高中化學 第4章 元素與材料世界 第3節(jié) 復合材料學業(yè)分層測評 魯科版必修

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復合材料 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．下列常用化學儀器的制作材料，屬于復合材料的是 (　　) A．鐵架臺　　　 B．燒杯 C．石棉網(wǎng) D．瓷坩堝 【解析】　鐵架臺的制作材料為金屬鐵；燒杯、瓷坩堝的制作材料均為硅酸鹽材料；石棉網(wǎng)是由石棉做基體，鐵絲網(wǎng)做增強體形成的復合材料。 【答案】　C 2．復合材料的優(yōu)點是(　　) ①強度高?、谫|(zhì)量輕　③耐高溫?、苣透g A．僅①④ B．僅②③ C．除③外 D．①②③④ 【解析】　復合材料既能保持原來材料的長處，又能彌補它們的不足，具有強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等特性。 【答案】　D 3．下列關(guān)于復合材料的說法不正確的是(　　) A．復合材料一定是由兩種或兩種以上材料制成的 B．復合材料保持了原材料的優(yōu)點，又有優(yōu)于原材料的特點 C．在復合材料中，基體起骨架作用 D．在復合材料中，增強體起骨架作用 【解析】　復合材料中一定含有兩種或兩種以上的材料，但這兩種或兩種以上的材料必須是性質(zhì)不同的材料。因此，復合材料保持了原材料的優(yōu)點，克服了原材料的某些缺陷，也會產(chǎn)生優(yōu)于原材料的特點。在復合材料中，基體起黏結(jié)作用，增強體起骨架作用。 【答案】　C 4．復合材料是一類新型的有發(fā)展前景的材料，目前，復合材料最主要的應用領域是(　　) A．高分子分離膜 B．人類的人工器官 C．宇宙航空工業(yè) D．新型藥物 【解析】　復合材料一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能，所以主要應用于宇宙航空工業(yè)。 【答案】　C 5．下列材料，可能是用玻璃鋼制作的是(　　) ①棉紗?、诓ＡА、垆摬摹、芑荨、萦螛奋嚒、薏妥酪? A．①②③ B．①②④ C．③④⑤ D．④⑤⑥ 【解析】　棉紗的主要成分是天然纖維，故選項中有①不可選，A、B被排除。C、D選項中皆無②，無需分析。③鋼材是鐵制品，與玻璃鋼無關(guān)，選項中有③的不可選，C被排除。 【答案】　D 6．下列對玻璃鋼的敘述正確的是(　　) A．玻璃鋼是由普通玻璃加強熱然后驟冷而得到的，所以其成分與普通玻璃相同 B．玻璃鋼是以玻璃為基體，鋼纖維為增強體的復合材料 C．玻璃鋼的基體是合成樹脂，增強體是玻璃纖維 D．玻璃鋼的強度和機械加工性能比合金鋼稍差，但耐腐蝕性和絕緣性比合金鋼好 【解析】　該題主要考查玻璃鋼這種復合材料的基體組成結(jié)構(gòu)和性能特征，應對復合材料的基體和增強體的功能有清楚的認識，需通過分析各選項與復合材料在性能上的關(guān)系，進行比較判斷，方能得出結(jié)論。 【答案】　C 7．美國科學家發(fā)明了一種能夠?qū)щ姷慕饘傧鹉z，這種材料除了兼有金屬和橡膠的大部分性能外，還具有許多其他材料所不具備的獨特性質(zhì)，在諸如人造肌肉、智能衣服、活動機翼等多個領域有望獲得廣泛應用。以下對“金屬橡膠”復合材料的敘述中一定錯誤的是 (　　) A．該材料可導電 B．該材料可用來作航天飛機的隔熱瓦 C．該材料具有一定的彈性 D．該材料可以燃燒 【解析】　根據(jù)信息可知A項正確；該橡膠可用于人造肌肉、智能衣服等，說明它有彈性；它仍有金屬和橡膠的大部分性能，所以可燃燒，不耐高溫，不能作隔熱瓦，故B項錯，D項對。 【答案】　B 8．美國的哥倫比亞號航天飛機在制造過程中應用了大量的先進復合材料，其中被覆在整個機身上的防熱瓦片，使航天飛機能安全穿越大氣層，該瓦片是耐高溫的 (　　) 【導學號：20250069】 A．陶瓷基復合材料 B．合成樹脂基復合材料 C．玻璃鋼 D．金屬基復合材料 【解析】　 航天飛機機身上使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復合而成的材料制成，其增強體多為碳纖維、碳化硅纖維或氧化硅纖維；基體的主要成分是各種陶瓷；這種纖維增強了陶瓷耐高溫的特性，又增強了陶瓷的韌性，使航天飛機能安全地穿越大氣層返回地球。 【答案】　A 9．下列說法錯誤的是 (　　) A．玻璃鋼是以玻璃纖維做增強體、合成樹脂做基體的復合材料 B．飛機機身的復合材料大多是以金屬為增強體、纖維為基體的復合材料 C．