纳米碳管在氧气中完全燃烧生成二氧化碳
C. 纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响 D. 纳米碳管是用一种叫“纳米“的物质制成的材料
10.化学科学的发展促进了人类社会的进步，提高了人们的生活质量。以下分析不正确的是（　　）
A. 新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响
B. 绿色化学有助于解决环境污染问题，实现人与自然的和谐相处
C. 合成药物的研发和使用保障了人体健康
D. 化石燃料的直接利用促进了低碳经济的发展
11. 下列生活用品中，主要由合成材料制成的是（　　）
A. 纯棉外套 B. 铝合金窗 C. 木制桌椅 D. 尼龙背包
12.下列各种材料属于有机合成材料的是
(
)
A. 用于制作人造卫星天线的钛～镍形状记忆合金 B. 用于制作纳米陶瓷材料的氮化硼
C. 用于制作灯饰外壳材料的聚苯乙烯塑料 D. 用于制作飞机机翼、火箭锥头的碳纤维材料
二、填空题
13.小杰的哥哥买了一条领带，此领带有很强的自洁性能，不沾水也不沾油．由此可见，领带是利用 材料制成的．
14.青少年一定要爱护自己的眼睛，在光线不足时看书、鞋子要用照明工具。下图是一种照明用台灯。
（1）.下图中标示的各部件中，用金属材料制成的是 （填序号）
（2）.铜质插头是利用了金属铜的 性。
三、解答题
15.阅读《碳纳米管》．
碳纳米管
小雨在中国科技馆内看到了对“碳纳米管”材料的介绍后（如图1所示），想更加详细的了解，于是就上网搜索．她了解到碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能．如图2所示，它是由一些柱形的碳管同轴套构而成，直径大约在1
到30nm
之间，长度可达到1μm（1μm=103nm）．这种管完全由碳原子构成，并可看成是由单层石墨六角网面以其上某一方向为轴，卷曲360°而形成的无缝中空管，相邻管子之间的距离约为0.34nm．碳纳米管的抗拉强度最大可达到2×1011Pa，是钢的100倍，密度却只有钢的
，它是最强的纤维，在强度与重量之比方面，这种纤维是最理想的．如果用碳纳米管做成绳索，是迄今唯一可从月球挂到地球表面而不会被自身重量拉折的绳索，如果用它做成地球﹣﹣月球载人电梯，人们来往月球和地球便方便了．用这种轻而柔软、结实的材料做防弹背心那就更加理想了．
碳纳米管可用于锂离子电池负极材料．碳纳米管的层间距为0.34nm，略大于石墨的层间距0.335nm，这有利于Li+的嵌入与迁出，它特殊的圆筒状构型不仅可使Li+
从外壁和内壁两方面嵌入，又可防止因溶剂化Li+嵌入引起的石墨层剥离而造成负极材料的损坏．碳纳米管掺杂石墨时可提高石墨负极的导电性，消除极化．实验表明，用碳纳米管作为添加剂或单独用作锂离子电池的负极材料均可显著提高负极材料的嵌Li+
容量和稳定性．
碳纳米管对接触它的人的眼睛、皮肤会引起不适，可能会引起呼吸系统的疾病，对某些水生生物来说是有毒的．因此研究人员表示，在碳纳米管未来发展前景问题上，必须慎重和有准备地进行权衡．人们还没有充分了解其对环境和人类健康的影响，应防止它作为大规模生产材料进入环境中．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）两个Li+之间有相互________（选填“吸引”或“排斥”）的作用．
（2）请写出碳纳米管的优点________（写出一条即可）；请设想一种碳纳米管材料在未来生产生活中的应用________．
（3）小雨在对碳纳米管的资料进行整理后，提出了以下几个问题，你认为可探究的问题是
（选填选项前的字母）．
A.碳纳米管容易导电吗？
B.碳纳米管为什么这么薄？
C.碳纳米管在生活中有什么用处？
D.碳纳米管的抗拉强度与它的直径有什么关系？
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【分析】根据金属和合金属于金属材料分析。
【解答】A、水泥属于无机非金属材料，不符合题意；
B、铝合金属于金属材料，符合题意；
C、玻璃属于无机非金属材料，不符合题意；
D、塑料属于合成材料，不符合题意；
故选B。
2.【答案】
C
【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、棉花属于天然有机高分子材料，故选项错误．
B、陶瓷是用泥土烧至而成的，属于无机非金属材料，故选项错误．
C、钢筋混凝土是用钢筋和水泥、沙子等材料制成的，属于复合材料，故选项正确．
D、聚乙烯塑料是塑料的一种，塑料属于三大合成材料之一，故选项错误．
故选：C．
3.【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．材料一般分为金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料四大类．
【解答】解：A、陶瓷重要的无机非金属材料，故A错误；
B、青铜是一种合金，属于金属材料，故B错误；
C、聚乙烯是塑料的主要成分，塑料属于合成材料，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．
4.【答案】
A
【解析】【分析】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．是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称．
【解答】解：A、大理石又称云石，是重结晶的石灰岩，主要成分是碳酸钙．故A适合；
B、制降落伞的合成纤维属于有机高分子材料（即合成材料）．故B不适合；
C、玻璃钢亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体．以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料．属于合成材料（有机高分子材料）．故C不适合；
