最新-2021版高中化学全程学习方略配套课件 4.3复合材料 必修1 精品

多种手枪子弹的射击，最大限度地保护使用人员的安全，
这利用了复合材料的( )
A.高强质轻
B.耐热抗高温
C.耐腐蚀稳定性好 D.导电导热性好
【解析】选A。防弹头盔要能承受高强度撞击，而且质量较
轻。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6.(10分)氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料，常用作复合 材料的基体，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业
4.下列有关材料的说法不正确的是( ) A.航天飞机使用的隔热陶瓷瓦为复合材料 B.复合材料由基体和增强体组成 C.复合材料既保持原有材料的特点，又有优于原材料的特 性 D.纯金属的性能一般优于合金 【解析】选D。合金的性能一般优于纯金属。
5.(2011·潍坊高一检测)复合材料制成的防弹头盔能抵御
(2)其他错误选项分析 【标准答案】D
1.复合材料
A.①④
B.②③
C.①②④
D.①②③④
【解析】选D。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，在综合性能上超过了单一材料。
2.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.复合材料既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】选C。复合材料中基体起黏结作用；增强体起骨架 作用。
【解析】(1)玻璃的主要成分是硅酸钙、硅酸钠和二氧化硅。 (2)铁元素的使用经历了铁到普通钢，再到不锈钢的过程。 (3)A项，金属基体和碳纤维都有良好的导电、导热性，碳 纤维耐高温、强度大。B项，陶瓷、SiO2导电、导热性均不 好；C项、D项，合成树脂导电性差，熔点低。 答案：(1)硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅 (2)铁 普通钢 不锈钢 (3)A
【解析】人造骨是新型无机非金属材料，是一种生物陶瓷， 所具有的性能使其不会对机体有排异反应，不会引起代谢 作用异常等。人造骨的主要成分是Ca3(PO4)2，与人骨和天 然牙的主要成分相同，结构和性质都非常相似，因此在移 植入人体后，可以依靠从人体的体液中补充的Ca2+和PO43等形成新骨；隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的，因 此就兼有这两种材料的良好性能。 答案：(1)不会对机体有排异反应，不会引起代谢作用异常
【典例】某复合材料是由碳纤维为增强体、
金属钛为基体复合而成的。估计这种材料
①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导
热 ⑤可用于飞机机翼 ⑥可用于导弹的壳体
A.①③⑤⑥
B.②③⑤⑥
C.②④⑤
D.③④⑥
【思路点拨】准确掌握碳纤维和金属钛的性能，判断复
合材料的用途。
【自主解答】选A。碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合 材料应具有增强体的优点和基体的优点。碳纤维熔点高、 硬度大，金属钛熔点高、导电、导热，二者的密度都较小。 因此该碳纤维增强金属基复合材料具有：①耐高温；②导 电、导热；③密度小的特点，可用于制造飞机和导弹。
【解析】选A。因为复合材料都由基体和增强体两部分组成， 所以其化学成分至少有两种，B项错；基体在复合材料中起 黏结作用，C项错；树脂基复合材料和金属基复合材料是按 基体材料分类的，而纤维增强复合材料是按增强体形状分 类的，分类标准不统一，D项错。
3.在复合材料家族中，发展较快的、应用较广的是用哪种 材料作增强体的复合材料( ) A.纤维 B.合成树脂 C.钢铁 D.陶瓷 【解析】选A。合成树脂、金属和陶瓷通常用来作复合材料 的基体，纤维常用来作复合材料的增强体。
B.Cl-
C.Na+
D.PO43-、Ca2+
(2)航天工业上常用到的隔热陶瓷瓦是一种______材料，其 中陶瓷是______，纤维是______，这种材料兼有两种材料 的优点，并克服了它们各自的缺点，其所具有的良好性能 有_____________________________________________。
动机。制氮化硅的方程式为3SiCl4+2N2+6H=2△== Si3N4+
12HCl
=
答案：(1)C
(2) 3SiCl4+2N2+6H=2△==Si3N4+12HCl =
7.(10分)普通玻璃、钢铁和玻璃钢是三种不同的材料，它
们在性能方面差别很大。请根据学过的知识，回答下列问
题。
(1)普通玻璃的成分是_____________。
如图标出了各种材料强度与密度的比值以及广泛使用的年 代。
(1)从图中可以看出的信息有_____。
A.科学技术的发展越来越快，新材料频频出现
B.新材料发展的总体趋势是强度越来越大
C.1800年以前出现的材料强度都比铝小
D.铝的密度比钢的密度大
(2)有甲、乙两种材料，它们的强度相同，甲的密度是乙的
(2)根据各金属元素化合价，该化合物用氧化物形式表示为：
Y2O3·4BaO·4CuO·Cu2O3。
答案：(1)+ 7，n(Cu2+)∶n(Cu3+)=2∶1
3
(2)Y2O3·4BaO·4CuO·Cu2O3
【方法技巧】求化合物中的原子个数比的常用方法 (1)利用化合物中正负化合价的代数和为零。 (2)利用化合物中元素的质量比，如：一种氮的氧化物中， 氮氧两元素的质量比为7∶8，则化合物中氮氧原子个数比 为(7/14)÷(8/16)=1∶1，是NO。
8.(10分)(挑战能力)1986年，在瑞士苏黎士工作的两位科 学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作 取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的诺贝尔 物理学奖，这种超导体材料的化学式为YBa2Cu3O7。 (1)已知该化合物中铜以+2、+3两种价态存在，钇(Y)为+3 价，钡为+2价。试计算铜在化合物中的平均化合价及两种 价态铜的原子个数比。 (2)用氧化物的形式表示该化合物的组成。