制造網(wǎng)球拍所用的復合材料是在合成樹脂的基體中加入了碳纖維做增強體 D．航天飛機機身上使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復合而成的材料制成的 【解析】　飛機機身的復合材料大多是以纖維為增強體、金屬為基體的復合材料，而B項中將基體與增強體顛倒了。 【答案】　B 10．把下列材料與其特性用短線連接起來。 ①金屬材料　　　a．易破碎、耐高溫、絕緣性好 ②有機合成材料 b．強度高、耐磨損、絕緣性好 ③陶瓷材料 c．易老化、不耐高溫 ④復合材料 d．易被腐蝕 【答案】?、佟猟，②—c，③—a，④—b 11．請用短線把下列物質(zhì)及其主要性能、用途相互連在一起。 物質(zhì)　　 　　主要性能　　 　　　用途 A．玻璃鋼 a．耐腐蝕性強 ①制造骨和股關(guān)節(jié) B．光纖 b．密度小、強度高 ②制造排水管道 C．生物陶瓷 c．質(zhì)量輕、保密性好 ③汽車車輪骨架 D．鋁合金 d．有生物功能 ④通訊材料 E．隔熱陶瓷瓦 e．耐高溫、韌性強 ⑤航天飛機隔熱層 【答案】　A—a—②　B—c—④　C—d—①　D—b—③　E—e—⑤ 12．我們學過了不少材料，請將：①鋼鐵?、阢~　③陶瓷?、芄饫w　⑤氮化硅陶瓷?、藿稹、咚唷、嗪铣衫w維 ⑨玻璃鋼等材料按照分類填寫在下列橫線上(填序號)： (1)黑色金屬材料___________________________________________； (2)有色金屬材料___________________________________________； (3)傳統(tǒng)無機非金屬材料______________________________________； (4)新型無機非金屬材料______________________________________； (5)復合材料______________________________________________。 【答案】　(1)①　(2)②⑥　(3)③⑦　(4)④⑤ (5)⑧⑨ [能力提升] 13．對下列材料的特征及用途的說法不正確的是(　　) A．玻璃纖維柔軟且細如絲，可像棉紗一樣紡織，但拉伸強度低 B．光導纖維傳導光的能力很強，是非常好的通訊材料 C．氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用于制造柴油發(fā)動機 D．玻璃鋼強度高、密度小、耐腐蝕，可用于排水管道工程 【解析】　玻璃纖維不同于植物纖維，是一種高強度的新型材料。玻璃纖維雖然細如絲，但其拉伸強度高，其拉伸強度接近于鋼。 【答案】　A 14．據(jù)報道，目前射程最遠的導彈是俄羅斯的“白楊一號”，正是復合材料的使用使導彈的射程更遠。復合材料使導彈射程有了更大提高的原因是(　　) A．復合材料的使用可以使導彈的動力更強勁 B．復合材料的使用可以使導彈質(zhì)量變重 C．復合材料的使用可以使導彈承受超高強度的改變 D．復合材料的使用可以使導彈承受溫度的劇烈變化 【解析】　對于導彈、火箭、飛船、衛(wèi)星來說，最需解決的問題有兩個，一是本身的重量要降下來，二是本身的強度問題。很難有一種單獨的天然材料或合成材料兼有以上兩條優(yōu)點，使用合適的復合材料才能很好地滿足上述要求。 【答案】　C 15．玻璃鋼可由酚醛樹脂和玻璃纖維制成。 (1)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或長石)高溫熔融而成的，主要反應的化學方程式為__________________ ________________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是______________________________。 玻璃鋼具有__________________________等優(yōu)異性能(寫出兩點即可)。 【解析】　(1)利用石灰石、純堿、石英砂生產(chǎn)玻璃的化學方程式為Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。 (2)玻璃鋼是將玻璃纖維和高分子材料復合而成的復合材料，其中玻璃纖維的作用是增強體，合成材料是基體；它具有強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好等優(yōu)良性能。 【答案】　(1)純堿　Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ (2)增強體　強度高、質(zhì)量輕(其他合理答案也可)