材料、结构、物质的变化解析与优化

A　知识回顾

一、我们周围的材料

1.我们周围常见的材料有木头、纸、金属、塑料、玻璃、纤维、砖和陶瓷等。

2.材料的硬度越大，就越能防止别的物体破坏它的表面。木头、纸、金属和塑料按硬度从大到小的顺序排列是：金属（最硬）、塑料、木头和纸（最软）。

3.金属的特点：具有易传热、能导电、有良好的延展性、有金属光泽、坚硬等特点。

4.塑料的特点：具有不易分解、韧性好、耐腐蚀、防水、不导电、不耐高温等特点。塑料在自然条件下不易分解，会造成环境污染，应注意塑料的循环利用。

5.木头的特点：比较坚硬、承重力大、能浮在水面上、有条纹、容易加工、有一点柔韧性等特点。

6，吸水性是指材料对水的渗透能力。纸的吸水能力最强，世界上第一张纸是我们中国的蔡伦制造的。

7.不同的材料在水中的沉浮是不同的，物体在水中的沉浮与构成的材料有关。金属制成的物体在水中容易沉，木头、塑料制成的物体在水中容易浮。

8.有的材料是天然材料，有的是人工制造的材料，有的材料可回收再利用，有的材料却不能。我们应合理使用材料，减少对环境的破坏。

9.砖和陶瓷都是由黏土烧制而成的。

二、形状与结构

1.材料的宽度越宽，厚度越厚，材料抗弯曲能力___________。厚度比宽度更能影响材料的抵抗弯曲的能力。

2.改变薄板形材料的形状，实际上就是减少了材料的宽度而增加了材料的__________，从而增强了材料的抗弯曲能力。

3.拱形受到压力时，能把压力向下和 _________传递给相邻的部分。拱形受到压力时会产生一个向外推的力，能抵住这个力，拱形能承载很大的重量。

4.圆顶形可以看成拱形的组合，它具有拱形承载受压力大的优点，而且不产生向外推的力。球形在各个方向上都是拱形，这使得它比任何形状都坚固。

5.框架结构中，三角形框架比四边形框架更加稳固，四边形框架容易变形。

6.高塔结构往往是上小下大，上轻下重的，含有大量三角形，并且风阻小。

三、物质的变化

1.物质的变化可以划分为物理变化和___________，它们的区别在于是不是产生了新的物质。

2.铁生锈是一种化学变化。铁生锈是空气和水共同作用的结果：氧在有水的环境中与铁发生化学反应，生成氧化铁，就是铁锈。把铁与水、空气隔绝开是防止铁生锈的好方法，如刷油漆，电镀等。

3.硫酸铜溶液和铁钉会发生化学反应，产生__________。

4.化学变化会伴随各种现象，如改变颜色、发光发热、产生沉淀物、产生气体，根据这些现象可以初步判断物质是否发生了化学变化。

B　经典例题

类型一　材料的性质

例1　连线。（选择恰当的方法测试材料的特性）

材料的软硬　　用电路检测器检测

材料的吸水性　　放在水中观察

材料是否导电　　把材料弯折

材料的沉浮　　用铁钉在材料上刻划

材料的韧性　　在上面滴水

【解析】硬度的比较：采用刻划法，即硬度较大的材料，能在硬度较小的材料的表面留下划痕。材料的吸水性是指材料对水的渗透能力，所以采用在材料上滴水的形式来比较。材料的导电性需要用电路检测器检测，指示灯亮则导电，反之，则不导电。物体在水中的沉浮与构成它的材料和液体的性质有关，比较材料的沉浮时，可以把材料放在水中观察。材料的韧性大小可以从材料受力之后的弯曲程度来比较。

【答案】

【点悟】本题考查材料的常见性质。熟悉材料的性质特点是解题关键。

类型二　形状与结构

例2　三角形是最稳定的结构，当三脚架顶端受重力作用时，两边斜杆受压力，下面水平杆受__________力；当两边斜杆受力时，下面水平杆又受 _________力。

