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

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復(fù)合材料 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列常用化學(xué)儀器的制作材料，屬于復(fù)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(qiáng)體形成的復(fù)合材料。 【答案】　C 2．復(fù)合材料的優(yōu)點是(　　) ①強(qiáng)度高?、谫|(zhì)量輕?、勰透邷亍、苣透g A．僅①④ B．僅②③ C．除③外 D．①②③④ 【解析】　復(fù)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(qiáng)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(fù)合材料的說法不正確的是(　　) A．復(fù)合材料一定是由兩種或兩種以上材料制成的 B．復(fù)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(fù)合材料中，基體起骨架作用 D．在復(fù)合材料中，增強(qiáng)體起骨架作用 【解析】　復(fù)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(fù)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(fù)合材料中，基體起黏結(jié)作用，增強(qiáng)體起骨架作用。 【答案】　C 4．復(fù)合材料是一類新型的有發(fā)展前景的材料，目前，復(fù)合材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)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(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能，所以主要應(yīng)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　②玻璃?、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(qiáng)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(qiáng)體的復(fù)合材料 C．玻璃鋼的基體是合成樹脂，增強(qiáng)體是玻璃纖維 D．玻璃鋼的強(qiáng)度和機(jī)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(fù)合材料的基體組成結(jié)構(gòu)和性能特征，應(yīng)對復(fù)合材料的基體和增強(qiáng)體的功能有清楚的認(rèn)識，需通過分析各選項與復(fù)合材料在性能上的關(guān)系，進(jìn)行比較判斷，方能得出結(jié)論。 【答案】　C 7．美國科學(xué)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(jī)翼等多個領(lǐng)域有望獲得廣泛應(yīng)用。以下對“金屬橡膠”復(fù)合材料的敘述中一定錯誤的是 (　　) A．該材料可導(dǎo)電 B．該材料可用來作航天飛機(jī)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(jī)在制造過程中應(yīng)用了大量的先進(jìn)復(fù)合材料，其中被覆在整個機(jī)身上的防熱瓦片，使航天飛機(jī)能安全穿越大氣層，該瓦片是耐高溫的 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：20250069】 A．陶瓷基復(fù)合材料 B．合成樹脂基復(fù)合材料 C．玻璃鋼 D．金屬基復(fù)合材料 【解析】　 航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料制成，其增強(qiáng)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(qiáng)了陶瓷耐高溫的特性，又增強(qiáng)了陶瓷的韌性，使航天飛機(jī)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(qiáng)體、合成樹脂做基體的復(fù)合材料 B．飛機(jī)機(jī)身的復(fù)合材料大多是以金屬為增強(qiáng)體、纖維為基體的復(fù)合材料 C．制造網(wǎng)球拍所用的復(fù)合材料是在合成樹脂的基體中加入了碳纖維做增強(qiáng)體 D．航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料制成的 【解析】　飛機(jī)機(jī)身的復(fù)合材料大多是以纖維為增強(qiáng)體、金屬為基體的復(fù)合材料，而B項中將基體與增強(qiáng)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(jī)合成材料 b．強(qiáng)度高、耐磨損、絕緣性好 ③陶瓷材料 c．易老化、不耐高溫 ④復(fù)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(qiáng) ①制造骨和股關(guān)節(jié) B．光纖 b．密度小、強(qiáng)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(qiáng) ⑤航天飛機(jī)隔熱層 【答案】　A—a—②　B—c—④　C—d—①　D—b—③　E—e—⑤ 12．我們學(xué)過了不少材料，請將：①鋼鐵?、阢~　③陶瓷?、芄饫w?、莸杼沾伞、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(jī)非金屬材料______________________________________； (4)新型無機(jī)非金屬材料______________________________________； (5)復(fù)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(xì)如絲，可像棉紗一樣紡織，但拉伸強(qiáng)度低 B．光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，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(jī) D．玻璃鋼強(qiáng)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(qiáng)度的新型材料。玻璃纖維雖然細(xì)如絲，但其拉伸強(qiáng)度高，其拉伸強(qiáng)度接近于鋼。 【答案】　A 14．據(jù)報道，目前射程最遠(yuǎn)的導(dǎo)彈是俄羅斯的“白楊一號”，正是復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程更遠(yuǎn)。復(fù)合材料使導(dǎo)彈射程有了更大提高的原因是(　　) A．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈的動力更強(qiáng)勁 B．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈質(zhì)量變重 C．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受超高強(qiáng)度的改變 D．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受溫度的劇烈變化 【解析】　對于導(dǎo)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(qiáng)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(fù)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(yīng)的化學(xué)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(xué)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(fù)合而成的復(fù)合材料，其中玻璃纖維的作用是增強(qiáng)體，合成材料是基體；它具有強(qiáng)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(qiáng)體　強(qiáng)度高、質(zhì)量輕(其他合理答案也可)