2.6 材料的利用与发展（原卷版）

2.6材料的利用与发展学习目录学习目录目录模块一知己知彼 1模块二知识掌握 1知识点一、材料与人类社会发展 1知识点二、新型材料 2知识点三、材料制造与环境保护 2模块三巩固提高 5知识重点知识重点模块一知己知彼学习目标目标解读1.了解材料的发展与人类文明的关系。2.了解新型材料的性能和使用。3.了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治。解读1：知道新型材料的性能和使用，常见题型为选择题、填空题，难度较小。解读2：了解材料的发展、材料制造与绿色化学，常见题型为选择题，难度较小。模块二知识掌握知识点一、材料与人类社会发展材料的发展历程：石器→陶器→青铜器→钢铁→合成材料→新型材料。人类对金属材料的使用不仅与金属的活动性有关，还与金属冶炼的难易程度有关。如人类最早使用的金属材料是铜，目前使用最多的金属材料是铁及铁的合金。虽然地壳中含量最多的金属元素是铝，但由于铝的金属活动性较强，冶炼具有一定的难度，因而铝的利用比铜和铁晚的多。知识点二、新型材料新型材料：指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。特点：具有优异特性和功能，与普通材料的性质差别很大。当前，最引人注目的新型材料有：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料新型高分子材料、超导材料、纳米材料等。纳米材料：指其基本颗粒在范围内的材料。如：纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。如纳米陶瓷具有很好的韧性；新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；将纳米铅粉加入固体燃料中，会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。下列杯子使用的主要材料中，属于有机合成材料的是（）A．不锈钢水杯 B．玻璃水杯 C．陶瓷水杯 D．塑料水杯超导现象是指材料在温度降低到某一值时电阻变为零的现象，能发生超导现象的材料叫超导体。超导体有广泛的应用价值，但不适用于制作（）A．电饭煲的电热板 B．电动机的线圈 C．远距离输电的导线 D．发电机的线圈石墨烯是单层碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超轻，超强导热性、导电性和超优光敏性等优点。下列说法错误的是（）A．石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极 B．石墨烯由碳元素组成，完全燃烧只生成CO C．石墨烯薄膜材料可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层 D．石墨烯薄膜材料可用于穿戴设备和无线传感等领域知识点三、材料制造与环境保护人们在制造材料的过程中会产生许多污染。为了减少或消除材料制造过程中的污染，人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺，需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。（一）实际生产和实验中选择某种物质的制备方法时，需考虑的因素有：(1)科学性：制备过程中每步化学反应是否符合化学反应的规律；(2)简便性：设计方案考虑实际设备情况，操作过程尽可能简便易行，如反应所需的条件和设备是否简单；(3)经济性：所需原料是否易获取、成本是否低廉；(4)安全性：操作过程是否存在安全隐患；(5)环保性：生产过程是否会对环境造成污染。（二）“绿色化学”“绿色化学”又称为环境友好化学，它的主要特点如下：(1)充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；(2)在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废弃物向环境中的排放；(3)提高原料的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；(4)生产出有利于环境保护社会安全和人体健康的环境友好产品。“绿色化学”给化学家提出了一项新的挑战，其核心就是要利用化学原理从源头上消除污染，国际上对此十分重视。1995年，美国设立了“总统绿色化学挑战奖”，以表彰那些在“绿色化学”领域中做出杰出贡献的企业家和科学家。“绿色化学”将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。（三）工业“三废”及处理(1)工业“三废”是指废水、废渣和废气。(2)处理方法①“废气”处理一般是安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化硫等物质除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化硫可利用与碱溶液反应而除去。②“废渣”的处理一般是制水泥或其他材料，变废为宝，如含磷的废渣可转化为磷肥等。③“废水”的处理是建立污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀，制成所需要的金属材料等，废水处理达标后再排放到河流中或循环利用。在化学工业中,除了要及时处理好“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。【能力拓展】(1)复合材料是将两种或两种以上材料复合成一体形成的材料。复合材料集中了组成材料的优点，同时避免了组成材料的缺点，具有综合性能更优异的特点。如钢筋混凝土、玻璃钢。(2)玻璃、水泥、陶瓷等是一类重要的无机非金属材料，应用广泛。我国自主研发的C919大型商用客机采用了极轻的新型复合材料。“极轻”反映了这种材料的（）A．密度小 B．导电性强 C．导热性好 D．比热大如图所示是由直径为1～50nm的微颗粒制备得到的新型防菌“纳米纸”，在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾，与此现象的有关解释正确的是（）A．油分子间的引力使纸面上的油汇集成小油珠 B．油与“纳米纸”分子间只存在斥力不存在引力 C．“纳米纸”阻止了纸面上油分子的无规则运动 D．细菌无法停留是因为“纳米纸”分子间没有空隙现代科技的发展，促使新型材料研究日益向微观层次深入，产生了纳米材料。纳米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同。下列关于纳米材料的叙述，错误的是（）A．纳米材料是指其基本颗粒在0.01～1纳米范围内的材料 B．纳米陶瓷比普通陶瓷具有更好的韧性 C．用纳米油墨书写的字迹色泽更好 D．添加了纳米铅粉末的固体燃料会使火箭推进器的速度加快化学就在我们身边，它能改善我们的生活。请回答下列问题：（1）生活中鉴别羊毛纤维和棉纤维的方法是。（2）铁与铬（Cr）、镍（Ni）等金属熔合可形成“不锈钢”，用不锈钢丝和聚乙烯纤维为原料可制作耐酸防护服材料，以上叙述中不涉及到（选填序号）。A.合金B.无机非金属材料C.合成材料D.复合材料模块三巩固提高“土豆农膜”是一种新型环保农膜，通过在塑料中添加土豆淀粉制成．“土豆农膜”可被细菌和微生物释放的酶分解．下列有关说法错误的是（）A．土豆农膜比普通塑料农膜容易降解 B．淀粉属于高分子化合物 C．该新型农膜有助于解决农村“白色污染”问题 D．塑料属于天然高分子材料不粘锅内表面通常使用特氟龙涂层，原料为聚四氟乙烯，其结构简式为[CF2CF2]n．对聚四氟乙烯的推断，不合理的是（）A．属于有机合成材料 B．有较好的耐高温性 C．可耐酸腐蚀 D．可溶于酒精、食用油等有机溶剂被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖．光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的．诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球．”关于光导纤维的说法，错误的是（）A．光导纤维的主要成分是氧化物 B．由石英玻璃拉制成细丝的过程是化学变化 C．光导纤维是利用激光传输信息的 D．光纤通信不容易受外界干扰，能够传播更远科学家用单个分子制成了“纳米车”，它能在人工操纵下运输药物分子到病灶处释放以杀死癌细胞。下列有关“纳米车”的说法正确的是（）A．“纳米车”分子间不存在间隙 B．“纳米车”的研制成功说明分子要在人为作用下才能运动 C．“纳米车”运输药物分子的过程可以通过光学显微镜观察 D．“纳米车”研制成功说明在一定条件下可以人为控制分子的运动“织物版”五星红旗在月球的展示，体现了很高的科技含量。为了能让红旗在月球表面长时间保存，科研队员在设计时候不需要考虑的因素的是（）A．月球表面随处可见环形山 B．月球表面昼夜温差很大 C．月球表面有很强电磁辐射 D．月球表面有紫外线上海世博会上的“冰壶”展馆（如图）体现了芬兰的生态创新．所有的建筑材料都是在环保理念上经过精挑细选的，其中采用的纸塑复合材料属于（）A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机合成材料 D．新型超导材料化