【解析】三角形框架顶端受力时，力会向两边散开，推动两底角向外伸展，则水平杆受到向外的拉力：当两边斜杆受力时，两个底角会往内挤，则水平杆受到向内的推力。

【答案】拉　推

【点悟】本题研究三角形框架的受力情况，揭示了三角形框架之所以稳定的原因，让学生初步学习受力分析的知识。

类型三　物质的变化

例3　如图所示，在一烧杯中放入一根铁钉，使其一半在液面以上，一半在液面以下，然后置于空气中，则铁钉最容易生锈的部位是　（　　）

A.a　B.b

C.c　D.不能判断

【解析】铁钉生锈是空气和水共同作用的结果。b处正好是水和空气的交界处，最容易生锈。

【答案】B

【点悟】本题考查了物质的化学变化，铁是一种重要的金属，铁钉生锈是一种常见的化学变化，学生应重点掌握。

C　基础巩固

【夯实基础】

1.化学与生活有着密切的联系，以下叙述发生了化学变化的是　（　　）(www.xing528.com)

A.夜幕降临，钱塘江两岸的霓虹灯通电后发出美丽的亮光

B.淋雨后，自行车生了锈

C.青铜受热熔化后浇铸成各种形状的工艺品

D.水放进冰箱冷冻室一段时间后结冰

2.铁路上钢轨做成“工”字形的目的是　（　　）

A.节省钢材

B.增加抗弯曲能力又节省钢材

C.便于安装

D.为了美观

3.小明在探究几种常见材料的特性时，完成了下表，请你分析一下并完成问题。

（1）最容易吸水的是　（　　）

A.1号材料　B.2号材料　C.3号材料

（2）吸水性和材料的（　　）有关。

A.硬度　B.韧性　C.结构

（3）如果这三种材料分别是木片、纸片和铁片，则1号材料是（　　），2号材料是（　　），3号材料是（　　）。

A.木片　B.纸片　C.铁片

4.人的头骨近似 __________形，可以很好地保护大脑； _________的肋骨保卫着胸腔中的内脏；人的足骨构成一个__________形——足弓，它可以更好地承载人体的重量。

【提升能力】

5.在下列各种情况下，埋在地下的铸铁管道被腐蚀速度最慢的是　（　　）

A.在潮湿、疏松、透气的土壤中

B.在干燥、致密、不透气的土壤中

C.在呈酸性的潮湿土壤中

D.在呈碱性的潮湿土壤中

6.下列关于三角形的受力分解情况的分析正确的是　（　　）

7.如图为某建筑师在法国南部加尔东河上设计与建造的纸桥，与该建筑师提倡的环保、轻质建筑理念相一致。这座桥的建筑原材料几乎全部是可循环利用的纸。建造这座桥共耗费了281个纸筒。

（1）观图可知，这座桥主要是由四边形和 __________形的“小格子”组成的，相比单一的四边形，这种形状更___________。这座桥的结构属于我们学过的__________结构。

（2）用纸筒建造纸桥，既可以节省材料，又减轻了__________，还可以增加__________。

8.下面6个瓶中分别装有6种不同的物质，有白醋、水、食用油、碘酒、淀粉、小苏打。

通过肉眼观察发现：

A、B瓶中的物质是白色粉末状的；

C、D瓶中的都是无色透明的液体：

E、F瓶中装的是黄色的液体，并且E液体比F液体黏稠些。

分别提取其中一些样品进行混合实验，得到以下结果：

A与C混合，A有部分溶解在C中；A与D混合产生了大量气泡。

（1）请根据以上现象分析判断：

A是_________，B是__________，C是__________，D是 __________，E是_________，F是__________。

（2）如果将B和F混合，会出现什么现象？

【拓展思维】

9.（1）工商局老刘接到群众举报，有一家早餐店在牛奶里掺入米汤。老刘迅速到该店检查，可是米汤的颜色和牛奶的颜色差不多，掺入米汤的牛奶气味也没有什么变化。聪明的老刘巧妙地使用了个小实验，揭穿了黑心的早餐店老板的诡计。你能说一说老刘可能使用了什么科学方法吗？（回忆所学知识或所做实验进行分析推测）

（2）如图所示，甲试管中，铁钉放在一团湿的棉花球上；乙试管中，铁钉浸入水中；丙试管中，铁钉浸入植物油中并塞紧橡皮塞。

①上图是用于探究 ________________________________________________________的实验装置。

②甲试管中的铁钉能与水、空气充分接触；乙试管中的铁钉只能与__________接触；丙试管中的铁钉，只能与__________接触。

③一星期后观察发现，__________试管中的铁钉锈蚀比较严重；_________试管中的铁钉锈蚀较少；_________试管中的铁钉基本上没有生锈的现象。

④该实验证明，铁钉生锈是__________和___________共同作用的结果。

⑤通过对铁钉生锈的探究，请写出两种常见的防止铁生锈的方法。

方法一：_______________________________________________________________________________。

方法二：_______________________________________________________________________________。