2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第4章 材料家族中的元素 第3節(jié) 復(fù)合材料作業(yè)3 魯科版必修1.doc

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第3節(jié) 復(fù)合材料 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1．下列復(fù)合材料類別中，有一種與其他三種不同，這一種是(　　) A．金屬基復(fù)合材料　　　 B．樹(shù)脂基復(fù)合材料 C．顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料 D．陶瓷基復(fù)合材料 解析：選C。復(fù)合材料可按基體分類，也可按增強(qiáng)體的形狀分類。A、B、D是按基體分類，C是按增強(qiáng)體的形狀分類。 2．下列材料，可能是用玻璃鋼制作的是(　　) ①棉紗?、诓ＡА、垆摬摹、芑荨、萦螛?lè)車?、薏妥酪? A．①②③ B．①②④ C．③④⑤ D．④⑤⑥ 解析：選D。棉紗主要成分為纖維素，故排除A、B選項(xiàng)，鋼材是鐵制品，與玻璃鋼無(wú)關(guān)，排除C，應(yīng)選D。 3．某復(fù)合材料是以人工碳纖維為增強(qiáng)體、金屬鈦為基體復(fù)合而成的。估計(jì)這種材料具有的性質(zhì)或用途是(　　) ①耐高溫?、诓荒蜔帷、蹖?dǎo)電、導(dǎo)熱?、懿粚?dǎo)電、不導(dǎo)熱 ⑤可用于飛機(jī)機(jī)翼　⑥可用于導(dǎo)彈的殼體 A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．②③④ D．③④⑤ 解析：選A。以碳纖維為增強(qiáng)體、金屬鈦為基體的復(fù)合材料應(yīng)兼有增強(qiáng)體和基體的優(yōu)點(diǎn)。碳纖維熔點(diǎn)高、硬度大，金屬鈦熔點(diǎn)高、導(dǎo)電、導(dǎo)熱，二者的密度都較小。因此，該碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、密度小的特點(diǎn)，可用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈。 4．下列物質(zhì)屬于復(fù)合材料的是(　　) A．玻璃 B．生物陶瓷 C．光導(dǎo)纖維 D．玻璃鋼 答案：D 5．復(fù)合材料制成的防彈頭盔能抵御多種手槍子彈的射擊，最大限度地保護(hù)使用人員的安全，這利用了復(fù)合材料的(　　) A．高強(qiáng)度、質(zhì)輕 B．耐熱、抗高溫 C．耐腐蝕、穩(wěn)定性好 D．導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好 解析：選A。防彈頭盔要能承受高強(qiáng)度撞擊，而且質(zhì)量較輕。 6．碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是在合成樹(shù)脂的基體中加入了碳纖維做增強(qiáng)體，具有韌性好、強(qiáng)度高而質(zhì)輕的特點(diǎn)，下列物質(zhì)中可用其制造的是(　　) A．游樂(lè)車、游樂(lè)船 B．電話亭、餐桌椅 C．網(wǎng)球拍、釣魚(yú)竿 D．航天飛機(jī)使用的隔熱瓦 解析：選C。游樂(lè)車、游樂(lè)船及電話亭、餐桌椅通?？捎貌Ａт撝频?；航天飛機(jī)使用的隔熱瓦通常用陶瓷基復(fù)合材料；碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可用于網(wǎng)球拍、釣魚(yú)竿的制作。 7．隨著社會(huì)的發(fā)展，復(fù)合材料是一類新型的有前途的發(fā)展材料，目前，復(fù)合材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是(　　) A．高分子分離膜 B．人類的人工器官 C．宇宙航空工業(yè) D．新型藥物 解析：選C。 本題主要考查復(fù)合材料的應(yīng)用，由于它具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，所以主要應(yīng)用于宇航工業(yè)。 8．請(qǐng)用短線把下列物質(zhì)及其用途、主要性能相互連在一起： 答案：A—a—②　B—c—④　C—d—①　D—b—③　E—e—⑤ [能力提升] 9．鋼筋混凝土復(fù)合材料的基體是(　　) A．水泥 B．沙子 C．鋼筋 D．混凝土 解析：選D。鋼筋混凝土是一種復(fù)合材料，混凝土是水泥、沙子和碎石的混合物做基體，鋼筋做增強(qiáng)體。 10．某復(fù)合材料的基體是Si3N4陶瓷，增強(qiáng)體是SiO2纖維，則該復(fù)合材料可能具有的性能是(　　) A．耐酸、堿，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫，密度小，韌性好 B．強(qiáng)度高，抗沖擊，絕緣性好，不耐高溫 C．耐高溫，強(qiáng)度高，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，不易老化 D．耐高溫，強(qiáng)度高，密度小 解析：選D。復(fù)合材料保持原有成分材料的特點(diǎn)，由基體和增強(qiáng)體組成可知其性能。 11．復(fù)合材料的使用導(dǎo)彈的射程有了很大的提高，其主要原因在于(　　) A．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈能經(jīng)受超高溫的變化 B．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈的質(zhì)量減輕 C．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈能承受超高強(qiáng)度的改變 D．