化学与材料的发展与应用

【课标要点】

1.认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。

2.知道常见的合成纤维、塑料、合成橡胶及其应用。

3.了解使用合成材料对人和环境的影响。

4.认识新材料的开发与社会发展的密切关系。

【梳理归纳】

人类的衣食住行、生产、生活都离不开材料。材料的应用和发展是随着人类社会文明的进步而发展的。随着生产的日益现代化和科学技术的迅速发展，对材料的要求也越来越高，材料技术的发展也将更加迅猛。

下图为关于材料知识的网络图。

随着材料的应用和发展，废弃金属、废弃塑料等又造成了环境的污染。我们将努力解决污染问题。

【案例解析】

例1 现在纯棉织物、丝绸和纯羊毛织物等纯天然织物在市场上越来越受人们喜欢，而一些不法商贩往往用一些化纤织物冒充纯棉织物和纯羊毛织物。你能用所学知识来加以区别吗？

答案 我们知道，棉、麻是植物纤维，羊毛、蚕丝是动物纤维（主要成分是蛋白质）。而化纤织物的原料是合成纤维和人造纤维。人造纤维是用木材、草类的纤维经化学加工而制成的黏胶纤维，合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品为原料，经过一系列反应合成的。因此它们的成分和性质不一样。鉴别方法：（1）抽丝看纤维长短。一般羊毛的丝和棉花的丝较短，粗的为毛，细的为棉，而较长且均匀的则为合成纤维；把丝湿润后试验，黏胶的人造纤维湿处易拉断，蚕丝则在干处断，而合成纤维是干、湿处均不会断。（2）燃烧法。在样品中抽出几根丝燃烧，棉的燃烧快，有燃纸的气味，烧后保持原线型，手触灰烬分散；羊毛接近火焰时卷缩，燃烧时有烧毛发的臭味，烧后灰烬多，有易碎的颗粒；而化学纤维（如涤纶、腈纶等）接近火焰时边卷缩边熔融边缓慢燃烧，有特殊气味，灰烬不易破碎且趁热可以拉成丝。

例2 纳米材料是20世纪80年代产生的一种新材料。1nm是1m的十亿分之一，这么小尺寸的材料与传统材料相比，它的性质已发生了很大变化。它具有传统材料所不具备的物理、化学性质。自纳米材料和纳米技术问世以来，已在信息、通信、环境、微电子、生活、军事等领域得到广泛应用，预计在科技更加发展的将来，它会有更为广泛的市场。

碳纳米管是一种新型纳米材料，它具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小、熔点高、化学稳定性好的特点。对这种材料，下列说法不正确的是（　）。

A.它的主要组成元素是碳　　B.在常温下化学性质稳定

C.这种材料管道多，表面积大，吸附性能强　　D.它是一种新型的有机化合物

分析 从提供的信息中不难看出，A、B是正确的，对C的说法只要我们知道活性炭的吸附原理也就不难理解是正确的。不正确的是D，因为碳纳米管不是化合物，而是由碳元素组成的单质。

答案 D

【基础检测】

（一）选择题（单项选择）

1.用地壳中含量最多的金属和非金属元素组成的化合物为原料可生产耐高温、高强度的陶瓷，可用来制造发动机零件。这种物质是（　）。

A.SiO2　　B.Al2O3　　C.AlN　　D.Fe2O3

2.下列纤维中属于合成纤维的是（　）。

A.蚕丝　　B.棉花　　C.涤纶　　D.玻璃丝

3.下列材料，属于无机非金属材料的是（　）。(https://www.xing528.com)

A.钢筋混凝土　　B.塑料　　C.陶瓷　　D.钢铁

4.下列塑料制成的薄膜中，适宜于包装食品的是（　）。

A.聚氯乙烯　　B.聚乙烯　　C.聚苯乙烯　　D.泡沫塑料

5.下列材料中属于合成材料的是（　）。

A.棉麻织物　　B.铝合金　　C.普通玻璃　　D.有机玻璃

6.下列各种材料属于有机合成材料的是（　）。

A.用于制作人造卫星天线的钛-镍形状记忆合金

B.用于制作纳米陶瓷材料的氮化硼

C.用于制作灯饰外壳材料的聚苯乙烯塑料

D.用于制作飞机机翼、火箭锥头的碳纤维材料

7.下列变化属于物理变化的是（　）。

A.用竹、木来制造人造纤维　　B.用棉花纺线织布

C.用煤、石灰、水等制造聚乙烯塑料　　D.用石油天然气等原料制造橡胶

（二）填空与连线题

8.液晶是一类新型的材料，广泛应用于电子、仪表等产品中。MBBA是一种研究较多的液晶材料，其化学式为C18H21NO。

（1）MBBA是由______种元素组成的，一个MBBA分子是由________个原子构成的。

（2）MBBA的相对分子质量为__________。

9.2007年12月22日，沉没在苍茫海水中800多年的中国古沉船“南海一号”的“惊艳一浮”，让无数国人为之自豪，它既为海上丝绸之路提供了实证，又推动了中国水下考古学科的建设。据保守估计，其上载有6万～8万件文物，在已发掘出的文物中发现了大量瓷器、宋代铜钱、铁锅、梳篦等物品。

（1）中国的陶瓷举世闻名，陶瓷材料属于__________材料。

（2）中国的铁锅源远流长，受到联合国卫生组织的推崇，原因之一是由于铁锅能为人体补充铁元素。若人体缺乏铁元素，容易引起__________症。

（3）被发掘出的宋代铜钱已经锈迹斑斑，这是因为铜能与空气中的氧气、水以及二氧化碳发生化合反应生成铜绿［Cu2（OH）2CO3］，请写出该反应的化学方程式：__________________________________。根据铜绿的组成判断，若要除去铜钱表面的铜绿，可选用的试剂为____________________（填化学式）。

（4）在发掘过程中，发现有许多破碎的瓷片与淤泥混杂在一起。为使这些宝贵的文物不流失，请你设计一种可行的方法获得这些碎瓷片：___________________________________。

【探究尝试】

由于铝的密度小，传热、导电性能好，在日常生活中得到广泛应用，有些铝制品已代替了传统的铁制品（如铝锅、铝勺等）。请你查阅一些资料，然后分析一下，铝制品和铁制品对人类健康和生活来说各有哪些优缺点。