高中化学 4.3 复合材料课时作业 鲁科版必修1

1、第3节复合材料1.我国科学家曾成功合成了3 nm长的管状定向碳纳米管,长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度(只有钢的)小、化学稳定性好的特点,因而被称为“超级纤维”。下列关于碳纤维的说法中不正确的是()A.它是制造飞机的理想材料B.它的主要组成元素是碳C.它的结构和石墨相似D.碳纤维复合材料不易导电解析:该碳纤维强度高、刚度高、密度小、化学稳定性好,是制造飞机的理想材料,主要组成元素为碳,根据其性质与石墨不同,推知其结构与石墨不同。答案:C2.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,

2、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:陶瓷具有耐高温的性能,由陶瓷作为基体的复合材料保留了耐高温的特性,A正确。答案:A3.用金属作基体材料,碳作增强体材料所形成的复合材料可能具有的性能为()A.耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小、韧性好B.强度高、抗冲击、绝缘性好,耐热温度低于300 C.耐1 600 以上的高温,强度高,密度小D.耐高温、强度高、导电导热性好,不易老化解析:金属作为基体材料,则该复合材料具备导电性和导热性,碳作为增强体则具有耐高温、不易老化的优点,故D选项正确。答案:D4.下列关于碳纤维增强体复合材料的说法错误的是()A.碳纤维

3、增强体复合材料和玻璃钢有着相同的基体B.碳纤维增强体复合材料的增强体是玻璃纤维C.碳纤维增强体复合材料具有韧性好、强度高、质轻的性能D.碳纤维增强体复合材料可以制作球拍、赛车等体育用品解析:碳纤维增强体复合材料的增强体是碳纤维,而不是玻璃纤维,B选项错误。答案:B5.纤维复合材料中的增强体为纤维状,其中应用比较广泛的有碳纤维、玻璃纤维等。下列对纤维的说法中,不正确的是()A.玻璃在一定条件下拉成极细的丝,可用于纺织宇航服等,但其拉伸强度却接近高强度的钢的拉伸强度B.玻璃纤维易断,不能用于纺织C.碳纤维化学性能好,耐酸、碱腐蚀,有良好的耐低温性能D.氧化铝、氧化硅、碳化硼等也可拉成纤维,作复合材

4、料的增强体解析:玻璃本身是易碎的脆性材料,由它制成的玻璃纤维却异常柔软,具有很高的强度。答案:B6.导学号05840184下列有关材料及其用途的叙述中,不正确的是()A.氧化铝陶瓷具有两性,不可用来制造人造牙齿B.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用来制造柴油机C.制造网球拍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.人造刚玉硬度高,用于制造刚玉球磨机解析:氧化铝陶瓷性质稳定,可以用来制作牙齿,A项错误。答案:A7.下列叙述合理的是()A.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,因此它们的化学性质完全相同B.金属材料都是导体,非金属材料都是绝缘体C.复合材料性能优良,但没有固定的熔、沸点D.

5、光导纤维非常细,导光能力非常强,能同时传输大量信息,光导纤维是由硅晶体制成的解析:不锈钢中掺杂了铬、锰等金属,其化学性质比钢更加稳定,A项错误;金属材料具有良好的导电性,是导体,部分非金属材料也具有导电性,如石墨,B项错误;复合材料为混合物,没有固定的熔、沸点,C项正确;光导纤维在通讯、能量传输、信息处理、遥测遥控等方面有重要的应用,但光导纤维是由SiO2制成的,D项错误。答案:C8.人类历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代的重要标志。从20世纪50年代金属材料占绝对优势,到21世纪已经形成金属材料、聚合物材料、陶瓷材料和复合材料四大类工程材料平分秋色的格局。(1)下列对材

6、料的有关叙述正确的是。A.新型无机非金属材料具有耐高温、抗腐蚀、耐冲击的优点B.合金都是由两种或多种金属熔合而成的C.复合材料是一种新型的有发展前途的材料。目前复合材料主要的应用领域之一是宇宙航空工业D.实验室中的酒精灯、蒸发皿都是硅酸盐产品(2)请将以下材料的序号填在其应用领域的短线上。铝合金(金属材料)碳纤维增强的树脂基复合材料碳纤维增强的金属基复合材料氮化硅陶瓷为基体的碳纤维增强复合材料航天飞机隔热瓦,制门窗框,制飞机机翼,制球拍等体育用品及人体韧带。解析:(1)复合材料普遍具有质轻、强度大、耐高温等特点,在目前,宇宙航空工业是应用复合材料的主要领域之一;合金可由金属与非金属熔合而成;酒

7、精灯是玻璃制品,蒸发皿是陶瓷制品。(2)铝合金质轻,可用来制门窗框;碳纤维增强的树脂基复合材料韧性好、强度高且质轻,可用于制球拍等体育用品及人体韧带;碳纤维增强的金属基复合材料耐高温、强度高,可用于制飞机机翼;氮化硅陶瓷为基体的碳纤维增强复合材料耐高温、有韧性,可用于制航天飞机隔热瓦。答案:(1)A、C、D(2)9.在瑞士苏黎世工作的两位科学家曾发现过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,这种超导体材料的化学式为YBa2Cu3O7。已知该化合物中铜元素以+2、+3两种价态存在,钇元素(Y)为+3价,钡元素为+2价。试计算铜元素在化合物中的平均化合价及两种价态铜元素的原子个数

8、比。解析:根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,设YBa2Cu3O7中Cu的平均化合价为x,列式可得:(+3)+(+2)2+x3+(-2)7=0,解得x=,N(Cu2+)2+N(Cu3+)33=,且N(Cu2+)+N(Cu3+)=3,解得N(Cu2+)N(Cu3+)=21。答案:+价N(Cu2+)N(Cu3+)=2110.把钢铁,铜,陶瓷,光纤,氮化硅陶瓷,金,水泥,合成纤维,玻璃钢,塑料,按分类填写在下列横线上(填写序号):(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。(6)有机合成材料。解析:铁、铬、锰及其合金属于黑色金属材料;除去铁、铬、锰及其合金之外的金属及合金