2.6 材料的利用與發(fā)展（原卷版）

2.6材料的利用與發(fā)展學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄模塊一知己知彼 1模塊二知識掌握 1知識點一、材料與人類社會發(fā)展 1知識點二、新型材料 2知識點三、材料制造與環(huán)境保護(hù) 2模塊三鞏固提高 5知識重點知識重點模塊一知己知彼學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)解讀1.了解材料的發(fā)展與人類文明的關(guān)系。2.了解新型材料的性能和使用。3.了解在制造材料過程中產(chǎn)生的污染以及如何防治。解讀1：知道新型材料的性能和使用，常見題型為選擇題、填空題，難度較小。解讀2：了解材料的發(fā)展、材料制造與綠色化學(xué)，常見題型為選擇題，難度較小。模塊二知識掌握知識點一、材料與人類社會發(fā)展材料的發(fā)展歷程：石器→陶器→青銅器→鋼鐵→合成材料→新型材料。人類對金屬材料的使用不僅與金屬的活動性有關(guān)，還與金屬冶煉的難易程度有關(guān)。如人類最早使用的金屬材料是銅，目前使用最多的金屬材料是鐵及鐵的合金。雖然地殼中含量最多的金屬元素是鋁，但由于鋁的金屬活動性較強，冶煉具有一定的難度，因而鋁的利用比銅和鐵晚的多。知識點二、新型材料新型材料：指新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、具有優(yōu)異特性和功能并能滿足技術(shù)進(jìn)步所需的材料。特點：具有優(yōu)異特性和功能，與普通材料的性質(zhì)差別很大。當(dāng)前，最引人注目的新型材料有：光電子信息材料、先進(jìn)復(fù)合材料、超級陶瓷材料、新型金屬材料新型高分子材料、超導(dǎo)材料、納米材料等。納米材料：指其基本顆粒在范圍內(nèi)的材料。如：納米陶瓷、新型納米油墨、納米鉛粉等。納米材料在機(jī)械強度、磁、光、聲、熱等方面和普通材料都有很大的不同。如納米陶瓷具有很好的韌性；新型納米油墨的色調(diào)更濃，書寫的字跡色澤更好；將納米鉛粉加入固體燃料中，會使火箭推進(jìn)器的前進(jìn)速度加快好幾倍。下列杯子使用的主要材料中，屬于有機(jī)合成材料的是（）A．不銹鋼水杯 B．玻璃水杯 C．陶瓷水杯 D．塑料水杯超導(dǎo)現(xiàn)象是指材料在溫度降低到某一值時電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象，能發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料叫超導(dǎo)體。超導(dǎo)體有廣泛的應(yīng)用價值，但不適用于制作（）A．電飯煲的電熱板 B．電動機(jī)的線圈 C．遠(yuǎn)距離輸電的導(dǎo)線 D．發(fā)電機(jī)的線圈石墨烯是單層碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超輕，超強導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和超優(yōu)光敏性等優(yōu)點。下列說法錯誤的是（）A．石墨烯是一種碳單質(zhì)，可用于新型電池電極 B．石墨烯由碳元素組成，完全燃燒只生成CO C．石墨烯薄膜材料可用于智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備的散熱層 D．石墨烯薄膜材料可用于穿戴設(shè)備和無線傳感等領(lǐng)域知識點三、材料制造與環(huán)境保護(hù)人們在制造材料的過程中會產(chǎn)生許多污染。為了減少或消除材料制造過程中的污染，人們需要探尋無污染或低污染的“綠色”新工藝，需要探索污染物的防治、轉(zhuǎn)化和綜合利用的途徑。（一）實際生產(chǎn)和實驗中選擇某種物質(zhì)的制備方法時，需考慮的因素有：(1)科學(xué)性：制備過程中每步化學(xué)反應(yīng)是否符合化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律；(2)簡便性：設(shè)計方案考慮實際設(shè)備情況，操作過程盡可能簡便易行，如反應(yīng)所需的條件和設(shè)備是否簡單；(3)經(jīng)濟(jì)性：所需原料是否易獲取、成本是否低廉；(4)安全性：操作過程是否存在安全隱患；(5)環(huán)保性：生產(chǎn)過程是否會對環(huán)境造成污染。（二）“綠色化學(xué)”“綠色化學(xué)”又稱為環(huán)境友好化學(xué)，它的主要特點如下：(1)充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；(2)在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少廢棄物向環(huán)境中的排放；(3)提高原料的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實現(xiàn)“零排放”；(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)社會安全和人體健康的環(huán)境友好產(chǎn)品?！熬G色化學(xué)”給化學(xué)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，其核心就是要利用化學(xué)原理從源頭上消除污染，國際上對此十分重視。1995年，美國設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，以表彰那些在“綠色化學(xué)”領(lǐng)域中做出杰出貢獻(xiàn)的企業(yè)家和科學(xué)家。