第14課材料的利用與發展學習目標學習目標課程標準學習目標了解材料的發展歷程理解新型材料的特點材料制造與環境保護了解材料的發展歷程掌握新型材料的特點材料制造與環境保護002預習導學（一）觀察材料的發展（二）思考上述材料的進步003知識梳理一.材料與人類社會發展：1.原始人使用石器：石斧、石刀、箭頭、刮器，還有獸骨和魚骨制成骨針古代人開始創造和使用陶器3.四千年前，人類進入青銅器時代（圖為青銅器尊和司母戊鼎）4.煉鐵技術的發展，人們制造了犁，黏土燒制磚瓦，瓷器5.人類社會進入信息時代：隨著科學技術的發展，人們有目的的改進材料的性能，使半導體材料、光纖材料、碳纖維復合材料等新型材料不斷涌現，促進了通訊、計算機、航空、航天等行業迅速發展。二.新型材料：新型材料：指新出現或正在發展中的、具有優異特性和功能并能滿足技術進步所需的材料。當前，最引人注目的新型材料有：光電子信息材料、先進復合材料、超級陶瓷材料、新型金屬材料新型高分子材料、超導材料、納米材料等。納米材料：指其基本顆粒在1~100納米范圍內的材料。如：納米陶瓷、新型納米油墨、納米鉛粉等。納米材料在機械強度、磁、光、聲、熱等方面和普通材料都有很大的不同。如納米陶瓷具有很好的韌性；新型納米油墨的色調更濃，書寫的字跡色澤更好；將納米鉛粉加入固體燃料中，會使火箭推進器的前進速度加快好幾倍。三.材料制造與環境保護：1.背景：人們在制造材料的過程中會產生許多污染。為了減少或消除材料制造過程中的污染，人們需要探尋無污染或低污染的“綠色”新工藝，需要探索污染物的防治、轉化和綜合利用的途徑。2.實際生產制造產品時，需考慮的因素有：(1)科學性：合理可行(2)簡便性：裝置簡單易操作。(3)經濟性：廉價，高效；(4)安全性：安全可靠；(5)環保性：少污染，無污染。3.工業“三廢”及處理(1)工業“三廢”是指廢水、廢渣和廢氣。(2)處理方法①“廢氣”處理一般是安裝回收設備，將有害氣體凈化或吸收②“廢渣”的處理一般是合理利用，有毒需處理③“廢水”的處理是建立污水處理廠，將有毒有害物質清除干凈之后才可排放在化學工業中,除了要及時處理好“三廢”，還要努力提高原料的利用率，增加產品的產量，從根本上降低生產對環境造成的污染。040401強化訓練一、選擇題1．下列杯子使用的主要材料中，屬于有機合成材料的是（

）A．塑料水杯 B．玻璃水杯 C．陶瓷水杯 D．不銹鋼水杯2．化學材料的發展對人類的生活和社會的進步有著深遠的影響。下列有關化學材料的說法錯誤的是（）A．羊毛屬于合成纖維 B．汽車輪胎中的橡膠屬于合成橡膠C．不銹鋼屬于金屬材料 D．聚乙烯塑料屬于有機合成材料3．24歲的曹原博士發現了讓石墨烯實現“高溫超導”的方法，令世界矚目。石墨烯是一種從石墨中剝離出來僅僅由一層碳原子構成的材料，即“魔角石墨烯”。從物質的分類上看，“魔角石墨烯”。（）A．單質 B．化合物 C．混合物 D．氧化物4．“信息”、“材料”和“能源"被稱為新科技革命的三大支柱。下列敘述錯誤的是（

）A．因特網上豐富的信息資源，有些是不健康的B．合金、塑料、橡膠是三種重要的高分子材料C．制造“神舟七號"宇宙飛船，使用了多種新型材料D．核能、太陽能、氫能等是具有廣闊開發前景的新能源5．納米材料被譽為21世紀最有前途的新型材料。當材料的晶粒（或微粒）的大小處于納米級時，其性質就會出現奇異的變化。如：各種塊狀金屬顯示一定的顏色（多數銀白色，少數呈紅色），但當其細化到納米級時，都成了黑色。納米ZnO能吸收雷達電磁波，可用作“隱形”飛機的涂料。下列說法中，你認為正確的是（

