高中化学 第4章 元素与材料世界 第3节 复合材料学业分层测评 鲁科版必修

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复合材料 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下列常用化学仪器的制作材料，属于复合材料的是 (　　) A．铁架台　　　 B．烧杯 C．石棉网 D．瓷坩埚 【解析】　铁架台的制作材料为金属铁；烧杯、瓷坩埚的制作材料均为硅酸盐材料；石棉网是由石棉做基体，铁丝网做增强体形成的复合材料。 【答案】　C 2．复合材料的优点是(　　) ①强度高　②质量轻　③耐高温　④耐腐蚀 A．仅①④ B．仅②③ C．除③外 D．①②③④ 【解析】　复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特性。 【答案】　D 3．下列关于复合材料的说法不正确的是(　　) A．复合材料一定是由两种或两种以上材料制成的 B．复合材料保持了原材料的优点，又有优于原材料的特点 C．在复合材料中，基体起骨架作用 D．在复合材料中，增强体起骨架作用 【解析】　复合材料中一定含有两种或两种以上的材料，但这两种或两种以上的材料必须是性质不同的材料。因此，复合材料保持了原材料的优点，克服了原材料的某些缺陷，也会产生优于原材料的特点。在复合材料中，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。 【答案】　C 4．复合材料是一类新型的有发展前景的材料，目前，复合材料最主要的应用领域是(　　) A．高分子分离膜 B．人类的人工器官 C．宇宙航空工业 D．新型药物 【解析】　复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能，所以主要应用于宇宙航空工业。 【答案】　C 5．下列材料，可能是用玻璃钢制作的是(　　) ①棉纱　②玻璃　③钢材　④滑梯　⑤游乐车　⑥餐桌椅 A．①②③ B．①②④ C．③④⑤ D．④⑤⑥ 【解析】　棉纱的主要成分是天然纤维，故选项中有①不可选，A、B被排除。C、D选项中皆无②，无需分析。③钢材是铁制品，与玻璃钢无关，选项中有③的不可选，C被排除。 【答案】　D 6．下列对玻璃钢的叙述正确的是(　　) A．玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的，所以其成分与普通玻璃相同 B．玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维为增强体的复合材料 C．玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维 D．玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢稍差，但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好 【解析】　该题主要考查玻璃钢这种复合材料的基体组成结构和性能特征，应对复合材料的基体和增强体的功能有清楚的认识，需通过分析各选项与复合材料在性能上的关系，进行比较判断，方能得出结论。 【答案】　C 7．美国科学家发明了一种能够导电的金属橡胶，这种材料除了兼有金属和橡胶的大部分性能外，还具有许多其他材料所不具备的独特性质，在诸如人造肌肉、智能衣服、活动机翼等多个领域有望获得广泛应用。以下对“金属橡胶”复合材料的叙述中一定错误的是 (　　) A．该材料可导电 B．该材料可用来作航天飞机的隔热瓦 C．该材料具有一定的弹性 D．该材料可以燃烧 【解析】　根据信息可知A项正确；该橡胶可用于人造肌肉、智能衣服等，说明它有弹性；它仍有金属和橡胶的大部分性能，所以可燃烧，不耐高温，不能作隔热瓦，故B项错，D项对。 【答案】　B 8．美国的哥伦比亚号航天飞机在制造过程中应用了大量的先进复合材料，其中被覆在整个机身上的防热瓦片，使航天飞机能安全穿越大气层，该瓦片是耐高温的 (　　) 【导学号：20250069】 A．陶瓷基复合材料 B．合成树脂基复合材料 C．玻璃钢 D．金属基复合材料 【解析】　 航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成，其增强体多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维；基体的主要成分是各种陶瓷；这种纤维增强了陶瓷耐高温的特性，又增强了陶瓷的韧性，使航天飞机能安全地穿越大气层返回地球。 【答案】　A 9．下列说法错误的是 (　　) A．玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料 B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料 C．制造网球拍所用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体 D．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的 【解析】　飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，而B项中将基体与增强体颠倒了。 【答案】　B 10．把下列材料与其特性用短线连接起来。 ①金属材料　　　a．易破碎、耐高温、绝缘性好 ②有机合成材料 b．强度高、耐磨损、绝缘性好 ③陶瓷材料 c．易老化、不耐高温 ④复合材料 d．易被腐蚀 【答案】　①—d，②—c，③—a，④—b 11．请用短线把下列物质及其主要性能、用途相互连在一起。 物质　　 　　主要性能　　 　　　用途 A．玻璃钢 a．耐腐蚀性强 ①制造骨和股关节 B．光纤 b．密度小、强度高 ②制造排水管道 C．生物陶瓷 c．质量轻、保密性好 ③汽车车轮骨架 D．铝合金 d．有生物功能 ④通讯材料 E．隔热陶瓷瓦 e．耐高温、韧性强 ⑤航天飞机隔热层 【答案】　A—a—②　B—c—④　C—d—①　D—b—③　E—e—⑤ 12．我们学过了不少材料，请将：①钢铁　②铜　③陶瓷　④光纤　⑤氮化硅陶瓷　⑥金　⑦水泥　⑧合成纤维 ⑨玻璃钢等材料按照分类填写在下列横线上(填序号)： (1)黑色金属材料___________________________________________； (2)有色金属材料___________________________________________； (3)传统无机非金属材料______________________________________； (4)新型无机非金属材料______________________________________； (5)复合材料______________________________________________。 【答案】　(1)①　(2)②⑥　(3)③⑦　(4)④⑤ (5)⑧⑨ [能力提升] 13．对下列材料的特征及用途的说法不正确的是(　　) A．玻璃纤维柔软且细如丝，可像棉纱一样纺织，但拉伸强度低 B．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料 C．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油发动机 D．玻璃钢强度高、密度小、耐腐蚀，可用于排水管道工程 【解析】　玻璃纤维不同于植物纤维，是一种高强度的新型材料。玻璃纤维虽然细如丝，但其拉伸强度高，其拉伸强度接近于钢。 【答案】　A 14．据报道，目前射程最远的导弹是俄罗斯的“白杨一号”，正是复合材料的使用使导弹的射程更远。复合材料使导弹射程有了更大提高的原因是(　　) A．复合材料的使用可以使导弹的动力更强劲 B．复合材料的使用可以使导弹质量变重 C．复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的改变 D．复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化 【解析】　对于导弹、火箭、飞船、卫星来说，最需解决的问题有两个，一是本身的重量要降下来，二是本身的强度问题。很难有一种单独的天然材料或合成材料兼有以上两条优点，使用合适的复合材料才能很好地满足上述要求。 【答案】　C 15．玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。 (1)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或长石)高温熔融而成的，主要反应的化学方程式为__________________ ________________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)玻璃钢中玻璃纤维的作用是______________________________。 玻璃钢具有__________________________等优异性能(写出两点即可)。 【解析】　(1)利用石灰石、纯碱、石英砂生产玻璃的化学方程式为Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。 (2)玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料，其中玻璃纤维的作用是增强体，合成材料是基体；它具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等优良性能。 【答案】　(1)纯碱　Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ (2)增强体　强度高、质量轻(其他合理答案也可)