2.6材料的利用与发展（解析版）.docx

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1、2.6材料的利用与发展【知识网络】环境保护 /及时处理三鹿”，匏力提高原料的利用率,增力0?SC（品的产丁，从板本上降低生产对环i造成的沔爱石园、痴88、高信S8、两铁的越吸至科头语.防小、抗压、撞不破新型材将超吸网姿望的.或刀具的铁M泥优异筋1超级玻璃Ws根密光照的强度改变颜色纳米材料制成的手机,可以防水废水、废漕、位，使自然界的生态平衡遭受破坏根为主要原料制3HSj嗣CuHJsO，*)CuSO1*SO2H1O方*一/(利用率低、会产生污染2Cu*O,2CuO材料方案CuO+HySO,CUSOjHQ制造(原料利用码，无污爱Cu2AgNO1-2Ag*Cu(NOj)2Cu(NO1)1*2NaOH

2、-Cu(OH)2;*2NaN0)I八一、CMOH),HtSo.CuSOj2HQM高:步骤蹩.【知识掌握】1 .根据人类在不同时期的材料发展情况，可将人类的历史分为旧石器时代、新石器时代、铜器时代、青铜器时代、铁器时代、新材料时代2 .当前最令人关注的材料：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、新型高分子材料、超导材料、纳米材料等3 .纳米材料：以纳米为单位的超级微小颗粒（材料），称为纳米材料特性：在机械强度、磁、光、声、热等方面与普通有很大的不同。【例题精析】例1.半导体材料的不断发展，加快了智能芯片的不断革新，下列材料中属于半导体材料的是（）A.铜B.橡胶C.塑料D.硅【

3、解答】解：半导体材料是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在ImQcmlGCcm范围内）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料，主要成分是硅。故选：D。例2.超轻“固态烟”是将Si2和液体溶剂混合，经加压、干燥后形成的多孔海绵状结构的物质。它能承受超过自身重力几千倍的压力，绝缘性强、耐高温。下列说法中不正确的是（）A.Si2中硅元素的质量分数为46.7%B.超轻“固态烟”为新型化合物C.超轻“固态烟”为制造航天深测器提供了新材料D.超轻“固态烟”可用于处理海洋原油污染28【解答】解：A、SiCh中硅元素的质量分数为T7X1OO%467%,故A正确；B、超轻“固态烟”是

4、将SiO2和液体溶剂混合，经加压、干燥后形成的多孔海绵状结构的物质，属于混合物，故B错误；C、超轻“固态烟”能承受超过自身重力几千倍的压力，绝缘性强、耐高温，为制造航天探测器提供了新材料，故C正确；D、超轻“固态烟”经加压、干燥后形成的多孔海绵状结构的物质，可用于处理海洋原油污染，故D正确。故选：Bo例3.硼纤维具有较好的耐热性和弹性，不与氯气、水反应，可与某些金属制成新型材料.在1200C1300C时，氯化硼（BCl3）蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢.下列说法不正确的是（）A.含硼纤维的材料可能具有耐热性B.该反应中的反应物和生成物只有两种物质为气态C.氯化硼可能与水反应D.该反

5、应需要在隔绝空气的条件下进行【解答】解：A.由题目给出的信息可知：硼纤维具有较好的耐热性和弹性，故选项正确；B.氯化硼（BCl3）蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢气体气体，该反应中有三种物质为气态，选项错误；C.氯化硼（BeI3）可能与水反应，也可能不反应，故选项正确；D.该反应需要在隔绝空气的条件下进行，因为氢气不纯时，会引起爆炸，故选项正确；故选：Bo例4.今年5月，国产小米6手机面世，陶瓷后壳再度引起关注。（1）相比金属后壳，陶瓷后壳的导电性差,充电时更不易漏电、更安全。（2）陶瓷中含有氧化倍（Zro2）,使手机具有釉质光泽。在物质分类上，氧化铝属于无机化合物里的氧化物。（3）

