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.现代社会生产的新型陶瓷材料层出不穷，如用氧化铝等原料生产的陶瓷已被应用于制造发动机。下列有关氧化铝陶瓷的说法，错误的是( )。
A. 该陶瓷属于有机合成材料 B. 该陶瓷耐高温，强度高
C. 该陶瓷中的原料氧化铝属于金属氧化物 D. 该陶瓷由于含有氧化铝，所以耐酸碱性不强
2.石墨纸是最新研发的一种独特的复合材料（如图所示），其成分以石墨为主，薄如纸张，比钢要坚硬10倍且轻巧，还可以回收再利用，下列有关石墨纸说法错误的是（ ）
A. 石墨纸是一种环保材料 B. 石墨纸是良导体，容易导电
C. 石墨纸属于有机合成材料 D. 与钢相比，石墨纸的硬度较大
3.前几个月兰溪的“创全国文明城市”活动进行的如火如荼，其中垃圾分类回收利用是检查项目之一，垃圾分类既可以节约资源，又能减少污染，符合可持续发展的要求。例如：破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等可归为一类回收，它们属于（ ）
A. 金属材料 B. 氧化物 C. 单质 D. 非金属
4.对物质进行分类是我们研究物质的便捷途径，现有以下物质：①塑料保鲜膜；②纯碱；③硝酸钾；④铝制易拉罐；⑤高铁的铁轨；⑥我国自主生产的圆珠笔头的圆珠；⑦PET制的矿泉水瓶；⑧磷酸二铵；⑨烧碱。对上述物质分类不正确的是（ ）
A. 属于复合肥的有③⑧ B. 属于有机合成材料的有①⑦
C. 属于金属材料的有④⑤⑥ D. 属于碱的有②⑨
5.国产大型客机C919于2017年5月5日在上海浦东国际机场首飞成功。C919大型客机的研制，使用了大量的铝锂合金、钛合金和复合材料等。下列有关说法错误的是（ ）
A. 锂的密度应该比较小 B. 金属铝质轻、耐腐蚀、延展性好
C. 铝锂合金属于复合材料 D. 钛合金是以钛为基础加入其他元素熔合而成的
6.下列物质中不属于新材料的是（ ）
A. 记忆合金 B. 纳米材料 C. 绿色能源 D. 石油和煤炭
7.科学家用单个分子制成了“纳米车”，它能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞．下列有关“纳米车”的说法正确的是（ ）
A. “纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下才能运动
B. “纳米车”分子不是由原子构成的
C. “纳米车”运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的
D. “纳米车”研制成功说明在一定条件下人可以控制分子运动
8.下面有关新材料的说法不正确的是（ ）
A. 半导体、纳米材料等新材料的开发和利用，正在日益改变着我们的生活方式
B. 常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等
C. 纳米材料是一种利用大米制成的新材料
D. 超导体是一种电阻为零的材料，可以用来作为远距离输电线，从而减少能源损耗
9.下列现象中不属于纳米技术应用的是（ ）
A. 纳米防水布 B. 纳米抗菌奶瓶 C. 陶瓷硬度高、耐高温、耐磨损 D. 领带不沾水也不沾油
10.下列物质的成分属于有机合成材料的是（　　）
A. 饮料瓶 B. 羊毛
C. 金属材料 D. 木材
11.小彤同学报名参加了迷你马拉松项目，该同学锻炼过程中使用的下列物品中不含有机合成材料的是（　　）
A. 合成橡胶底运动鞋 B. 纯棉T恤 C. 塑料水瓶 D. 腈纶背包
12.2010年上海世博会吉祥物“海宝”是用纯羊毛纤维织成的，填充物是无毒的“聚酯纤维”，其中“聚酯纤”属于（　　）
A. 复合材料 B. 天然材料 C. 无机非金属材料 D. 合成材料
二、填空题
13.新型材料是指那些 或 中的、具有 并能满足技术进步所需的材料。当前，最引人注目的新型材料有： 材料、先进复合材料、 材料、 材料、新型高分子材材料、 等。
14.“厨房文化”和“饮食文化”博大精深，“柴米油盐酱醋茶”、“锅碗瓢盆”中包含着许多化学知识．
（1）下列各类食物中含有丰富蛋白质的是________（填序号）．
（2）水果因其含有丰富的维生素而深受人们的喜爱．
①猕猴桃被称为水果中的“维C之王”．研究显示，维C可提高人体对铁元素的吸收能力，人体缺铁会引起________，人体缺维C会引起________病．
②榴莲被誉为“果中之王”，切开榴莲时可闻到特殊香味，这说明________．
（3）下表为某品牌燕麦片标签中的一部分．根据下列标签回答问题：
每100g含有 营养成分 糖类 油脂 蛋白质 维生素C 钙 钠 锌