D、加工T恤的纯棉纤维属于天然合成材料．故D不适合；
故选A．
5.【答案】
D
【解析】【分析】运用材料分类的知识，对所涉及材料进行分类，并判断由天然材料制成的物品．天然材料与合成材料相对应，有合成纤维、合成橡胶，与之对应就有天然纤维、天然橡胶．
【解答】解：材料可分为金属材料、无机非金属材料、合成材料和复合材料，其中合成材料与天然材料相对应；
玻璃、陶瓷地板为无机非金属材料，铝合金、不锈钢为金属材料；木材是天然纤维素，是天然纤维，为天然材料．
故选D
6.【答案】
B
【解析】【分析】根据已有的材料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：A、玻璃钢是复合材料；
B、陶瓷属于无机非金属材料；
C、塑料属于有机合成材料；
D、尼龙属于有机合成材料；
故选B．
7.【答案】
B
【解析】【分析】A、根据水银是金属汞，能导电进行解答；
B、根据冰、海波、铜、铝都有固定的熔点，都属于晶体进行解答；
C、根据冰水是同一物质的不同状态，不属于溶液进行解答；
D、根据臭氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质进行解答．解答本题要充分理解物质的分类方法方面的知识，只有掌握了物质的分类方法才能对各种物质进行正确的分类．
【解答】解：A、水银是金属汞，能导电，不是很好的绝缘材料，故A错误；
B、冰、海波、铜、铝都有固定的熔点，都属于晶体，故B正确；
C、冰水是同一物质的不同状态，不属于溶液，故C错误；
D、臭氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质，不是氧化物，故D错误．
故选：B．
8.【答案】
D
【解析】【分析】A、垃圾处理不当不但造成浪费还会形成污染。
B、根据造成水体污染的来源分析判断。
C、根据光合作用的反应原理判断。
D、减少污染物的排放，有利于环境保护。
【解答】A、利用垃圾发电，可减少垃圾对环境靠造成的污染，也可减少化石燃料的燃烧；又环保又低碳，故A不符合题意；
B、工业废水经处理达标后再排放，有利于防止水体污染，故B不符合题意；
C、植物能通过光合作用吸收二氧化碳，禁止乱砍乱伐有利于控制温室效应，故C不符合题意；
D、为了减少污染物的排放，化工厂的污水必须经过处理达标后再排放，不能禁止开办化工厂，故D符合题意。
故答案为：D
9.【答案】
D
【解析】【分析】根据题干提供的信息，抓住在纳米碳管中碳原子按一定方式排列这一句话来分析本题。
【解答】由在纳米碳管中碳原子按一定方式排列，可知纳米碳管是由碳原子构成，也就是由碳元素组成的单质，完全燃烧生成二氧化碳，纳米是一种长度单位，所以纳米碳管是用一种叫“纳米”的物质制成的材料是错误的，纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响也是正确的。
故答案为：D
10.【答案】
D
【解析】【分析】从新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响去分析；
【解答】A、新材料的开发和利用极大的丰富和方便了人们的生活，但有些废弃材料也对环境造成了不利的影响；故正确；
B、绿色化学减少了污染物的产生，实现人与自然的和谐相处；故正确；
C、合成药物的研发和使用提供了更多的药物，保障了人体健康；故正确；
D、化石燃料的直接利用产生了大量的二氧化碳，妨碍了低碳经济的发展；故错误。
故答案为：D
11.【答案】
D
【解析】【解答】A、纯棉属于天然材料，错误；
B、铝合金属于金属材料，错误；
C、木头属于天然材料，错误；
D、尼龙属于合成材料，正确；
故选D．
【分析】根据已有的材料的类别进行分析解答即可，有机合成材料包括合成橡胶、合成纤维和塑料，据此解答．
12.【答案】
C
【解析】【解答】A．用于制作人造卫星天线的钛～镍形状记忆合金是金属材料
B．用于制作纳米陶瓷材料的氮化硼是纳米材料
C．用于制作灯饰外壳材料的聚苯乙烯塑料是有机合成材料
D．用于制作飞机机翼、火箭锥头的碳纤维是复合材料
故选C
【分析】根据各种材料的组成、含义来分析判断
二、填空题
13.【答案】
纳米
【解析】【分析】物质在纳米尺度时，原有的物理属性会发生比较显著的变化，如大块金子是黄色的，10nm的金颗粒是绿色的，1nm的金颗粒是红色的．
【解答】解：根据纳米尺度时物质的物理属性发生较大变化，可以填写此空．
故答案为：纳米．
14.【答案】
（1）①②④
（2）导电
【解析】【分析】该题考查了金属材料及其应用.
【解答】在组成台灯的记住材料中铁螺丝钉、铝箔反光片和铜质插头为金属材料，插头为铜质是利用了铜的导电性。
三、解答题
15.【答案】
（1）排斥
（2）抗拉强度大；做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池
（3）D
【解析】【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；（2）碳纳米管密度小、强度大，可以作为制作防弹背心的材料；（3）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）两个Li+之间有相互排斥的作用．（2）碳纳米管的优点是抗拉强度大重量轻等，碳纳米管材料在未来生产生活中的应用实例有做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池．（3）碳纳米管是一种神奇的物质，要探究有价值的问题，碳纳米管的抗拉强度与它的直径有什么关系属于有价值的问题，故D正确．
故答案为：（1）排斥；（2）抗拉强度大；做成耐拉的绳索、做成防弹背心、用于电池；（3）D．