“綠色化學(xué)”將使化學(xué)工業(yè)改變面貌，為子孫后代造福。（三）工業(yè)“三廢”及處理(1)工業(yè)“三廢”是指廢水、廢渣和廢氣。(2)處理方法①“廢氣”處理一般是安裝回收設(shè)備，將塵粒和一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化硫可利用與堿溶液反應(yīng)而除去。②“廢渣”的處理一般是制水泥或其他材料，變廢為寶，如含磷的廢渣可轉(zhuǎn)化為磷肥等。③“廢水”的處理是建立污水處理廠，將廢水中的有害金屬轉(zhuǎn)化為沉淀，制成所需要的金屬材料等，廢水處理達(dá)標(biāo)后再排放到河流中或循環(huán)利用。在化學(xué)工業(yè)中,除了要及時處理好“三廢”，還要努力提高原料的利用率，增加產(chǎn)品的產(chǎn)量，從根本上降低生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染?！灸芰ν卣埂?1)復(fù)合材料是將兩種或兩種以上材料復(fù)合成一體形成的材料。復(fù)合材料集中了組成材料的優(yōu)點，同時避免了組成材料的缺點，具有綜合性能更優(yōu)異的特點。如鋼筋混凝土、玻璃鋼。(2)玻璃、水泥、陶瓷等是一類重要的無機(jī)非金屬材料，應(yīng)用廣泛。我國自主研發(fā)的C919大型商用客機(jī)采用了極輕的新型復(fù)合材料?！皹O輕”反映了這種材料的（）A．密度小 B．導(dǎo)電性強 C．導(dǎo)熱性好 D．比熱大如圖所示是由直徑為1～50nm的微顆粒制備得到的新型防菌“納米紙”，在“納米紙”的表面細(xì)菌無法停留且油水不沾，與此現(xiàn)象的有關(guān)解釋正確的是（）A．油分子間的引力使紙面上的油匯集成小油珠 B．油與“納米紙”分子間只存在斥力不存在引力 C．“納米紙”阻止了紙面上油分子的無規(guī)則運動 D．細(xì)菌無法停留是因為“納米紙”分子間沒有空隙現(xiàn)代科技的發(fā)展，促使新型材料研究日益向微觀層次深入，產(chǎn)生了納米材料。納米材料與普通材料相比，在機(jī)械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同。下列關(guān)于納米材料的敘述，錯誤的是（）A．納米材料是指其基本顆粒在0.01～1納米范圍內(nèi)的材料 B．納米陶瓷比普通陶瓷具有更好的韌性 C．用納米油墨書寫的字跡色澤更好 D．添加了納米鉛粉末的固體燃料會使火箭推進(jìn)器的速度加快化學(xué)就在我們身邊，它能改善我們的生活。請回答下列問題：（1）生活中鑒別羊毛纖維和棉纖維的方法是。（2）鐵與鉻（Cr）、鎳（Ni）等金屬熔合可形成“不銹鋼”，用不銹鋼絲和聚乙烯纖維為原料可制作耐酸防護(hù)服材料，以上敘述中不涉及到（選填序號）。A.合金B(yǎng).無機(jī)非金屬材料C.合成材料D.復(fù)合材料模塊三鞏固提高“土豆農(nóng)膜”是一種新型環(huán)保農(nóng)膜，通過在塑料中添加土豆淀粉制成．“土豆農(nóng)膜”可被細(xì)菌和微生物釋放的酶分解．下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．土豆農(nóng)膜比普通塑料農(nóng)膜容易降解 B．淀粉屬于高分子化合物 C．該新型農(nóng)膜有助于解決農(nóng)村“白色污染”問題 D．塑料屬于天然高分子材料不粘鍋內(nèi)表面通常使用特氟龍涂層，原料為聚四氟乙烯，其結(jié)構(gòu)簡式為[CF2CF2]n．對聚四氟乙烯的推斷，不合理的是（）A．屬于有機(jī)合成材料 B．有較好的耐高溫性 C．可耐酸腐蝕 D．可溶于酒精、食用油等有機(jī)溶劑被譽為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕榮獲了2009年諾貝爾物理學(xué)獎．光導(dǎo)纖維是由純度極高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的．諾貝爾獎評委會這樣描述：“光流動在細(xì)小如線的玻璃絲中，它攜帶著各種信息數(shù)據(jù)向每一個方向傳遞，文本、音樂、圖片和視頻因此能在瞬間傳遍全球．”關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法，錯誤的是（）A．光導(dǎo)纖維的主要成分是氧化物 B．由石英玻璃拉制成細(xì)絲的過程是化學(xué)變化 C．光導(dǎo)纖維是利用激光傳輸信息的 D．光纖通信不容易受外界干擾，能夠傳播更遠(yuǎn)科學(xué)家用單個分子制成了“納米車”，它能在人工操縱下運輸藥物分子到病灶處釋放以殺死癌細(xì)胞。下列有關(guān)“納米車”的說法正確的是（）A．“納米車”分子間不存在間隙 B．“納米車”的研制成功說明分子要在人為作用下才能運動 C．“納米車”運輸藥物分子的過程可以通過光學(xué)顯微鏡觀察 D．“納米車”研制成功說明在一定條件下可以人為控制分子的運動“織物版”五星紅旗在月球的展示，體現(xiàn)了很高的科技含量。為了能讓紅旗在月球表面長時間保存，科研隊員在設(shè)計時候不需要考慮的因素的是（）A．月球表面隨處可見環(huán)形山 B．月球表面晝夜溫差很大 C．月球表面有很強電磁輻射 D．月球表面有紫外線上海世博會上的“冰壺”展館（如圖）體現(xiàn)了芬蘭的生態(tài)創(chuàng)新．所有的建筑材料都是在環(huán)保理念上經(jīng)過精挑細(xì)選的，其中采用的紙塑復(fù)合材料屬于（）A．金屬材料 B．無機(jī)非金屬材料 C．有機(jī)合成材料 D．新型超導(dǎo)材料化