7.6g 7.8g 7.4g 18mg 201mg 30.8mg 8.1mg
以上标签中列出的人体必需微量元素是________．
（4）下列所示的各种炊具、餐具中，主要利用有机合成材料制成的是________（填序号）
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】 A
【解析】【分析】根据题中所给信息结合氧化铝的性质及类别分析。
【解答】A、 氧化铝等原料生成的陶瓷属于无机材料，符合题意；
B、 该陶瓷耐高温，强度高 ，不符合题意；
C、 由题意可知，该陶瓷中的原料氧化铝属于金属氧化物 ，不符合题意；
D、 该陶瓷由于含有氧化铝，氧化铝与酸能发生反应，所以耐酸碱性不强 ，不符合题意；
故选A。
2.【答案】 C
【解析】【分析】由题中所给材料及石墨的类别、性质分析。
【解答】A、 石墨纸可以回收再利用 是一种环保材料 ，不符合题意；
B、石墨具有导电性，石墨纸是良导体，容易导电 ，不符合题意；
C、 石墨纸以石墨为主，不属于有机合成材料 ，符合题意；
D、 石墨纸比钢要坚硬10倍且轻巧，与钢相比，石墨纸的硬度较大 ，不符合题意；
故选C。
3.【答案】 A
【解析】【分析】根据题中所给 破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料所属于材料类别分析。
【解答】 破铁锅、坏车架、废弃易拉罐、旧电线和铝材下脚料等都属于废弃的金属材料；
故答案为：A。
4.【答案】 D
【解析】【分析】根据复合肥要含有氮、磷、钾中至少两种营养元素分析；根据有机合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶分析；根据金属材料包括纯金属和合金分析；根据碱的定义分析。
【解答】A.硝酸钾中含有植物所需氮、钾元素，磷酸二铵中含有植物所需磷、氮元素，都属于复合肥，不符合题意；
B.塑料保鲜膜、PET制的矿泉水瓶所用材料为塑料，塑料属于有机合成材料，不符合题意；
C.铝制易拉罐、高铁的铁轨、我国自主生产的圆珠笔头的圆珠所用材料为金属或合金，都属于金属材料，不符合题意；
D.纯碱为碳酸钠，属于盐类物质，符合题意；
故答案为：D。
5.【答案】 C
【解析】【分析】根据客机所用材料的要求分析；根据纯金属和合金都属于金属材料分析。
【解答】客机的所用材料要求质轻、硬度大、耐腐蚀、延展性好等特性，所以要采用铝锂合金、钛合金等材料和复合材料，其中铝锂合金、钛合金等材料属于金属材料；
故答案为：C。
6.【答案】 D
【解析】【分析】新材料包括：“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”等．
【解答】解：形状记忆合金、纳米材料、隐性材料、绿色能源都属于新材料，石油和煤炭不属于新材料．
故选：D．
7.【答案】 D
【解析】【分析】（1）根据纳米车的作用考虑；（2）根据分子和原子的联系考虑；（3）根据分子的大小考虑；（4）由题给信息来回答本题．
【解答】解：A．“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下能按照人规定的线路运动，并不是说必须在外力作用下才能运动，故A错误；
B．分子都是由原子构成的，故B错误；
C．分子的质量和体积都很小，用肉眼是看不到的，故C错误；
D．“纳米车”的研制成功说明分子在外力作用下能按照人规定的线路运动，说明了人可以控制分子运动，故D正确．
故选D．
8.【答案】 C
【解析】【分析】（1）纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用；纳米科学技术已引发一系列新的科学技术，如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等．（2）半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间材料，在电子器件中，常用的半导体材料有元素有半导体：硅、锗、砷化镓等．（3）超导材料和超导技术有着广阔的应用前景．比如，由于电阻的存在，当前高压输电会有很大损耗，而利用超导零电阻特性，将来可以制造不损失任何能量的超导电线．
【解答】解：A、纳米科学技术已引发一系列新的科学技术，如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等此说法正确；所以A正确；
B、常用的半导体材料有半导体：硅、锗、砷化镓等；所以B正确；
C、纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，1纳米=1.0×10﹣9米，所以纳米材料是一种利用大米制成的新材料不正确；所以C错误；