）A．用氫氣還原氧化銅的實驗中，得到的銅粉是納米銅B．納米氧化鋅的化學性質類似于納米氧化鐵，不能與稀硫酸反應C．黑白照相底片上析出的黑色銀顆粒處于（或小于）納米級大小D．“隱形”飛機就是人的肉眼看不到的無色透明的飛機6．石頭紙是一種新型、環保紙張。它與傳統的木漿紙不同，是將碳酸鈣粉末加上15%的聚乙烯和5%的膠合劑，經特殊工藝處理后制成。下列說法正確的是（

）A．利用稀鹽酸可以區別石頭紙與木漿紙B．石頭紙的應用不能減少對樹木的砍伐C．聚乙烯是一種天然有機高分子材料D．石頭紙極易溶于水并可以回收利用7．2014年南京青奧會吉祥物“砳砳”。有一種“砳砳”的外用材料是純羊毛線，內充物為滌綸（PET）。PET材料是（）A．金屬材料 B．有機高分子材料 C．非金屬材料 D．無機高分子材料8．“輕軌電車”是近年來又一新興的交通工具，具有無污染的優點。當輕軌電車開動時，在輕軌電車跟架空電線的接觸點上，由于高速摩擦，會產生高溫，因此接觸點上的材料應該具有耐高溫，不易氧化，能導電的性質。你認為該接觸點上材料的選用較為合適的是(

)A．金剛石 B．石墨 C．塑料 D．鐵9．把研究工作視為游戲是2010年諾貝爾物理學獎得主海姆及其團隊的特別之處。他們發現的新材料石墨烯有許多奇特的屬性：密度小、硬度大、柔軟、可回收，有優良的導電性、導熱性及抗拉伸能力，它也將會代替現有的硅材料。根據石墨烯的屬性，下列不能用石墨烯來制造的是（）A．新型半導體材料B．優良的絕緣材料C．超輕型飛機材料D．新型防彈衣材料10．2014年7月起，乒乓球國際比賽啟用一種新型塑料球。生產這種乒乓球的塑料屬于（

）A．無機材料B．合成材料C．金屬材料 D．天然材料11．分類法是學習化學的一種重要方法，下列說法正確的是（

）A．甲烷和干冰都屬于有機物B．不銹鋼和金剛石都屬于合金C．尿素和硝酸鉀都屬于復合肥料D．塑料和合成纖維都屬于有機合成材料12．華裔科學家高錕獲得了2009年諾貝爾物理學獎，他利用光在光導纖維中的傳輸特性使光學通信等技術取得了突破性的成就。光導纖維的基本原料是玻璃，則光導纖維屬于（

）A．無機非金屬材料B．有機合成材料C．金屬材料 D．納米材料13．某毛絨玩具的外部材料為純羊毛，內充物為無毒的合成纖維。下列說法正確的是()A．制作毛絨玩具的內充物是引起“白色污染”的主要物質B．純羊毛和合成纖維可用燃燒法區別C．制作毛絨玩具的外部材料屬于有機合成材料D．合成纖維的吸水性和透氣性比純羊毛好14．2020年杭州亞運會就要召開，作為東道主的我們應提倡“綠色亞運”。為響應這一主題，下列建議，不可取的是(

)A．購買不含“氟里昂”的綠色環保冰箱B．提倡使用一次性木筷C．提倡綠色出行，減少私家車使用D．生活垃圾分類收集、分類處理15．“垃圾是放錯位置的資源”。亂丟垃圾會造成資源浪費和環境污染，所以我們要將垃圾進行分類處理。廢棄的草稿紙應放入下列四個垃圾桶中的（