3.复合材料的使用使导弹的射程有了很大提高，其主要原 因在于( ) A.复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化 B.复合材料的使用可以使导弹的质量减轻 C.复合材料的使用可以使导弹承受超强度的改变 D.复合材料的使用可以使导弹承受温度剧烈变化 【解析】选B。导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为 基体的复合材料，之所以可以提高射程是利用了其密度小、 质量轻的特点。
6.(1)人造骨是一种新型无机非金属材料，它类似于人骨和
天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的___________
的特性，人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子形成
新骨，可以在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实
现骨骼的牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体中的
_____形成新骨。
A.Ca2+
上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。
(1)根据性质推测氮化硅陶瓷的用途是________。
A.制有色玻璃
B.制永久性模具
C.制造发动机
(2)现用四氯化硅和氮气在氢气中加热发生反应，可制得高
纯度氮化硅，反应的化学方程式为_______________。
【解析】由硬度大、熔点高、化学性质稳定知可以制造发
(1)飞机、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体、尾翼中的复
合材料是_____基复合材料。
(2)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，是耐高温的_____。
A.陶瓷基复合材料
B.碳纤维复合材料
C.玻璃钢
D.金属基复合材料
【解析】飞机、火箭的机翼和机身都是金属基材料，陶瓷 基复合材料都具有耐高温的特性。 答案：(1)金属 (2)A
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D (2)复合 基体 增强体 耐高温、韧性好
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为
()
A.增塑剂
B.发泡剂
C.防老剂
D.增强体
【解析】选D。复合材料由两部分组成，一部分为基体起黏
结作用；另一部分称为增强体，起骨架作用。
2.下列说法正确的是 A.所有复合材料都由基体和增强体两部分组成 B.复合材料的化学成分可能只有一种也可能含有多种 C.基体在复合材料中起骨架作用 D.复合材料按基体材料分类可分为树脂基复合材料、金属 基复合材料和纤维增强复合材料
4.下列复合材料中，关于增强体说法正确的是( )
A.陶瓷中的SiO2 C.碳纤维中的合成树脂
B.生铁中的铁 D.混凝土中的水泥
【解析】选D。陶瓷、生铁都不是复合材料，碳纤维中的合
成树脂是基体，不是增强体。
5.随着社会的发展，复合材料成为一种新型的有发展前途
的材料，目前复合材料最主要的应用领域是宇宙航空材料。
【解析】(1)根据化合物中正负化合价代数和为零，设
YBa2Cu3O7中Cu的化合价为+x，列式可得：
+3+(+2)×2+(+x)×3+(-2)×7=0，解得x7= 。
[n(Cu2+)×2+n(Cu3+)×3]÷3=7
3
，n(Cu2+)+n(Cu3+)=3，解
3
得n(Cu2+)∶n(Cu3+)=2∶1。
【典例】下列关于物质用途的叙述中错误的是 A.金属钛可用于制造人造卫星、宇宙飞船 B.二氧化硅可作半导体材料 C.锡可用于制造罐头筒 D.硅可以用作制造变压器的铁芯材料 【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】选B。半导体常选用金属元素和非金属元素分 界线附近的单质材料，二氧化硅常用于光缆通信但不能作 为半导体。
(2)铁在人类的生产和生活中有着十分重要的应用。铁的应
用，经历了____到____到____的演变过程。
(3)某种复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性
好的特点，估计该复合材料的基体和增强体材料可能分别
是____________。
A.金属；C C.合成树脂；SiO2、Al2O3、MgO
B.陶瓷；SiO2 D.合成树脂；C
密度的2倍。且甲材料与图中的b点对应，则乙材料在图的
位置是____。
A.a点
B.a、b之间
C.c点
D.b、c之间
【解析】(1)图像纵坐标的意义是材料的强度与密度的比值； 新材料发展的总体趋势是强度与密度比值越来越大；铝的 密度比钢的密度小。 (2)甲、乙两种材料，它们的强度相同，甲的密度是乙的密 度的2倍，则甲、乙两材料强度与密度的比值之比为1∶2， 所以乙材料强度与密度的比值为8。 答案：(1)A (2)D
【典例】下列关于复合材料的说法正确的是 A.合金就是复合材料 B.复合材料的化学成分可能只有一种也可能含有多种 C.复合材料按基体材料分类可分为树脂基复合材料、金属 基复合材料和纤维增强复合材料 D.复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工 而制成的 【易错选项】C
【易错剖析】(1)易错选项分析 本题易错选C的原因在于不明确复合材料的分类标准。树脂 基复合材料和金属基复合材料是按基体材料分类的，而纤 维增强复合材料是按增强体形状分类的，分类标准不统一， C项错。