D、超导体是一种电阻为零的材料，可以用来作为远距离输电线，从而减少能源损耗，此说法正确；所以D正确．
故选C．
9.【答案】 C
【解析】【分析】纳米材料除了基本单元的尺度小以外，在力、热、声、光、电灯方面都表现出需多特殊的性能．在电子通信方面，制造存储器、显示器、传感器等，使器材尺寸小，运行速度快．在医疗方面，制造纳米结构药物以及生物传感器，研究生物膜和DNA的精细结构．在制造业方面，可以利用纳米机械制造蜜蜂大小的直升机等．
【解答】解：ABD都属于纳米技术的问题，C属于一种物理特性，不属于纳米技术的范畴．
故选C．
10.【答案】 A
【解析】【分析】有机合成材料简称合成材料，要判断是否属于合成材料，可抓住三个特征：有机物、合成、高分子化合物，据此常见材料的分类进行分析判断．本题难度不大，掌握合成材料的三大特征（有机物、合成、高分子化合物）、分类是正确解答此类题的关键所在．
【解答】解：A、饮料瓶是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料之一，故选项正确．
B、羊毛属于天然材料，故选项错误．
C、不锈钢锅等炊具，属于金属材料，故选项错误．
D、木材属于天然材料，故选项错误．
故选：A．
11.【答案】 B
【解析】【分析】有机合成材料简称合成材料，要判断是否属于合成材料，可抓住三个特征：有机物、合成、高分子化合物，据此常见材料的分类进行分析判断．本题难度不大，掌握合成材料的三大特征（有机物、合成、高分子化合物）、分类是正确解答此类题的关键所在．
【解答】解：A、合成橡胶底运动鞋是用合成橡胶制成的，合成橡胶属于三大合成材料之一，故选项错误．
B、纯棉T恤是用纯棉制成的，属于天然材料，故选项正确．
C、塑料水瓶是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料之一，故选项错误．
D、腈纶背包是用腈纶制成的，腈纶属于合成纤维，合成纤维属于三大合成材料之一，故选项错误．
故选：B．
12.【答案】 D
【解析】【分析】可根据聚酯纤维的组成及各种材料的定义进行判断．抓住概念的关键信息；复合、天然、无机、合成快速判断．本题主要考查对常见材料种类的辨别，要抓住概念的内涵去判断，同时也要记忆常见的材料类别．
【解答】解：A、它不是多种成分组合的材料，不属于复合材料．
B、它不是天然的，是由有机小分子化合物通过聚合形成的，不属于天然材料．
C、聚酯属有机物，不是无机物，所以不属于无机材料．
D、聚酯纤维是一种聚酯有机高分子化合物，属合成纤维，是一种合成材料．
故选D
二、填空题
13.【答案】 新出现；正在发展；优异特性和功能；光电子信息；超级陶瓷；新型金属；超导
【解析】【分析】根据材料的分类及各种类分析。
【解答】 新型材料是指那些新出现或正在发展中的，具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。当前，最引人注目的新型材料有光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材材料、超导材料等。
故答案为：新出现；正在发展；优异特性和功能；光电子信息；超级陶瓷；新型金属；超导。
14.【答案】 （1）a
（2）贫血；坏血病；分子在不断运动
（3）锌
（4）b
【解析】【分析】蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质，在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。维生素既不参与构成人体细胞，也不为人体提供能量。有机合成材料主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物。
【解答】（1）a 鸡蛋主要成分是蛋白质；b 苹果主要含有糖类和维生素；c 白菜主要含有维生素；d 面条主要含有糖类；故a符合题意；
（2）人体缺铁会引起缺铁性贫血；而缺维生素C会导致坏血病；切开榴莲就能闻到特殊的香味是因为香味分子在不停运动；
（3）由表格中营养成分的含量可知，锌属于微量元素；
（4）水龙头、铁锅、不锈钢勺是金属材料；塑料餐具是有机合成材料；
故答案为：（1）a；（2）贫血；坏血病；分子在不断运动；（3）锌；（4）b。
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．
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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．