）A．B．C． D．16．為創建“國家環保模范城市”，很多城市將原來的垃圾桶換成分類垃圾收集箱。下圖是國家頒布的“城市生活垃圾標志”。廢舊電池投入的垃圾收集箱上應貼有的標志是（）A．B． C． D．17．前幾個月蘭溪的“創全國文明城市”活動進行的如火如荼，其中垃圾分類回收利用是檢查項目之一，垃圾分類既可以節約資源，又能減少污染，符合可持續發展的要求。例如：破鐵鍋、壞車架、廢棄易拉罐、舊電線和鋁材下腳料等可歸為一類回收，它們屬于（

）A．金屬材料 B．氧化物 C．單質 D．非金屬18．“信息”“材料”“能源”被稱為新科技革命的三大支柱，下列敘述不正確的是（）A．太陽能、氫能將是未來發展的主要能源B．新型材料將在航空航天領域中得到廣泛應用C．塑料制品的廣泛應用“有百利而無一害”D．用乙醇汽油作為汽車的燃料，可節省石油資源，減少汽車尾氣的污染19．使農業生產得到飛速發展是人類掌握了下列技術中的A．鐵器 B．火的使用 C．銅器 D．新型材料20．習近平總書記在二十大報告中指出：“積極穩妥推進碳達峰碳中和。立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動。”下列操作符合低碳環保的是（）A．布袋購物，杜絕過度包裝 B．焚燒垃圾，凈化校園環境C．圍湖造田，發展綠色農業 D．倡導分餐，使用一次性筷子21．6月5日為世界環境日，下列措施不利于“堅決打好藍天保衛戰”的是(

)A．禁止露天焚燒秸稈B．發展燃煤火力發電C．使用清潔能源汽車D．控制建設工地揚塵22．今年1月，故宮博物院正式啟動“故宮零廢棄”項目，計劃在兩年內，將故宮打造成為國際領先的“零廢棄博物館”。“零廢棄”是一種“變廢為寶”的環保理念。下列選項不符合“零廢棄”環保理念的是（）A．從源頭盡可能減少垃圾的產生 B．充分實現物盡其用C．廢棄物進行分類投放及回收利用 D．將垃圾就地焚燒處理二、填空題23．目前，鐵在生活和生產中都有著非常重要的作用。（1）鐵與鉻（Cr）、鎳（Ni）等金屬熔合可形成“不銹鋼”，用不銹鋼絲和聚乙烯纖維為原料可制作耐酸防護服材料。以上敘述中不涉及到（選填序號）。A．合金

B．無機非金屬材料

C．合成材料

D．復合材料（2）某品牌的麥片中含微量鐵粉，食用后可在胃酸的作用下轉化為人體可吸收的鐵元素，胃酸的主要成分是（填化學式）。24．2021年3月26日，我國首次通過天問一號探測器拍攝到南、北半球火星側身影像，化學材料在其中起到了重要的作用。（1）探測器天線骨架涂有一層聚酯纖維網，聚酯纖維屬于（填“金屬材料”、“合成材料”或“復合材料”）。（2）天問一號在火星著陸后，將利用三結砷化鎵太陽能電池作為其動力，制取砷化鎵（GaAs）的化學原理為：，Y的化學式為。25．（1）垃圾是放錯地方的資源，鋁制易拉罐作為可回收垃圾，它屬于（填“金屬”或“合成”）材料，鋁制容器能否盛放稀硫酸？（填“能”或“不能”）（2）小虎想用空的易拉罐來證明大氣壓強的存在，下列操作能達到實驗目的的是()