6、目前市场上的手机后壳仍以金属为主，陶瓷材质的很少，请据此推测一个陶瓷材料性能的不足质脆，易碎（合理即可）。【解答】解：（1）相比金属后壳，陶瓷后壳的导电性差，充电时更不易漏电、更安全；故答案为：导电；（2）氧化铢（ZiO2）是由两种元素组成的，口其中一种元素是氧元素的化合物，属于无机化合物里的氧化物；故答案为：氧化物；（3）目前市场上的手机后壳仍以金属为主，陶瓷材质的很少，据此推测陶瓷材料性能的不足是质脆，易碎、成本高等；故答案为：质脆，易碎（合理即可）。例5.阅读材料：冬奥会上的制冰新技术笫24届冬奥会如期在北京成功举办，国家速滑馆“冰丝带”是标志性场馆。国家速滑馆有亚洲最大的全冰面设计，是

7、全球首个采用二氧化碳跨临界直接蒸发直冷制冰的冬奥速滑场馆。该技术碳排放趋近于零，且对大气臭氧层没有影响，是目前世界上最先进、最环保、最高效的制冰技术之一。该技术可控制冰面温差在0.5以内，为冬奥会比赛提供了温度、厚度均衡的冰面，对于在以0.001秒计时的而水平竞技中尤为关键。研究发现，制冰机的二氧化碳蒸发温度和转桶材料对制冰量都有影响，图1所示当其他条件相同时，制冰量随二氧化碳蒸发温度和转桶材料的变化情况。冰面下是混凝土冰板层，施工中需使用专用抗冻混凝土以保证冰面质量。混凝土的主要材料是水泥，水泥是以石灰石（主要成分为碳酸钙）、黏土（主要成分为二氧化硅、氧化铝）等为原料，在高温条件下发生一系列

8、化学反应制得的硅酸盐材料。科学家通过调整混凝土的材料配方增强其抗冻性，图2是掺有陶粒的混凝土和普通混凝土的抗冻性对比实验结果（强度损失率越高，抗冻性越差）。秉持着可持续发展的理念，独具“中国范”的各个冬奥场馆，赛后将继续充分发挥作用，可举办各种冰上赛事，成为国民参与体育冰上运动的多功能场饵。阅读文本，回答问题：（I）液态二氧化碳蒸发直冷制冰的原理是汽化吸热，这一变化属于物理变化（填“物理变化”或“化学变化（2）“绿色低碳可持续发展”是北京冬奥会场馆建设的一贯理念。这里的“低碳”指的是低的“二氧化碳”排放。（3）石灰石和黏土的主要成分中，属于氧化物的有SiO2、A123。（4）由图1可知，相同条

9、件下，转桶材料为铝（填“不锈钢”或“铝”）时制冰量较大；图3是铝原子结构示意图，由图可知，在化学反应中，铝原子容易失去电子（填“得到”或“失去”）。（5）根据图2可推断“阿粒混凝土的抗冻性优于普通混凝土”，依据是冻融循环次数相同时，普通混凝土的强度损失率高于陶粒混凝土。【解答】解：（1）液体汽化能吸收大量的热，使周围环境温度降低，液态二氧化碳蒸发直冷制冰是应用汽化吸热的原理，故答案为：汽化吸热。液态二氧化碳蒸发，二氧化碳由液态变为气态，无新物质生成，属于物理变化，故答案为：物理变化。（2）由题干信息知，采用二氧化碳跨临界直接蒸发直冷制冰的技术碳排放趋近于零，所以“绿色低碳可持续发展”中的“低碳

10、”指的是低的“二氧化碳”排放，故答案为：低的“二氧化碳”排放。（3）氧化物是由两种元素组成，其中一种是氯元素的化合物：由题干信息知，石灰石的主要成分为碳酸钙、黏土的主要成分为二氧化硅、氧化铝，其中属于氧化物的是SiO2、A12O3,故答案为：SiOz（或AlXh）。（4）由图1可知，相同条件下，转桶材料为铝时制冰量比不锈钢大，故答案为：铝。由图可知，铝原子最外层电子数为3V4,所以在化学反应中，铝原子最外层电子数的3个电子容易失去，形成阳离子，故答案为：失去。（5）由图2知，冻融循环次数相同时，普通混凝土的强度损失率比掺有陶粒的混凝土的强度损失率高，而强度损失率越高，抗冻性越差，因此阿粒混凝上