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈能承受溫度的劇烈變化 解析：選B。導(dǎo)彈的殼體大多是以纖維為增強(qiáng)體，金屬為基體的復(fù)合材料，之所以可以提高射程利用了其密度小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。 12．橡膠是一種重要的有機(jī)高分子化合物，具有良好的彈性，但強(qiáng)度較差，通過(guò)硫化處理工藝可改善其性能，它可用于制造一些高性能復(fù)合材料。下列各項(xiàng)中，屬于用含橡膠的復(fù)合材料制造的是(　　) A．塑鋼門窗 B．飛機(jī)的機(jī)翼 C．快艇船體 D．汽車輪胎 解析：選D。該題提供的信息是有關(guān)橡膠的基本性能，汽車輪胎也是一種復(fù)合材料，是由尼龍纖維制成的簾子線做基體，以高性能硫化橡膠做增強(qiáng)體。 13．玻璃鋼是由酚醛樹(shù)脂和玻璃纖維制成的。 (1)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或長(zhǎng)石)高溫熔融而成，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________ ____________________。 (2)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是 ________________________________________________________________________。 玻璃鋼具有__________________等優(yōu)異性能(寫出兩點(diǎn)即可)。 解析：(1)利用堿石灰、純堿、石英砂生成玻璃的方程式為Na2CO3＋SiO2NaSiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。 (2)玻璃鋼是由玻璃纖維和高分子材料復(fù)合而成的復(fù)合材料，其中玻璃纖維是增強(qiáng)體，合成材料是基體；它的優(yōu)點(diǎn)有：強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好等。 答案：(1)純堿　Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑， CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ (2)提高(抗拉、沖擊)強(qiáng)度　強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕、抗沖擊、絕緣性能好等(任選兩點(diǎn)即可) 14．(1)某種復(fù)合材料具有耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)，則該復(fù)合材料的基體和增強(qiáng)體材料分別可能是________。 A．金屬；碳纖維 B．陶瓷；SiO2 C．合成樹(shù)脂；SiO2、Al2O3、Na2O D．合成樹(shù)脂；碳纖維 (2)石墨炸彈也叫斷電炸彈、輕炸彈，專用于破壞敵方的電力設(shè)施。這種炸彈爆炸后會(huì)噴散出大量經(jīng)化學(xué)方法制成的石墨絲(碳纖維)，其直徑僅有幾千分之一英寸。這種石墨絲非常輕，在目標(biāo)上空可飄浮較長(zhǎng)一段時(shí)間，形成較大范圍的“碳纖維云”，它們粘上電力設(shè)施時(shí)，即會(huì)破壞電力系統(tǒng)。簡(jiǎn)述石墨炸彈能夠破壞電力系統(tǒng)的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)該復(fù)合材料有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)，所以基體應(yīng)是金屬，且碳纖維具有耐高溫、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，故選A項(xiàng)；B項(xiàng)，強(qiáng)度不高且導(dǎo)熱性差；C項(xiàng)，導(dǎo)電性差；D項(xiàng)，不耐高溫。(2)從石墨的導(dǎo)電性能方面考慮。 答案：(1)A　(2)石墨炸彈爆炸產(chǎn)生的石墨絲具有良好的導(dǎo)電性，當(dāng)它們粘上電力設(shè)施時(shí)，就會(huì)造成短路而導(dǎo)致停電，同時(shí)電路中某些硬件設(shè)施也會(huì)遭到破壞 15．(1)火箭升空時(shí)，由于與大氣層的劇烈摩擦，產(chǎn)生高溫。為了防止火箭溫度過(guò)高，在火箭表面涂上一種特殊的涂料，該涂料的性質(zhì)最可能的是________。 A．在高溫下不熔化 B．在高溫下可分解汽化 C．在常溫下就分解汽化 D．該涂料不可能發(fā)生分解 (2)火箭升空需要高能的燃料，經(jīng)常是用N2O4和N2H4做為燃料，其反應(yīng)產(chǎn)物為無(wú)污染物質(zhì)。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的方程式： ________________________________________________________________________。 該反應(yīng)中被氧化的原子與被還原的原子物質(zhì)的量之比是________。 解析：(1)根據(jù)題目的信息可知火箭表面的物質(zhì)主要是為了防止火箭表面溫度過(guò)高，即這種物質(zhì)應(yīng)該具有散熱功能或分解汽化以降低火箭表面的溫度，結(jié)合選項(xiàng)知最可能具有的性質(zhì)為B項(xiàng)。(2)中由于產(chǎn)生的物質(zhì)無(wú)污染，結(jié)合兩物質(zhì)的組成可知產(chǎn)物為氮?dú)夂退?，由氧化還原方程式的配平方法不難得出對(duì)應(yīng)的方程式為N2O4＋2N2H4===3N2＋4H2O。 答案：(1)B　(2)N2O4＋2N2H4===3N2＋4H2O　2∶1