A．用手捏空易拉罐，易拉罐變癟B．將空易拉罐密封后置于深水中，易拉罐變癟C．讓空易拉罐從高處下落撞擊地面，易拉罐變癟D．用注射器抽取密封易拉罐中的空氣，易拉罐變癟26．垃圾分類回收是保護環境、防止資源浪費的一項重要舉措。（1）圖中標示的物質中，屬于金屬材料的是（寫出1種即可）；（2）為比較鋁和鐵的金屬活動性，某同學設計實驗方案；將鋁和鐵分別放入鹽酸中，比較反應的劇烈程度。請判斷該方案是否合理并說明理由。參考答案1．A【解析】A、塑料屬于有機合成材料，選項正確；B、玻璃屬于無機非金屬材料，選項錯誤；C、陶瓷屬于無機非金屬材料，選項錯誤；D、不銹鋼屬于金屬材料，選項錯誤。故選A。2．A【解析】A、羊毛屬于天然纖維，故說法錯誤；B、汽車輪胎中的橡膠屬于合成橡膠，合成橡膠屬于合成材料，故說法正確；C、不銹鋼是鐵的合金，屬于金屬材料，故說法正確；D、塑料、合成橡膠以及合成纖維屬于有機合成材料，所以聚乙烯是塑料屬于有機合成材料，故說法正確；故選A。3．A【解析】只由一種元素組成的純凈物屬于單質；由兩種或兩種以上元素組成的純凈物屬于化合物；混合物含有兩種或兩種以上物質；由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物屬于氧化物。根據題意，石墨烯是一種從石墨中剝離出來僅僅由一層碳原子構成的材料，即只含有碳元素，有一種元素組成的純凈物屬于單質。故石墨烯屬于單質。故選A。4．B【解析】A、因特網給我們提供了豐富的信息資料，但是上面也有些內容是不健康的。故A正確。B、塑料、橡膠是高分子材料，但是合金不是高分子材料。故B錯誤。C、由科技資料知：制造“神舟七號“宇宙飛船，使用了多種新型材料。故C正確。D、由新能源知識知：核能、太陽能、氫能等是具有廣闊開發前景的新能源。故D正確。故選B。5．C【解析】A、氫氣還原氧化銅反應得到的銅粉為紅色，根據題意知當金屬細化到納米級時都會變成黑色，所以不是納米銅；故A不正確；B、晶粒到納米級時，只是其直徑變得很小，原子本身沒有發生變化，化學性質不變而能與硫酸反應；故B不正確；C、由題給信息根據材料晶粒金屬細化到納米顆粒時，就成了黑色；故C正確；D、用作隱形飛機的制造材料能吸收雷達電磁波，雷達測不到，并非肉眼看不見；故D不正確。故選C。6．A【解析】A、石頭紙中含有的碳酸鈣能與鹽酸反應生成二氧化碳，而普通紙不可以，故選項正確；B、石頭紙制造不需要植物纖維，能減少對樹木的砍伐，故選項錯誤；C、聚乙烯是人工合成的有機高分子材料，屬于塑料，故選項錯誤；D、石頭紙中的碳酸鈣是不溶于水的物質，故選項錯誤。故選A。7．B【解析】PET纖維是有機合成材料，屬于有機高分子材料，故選B。8．B【解析】A、金剛石不導電，不能用作接觸點上的材料。錯誤；B、石墨具有耐高溫，不易氧化，能導電的性質，可以用作接觸點上的材料。正確；C、鋁的熔點低，不耐高溫，不能用作接觸點上的材料。錯誤；D、銅在受熱時容易被空氣中的氧氣氧化，不能用作接觸點上的材料。錯誤；故選B。9．B【解析】A.石墨具有優良的導電性，可以用來制作半導體材料。此選項正確，不符合題意；B.石墨具有優良的導電性，不能用來制作絕緣材料。此選項錯誤，符合題意；C.石墨的密度較小，可以用來制作超輕型飛機材料，能夠減輕飛機的質量。此選項正確，不符合題意；D.石墨具有較高的硬度，可以作為防彈衣材料。此選項正確，不符合題意。故選B.10．B【解析】乒乓球國際比賽啟用一種新型塑料球。塑料屬于合成材料。故選B。11．D【解析】A．甲烷是有機物，干冰是二氧化碳固體，是無機物；故錯誤；B．不銹鋼是鐵的合金，金剛石是碳單質不是合金；故錯誤；C．尿素中含有營養元素氮元素是氮肥，硝酸鉀中含有營養元素鉀元素和氮元素，是復合肥；故錯誤；D．