11、的抗冻性优于普通混凝土，故答案为：冻融循环次数相同时，普通混凝土的强度损失率高于陶粒混凝土。例6.阅读下面科普短文。玻璃在现代生活中占据着重要地位，玻璃杯、玻璃窗等随处可见。玻璃的主要成分为硅酸盐和其他氧化物。我们以沙子（主要成分为Si2）为原料制作玻璃，向多次洗涤后的沙子中加入碳酸钠，升温至2200C,待固体呈现熔融状后冷却，就得到了粗制玻璃。现如今，除了常规的玻璃外，还有很多功能独特的玻璃。变色玻璃：在光照、温度等条件下能够改变颜色，当施加条件消失后又能自动恢复到初始状态的玻璃。图1为光照强度相同时，某种变色玻璃的遮蔽系数与太阳光照射时长的关系图。防盗玻璃：在玻璃中间嵌有极细的金属丝，玻璃

12、被击碎时，会立即发出报警信号。高硼硅玻璃：比普通玻璃强度高，抗酸碱，无毒副作用，常用来制作玻璃餐具。现今玻璃制造技术不断发展，日常生活和高科技领域，都不可缺少玻璃。依据文章内容回答下列问题。（1）高温下，沙子中的Si2与碳酸钠反应，生成硅酸钠（Na2SiO3）和物质X,物质X中一定含有的元素为碳元素和氯元素。（2）与普通玻璃相比，而硼硅玻璃的优点是强度高（合理即可）（写出一条即可）。（3）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”玻璃属于纯净物。错防盗玻璃能报警体现了金属的导电性。对（4）由如图可知，照射时间与遮蔽系数的关系是开始照射时，遮蔽系数急剧下降，后上升。照射时间min2 43210,87

13、6 5 555 5 444So.o.o.o.o.oo.o.【俾答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，所以沙子中的Si2与碳酸钠反应，生成硅酸钠（Na2Si3）和物质X,物质X中一定含有的元素为碳元素和氧元素，故答案为：碳元素；（2）高硼硅玻璃比普通玻璃强度高，抗酸碱，无毒副作用，故答案为：强度高（合理即可）；（3）用沙子（主要成分为Si2）制成的玻璃含有多种物质，属于混合物，故答案为：错；防盗玻璃在玻璃中间嵌有极细的金属丝，玻璃被击碎时，会立即发出报警信号，体现金属的导电性，故答案为：对；（4）由如图可知，照射时间与遮蔽系数的关系是开始照射时，遮蔽系数急剧下降，后上升，

14、故答案为：开始照射时，遮蔽系数急剧下降，后上升。【巩固提高】一 .选择题（共6小题）1 .2021年5月22日，我国“祝融号”火星车顺利踏上了火星表面，成功传回遥测信号，我国航天再次迎来突破。下列有关火星车制造材料的说法错误的是（）A.高强韧B.硬度大C耐冲击D.易老化【解答】解：火星上空气稀薄又寒冷，平均温度只有零下63摄氏度，表面坑坑洼洼，还经常有沙尘暴。对“祝融号”火星车的材料要求比较高，制造火星车的材料应该具有的性质是高强韧、硬度大、耐冲击、耐磨、隔热、耐腐蚀，密度小等。故选：D。2 .科学家研发出种比活性炭吸附性更高效的新型污染吸附材料，这种吸附剂的合成原材料包括海藻酸钠和硅粉，下列

15、关于该新型吸附剂的说法正确的是（）A.为消除空气中的污染物提供一种新途径B.硅原子静止不动C.吸附污染气体时发生了化学变化D.是一种新型的化合物【解答】解：A、科学家研发出种比活性炭吸附性更高效的新型污染吸附材料，为消除空气中的污染物提供一种新途径，故选项说法正确。B、硅原子是在不断地运动的，故选项说法错误。C、吸附污染气体时，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法错误。D、这种吸附剂的合成原材料包括海藻酸钠和硅粉，属于混合物，故选项说法错误。故选：A。3 .生活中的下列物品由无机非金属材料制成的是（）A,不锈钢餐具B.自行车轮胎C.塑料桶D.玻璃杯【解答】解：A.不锈钢餐具属于金属材料；B.轮胎是由合成橡胶制成的，属于有机合成材料；C.塑料属于有机合成材料：D.玻璃是一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。故选：Do4 .通河松花江大桥于2009年建成通车，是连通“哈佳铁路”和“哈同高速”的重要通道，下列相关叙述错误的是（