塑料和合成纖維都屬于有機合成材料，正確。故選D。【點睛】解答本題要掌握物質的分類方法、物質的性質、材料的分類等方面的內容，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．12．A【解析】玻璃是無機非金屬材料，則光導纖維屬于無機非金屬材料，故選A。13．B【解析】A、塑料是引起“白色污染”的主要物質，而這里用的內充物是無毒的合成纖維，故錯誤。B、純羊毛屬于天然纖維，含有蛋白質，燃燒時會產生燒焦羽毛的氣味，而合成纖維燃燒時冒黑煙，無特殊氣味，且灰燼形成硬快，不易碎，故正確。C、毛絨玩具的外部材料是天然的純羊毛，不是合成材料，故錯誤。D、合成纖維的強度高，彈性好，耐磨，耐化學腐蝕性，但它的吸水性和透氣性差，純羊毛屬于天然纖維，具有較好的吸水性和透氣性，故錯誤。故選B。14．B【解析】A、氟氯代烷是引起溫室效應的主要氣體之一，購買不含“氟里昂”的綠色環保冰箱，可以保護環境，符合主題；B、使用一次性木筷會破壞大量的樹木，不符合主題；C、提倡綠色出行，減少私家車使用，節約能源，減少二氧化碳的排放量，符合主題；D、生活垃圾分類收集、分類處理，可以節約資源，保護環境，故符合主題。故選B。15．B【解析】廢棄的草稿紙應放到可回收物垃圾桶中；故答案為B。16．B【解析】廢舊電池中的鎘元素，則被定為致癌物質；汞中毒，會患中樞神經疾病，死亡率高達40%．電池腐爛后，其中的汞、鉛、鎘等重金屬溶出會污染地下水和土壤，再滲進魚類、農作物中，破壞人類的生存環境，威脅人類的健康．所以，廢棄電池屬于有害的垃圾．A、回收各種廢棄金屬及金屬制品．B、回收會造成環境污染或危害人體健康的物質．多指定為廢電池、廢日光燈管、廢體溫表等含汞的廢物，也有將鎘鎳電池及其它含有害物質的廢物定為有害垃圾類．C、回收各種具有可燃性的物質．D、回收廢棄玻璃及玻璃制品．故選B17．A【解析】破鐵鍋、壞車架、廢棄易拉罐、舊電線和鋁材下腳料等可歸為一類回收，它們都是由合金或純金屬制成，都屬于金屬材料，故選A。18．C【解析】A．太陽能、氫能，清潔無污染，將是未來發展的主要能源，根據A正確不合題意。B．新型材料將在航空航天領域中得到廣泛應用，故B正確不合題意。C．塑料制品的廣泛應用，方便了人類的生活和生產，但是它們在自然界中很難自己降解，故C錯誤符合題意。D．用乙醇汽油作為汽車的燃料，可節省石油資源，減少汽車尾氣的污染，故D正確不合題意。故選C。19．A【解析】使農業生產得到飛速發展是人類掌握了下列技術中的鐵器。故選A。20．A【解析】布袋購物、杜絕過度包裝，可以減少“白色污染”，減少對環境的污染，符合“低碳環保”理念；焚燒垃圾能產生大量的空氣污染物，不符合“低碳環保”理念；“圍湖造田”破壞生態環境，不符合“低碳環保”理念；“使用一次性筷子”會浪費資源、污染環境，不符合“低碳環保”理念。故選A。21．B【解析】A、禁止露天焚燒秸稈，可以減少污染物的產生和排放，選項正確；B、燃煤火力發電會產生大量的空氣污染物，選項錯誤；C、使用清潔能源汽車可以減少污染物的產生和排放，選項正確；D、控制建設工地揚塵，可以減少大氣中的可吸入顆粒物和總懸浮顆粒，有利于保護環境，選項正確。故選B。22．D【解析】A、從源頭盡可能減少垃圾的產生，符合“零廢棄”環保理念，不符合題意；B、充分實現物盡其用，符合“零廢棄”環保理念，不符合題意；C、廢棄物進行分類投放及回收利用，符合“零廢棄”環保理念，不符合題意；D、將垃圾就地焚燒處理，浪費資源且會產生大量的有害氣體和粉塵，不符合“零廢棄”環保理念，符合題意。故選D。23．BHCl【解析】（1）不銹鋼是一種鐵合金，屬于金屬