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化学材料让世界更美好

作者:admin 发表于:2016-09-12   点击: 评论: 0

  材料是人类赖以生存和发展的重要物质,材料的应用和发展印证了人类文明的进步.材料技术及应用的每一次重大进步,都与化学等科学的发展密不可分.所以,中考中有关化学材料的考题都与生产、生活及社会热点新闻事件紧密相关,题型也以选择和填空居多.

  一、 化学材料与奥运

  化学材料为奥运不仅能中送炭,而且会锦上添花.

  1. 建筑

  2012年伦敦奥运会主场馆“伦敦碗”所用的钢材量只有2008年北京主场馆“鸟巢”钢材量的1/3,堪称物美价廉,为奥运史留下了一笔宝贵的遗产.

  例:下列关于钢筋的说法中错误的是( )

  A. 钢筋是混合物

  B. 钢筋属于金属材料

  C. 钢筋的韧性优于生铁

  D. 钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的合成材料

  解析 钢筋是钢制产品之一,而钢是铁的一种合金,是含碳量在0.03%~2%之间的混合物,属金属材料,其韧性、可塑性等性能优良,生铁则硬而脆,易折断;钢筋混凝土是钢筋与水泥沙浆凝固后形成的建筑构件,属于复合材料.故选D.

  2. 吉祥物

  2012年奥运吉祥物“温洛克”和“曼德维尔”,向世界传递着友谊、和平、积极进取的奥运精神.

  例 为儿童的安全考虑,制作吉祥物的外部材料为纯羊毛纤维,内充物为无毒的合成纤维(聚酯纤维,化学式为(COC6H4COOCH2CH2O)n ,简称PET).下列说法正确的是( )

  A. 制作温洛克的内充物是引起白色污染的主要物质?摇

  B. 纯羊毛和合成纤维可用燃烧法区别

  C. 制作温洛克的外部材料属于有机合成材料

  D. 合成纤维的吸水性和透气性比纯羊毛好

  解析 制作吉祥物的外部材料纯羊毛属于天然有机高分子,内充无毒的合成纤维属于合成材料.造成“白色污染”的主要物质是大量废弃的、不易降解的塑料制品,而不是无毒的合成纤维.区别天然纤维和人造纤维的简便方法是燃烧法,天然纤维燃烧时有种烧焦羽毛的特殊气味,灰烬较多,用手一压就变成粉末,而人造纤维燃烧时无焦糊味,且燃烧后的剩余物较硬,用手挤压不成粉末.纯羊毛的吸水性和透气性都比合成纤维的好.故选B.

  3. 火炬

  奥运火炬是奥林匹克圣火的载体.2012年伦敦奥运会火炬采用轻薄高品质的航天铝合金材料制造,火炬长800mm,重800克,是历届奥运会最为轻盈的一支火炬,选用航天和汽车制造领域常用的一种铝合金材料制造火炬,铝合金重量轻,但延展性和抗热性都非常好.

  例 铝是一种重要的轻金属,常以氧化铝、硫化铝(Al2S3)等形式存在,其中Al2S3中硫元素的化合价为,铝元素的质量分数为.工业上常用电解氧化铝的方法制取铝,同时还生成氧气,化学方程式为,该反应的基本类型为.

  解析 (1)根据化合价原则,化合物中各元素化合价的代数和为零,铝元素只有一种化合价+3价,可知硫元素的化合价为-2价.

  (2) 铝元素的质量分数=■×100%=36%

  (3) 电解氧化铝的化学方程式为2Al2O3 ■4Al + 3O2↑,属于分解反应.

  二、 化学材料与生活

  化学材料伴随着人们的“衣、食、住、行”,让人们的生活更加美好.

  1. 衣

  例: 右图是某短大衣标签的部分内容,下列认识错误的是( )

  A. 该短大衣是由两种材料制成的

  B. 羊毛和涤纶均属于有机高分子材料

  C. 涤纶属于天然纤维

  D. 可以通过灼烧来区别涤纶和羊毛

  解析 羊毛属于天然纤维,涤纶属于合成纤维,但都是有机高分子;涤纶和羊毛在燃烧时气味和灰烬的硬度都有所不同,通过灼烧的方法可以区分两类纤维.故选C.

  2. 食

  家庭厨房就是一个化学小世界,“锅碗瓢盆”和“柴米油盐酱醋茶”中包含着许多化学知识.

  例: (1) 下列厨房用品所使用的主要材料,属于金属材料的是(填序号,下同);属于有机合成材料的是;属于天然纤维的是.

  ①紫砂锅 ②陶瓷碗 ③不锈钢水瓢 ④塑料盆 ⑤纯棉围裙

  ⑥腈纶桌布 ⑦橡胶手套 ⑧塑料保鲜膜

  (2) 塑料保鲜膜需要用无毒的聚乙烯制成,有不法商贩为牟取暴利而用劣质聚氯乙烯塑料生产保鲜膜,对人体健康带来极大伤害.你有办法简单区分它们吗?

  解析 (1)属于金属材料的是③;属于有机合成材料的是④⑥⑦⑧;属于天然材料的是⑤.

  (2) 聚乙烯组成中只含C、H元素,易燃烧,完全燃烧时只生成CO2和H2O,而聚氯乙烯组成中除含C、H元素外,还含有Cl元素,不太容易燃烧,且燃烧时还会有HCl气体产生,有刺激性气味.故利用塑料薄膜的燃烧现象和燃烧时放出气体的气味不同,简易鉴别它们.

  3. 住

  例 上海静安区高层住宅发生大火,本次火灾得以在短时间内急速蔓延烧透整栋建筑物,元凶极有可能是施工队所使用的保温材料聚氨酯(PU)材料.事故现场违规使用大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料,由四个无证电焊工违章操作引起.试回答下列问题:

  (1) 聚氨酯泡沫塑料属于(填“有机”或“无机”)材料.请根据这次火灾,回答聚氨酯泡沫塑料的一点化学性质_______________.

  (2) 聚氨酯材料的保温性能好,但阻燃性能差,易燃加速火势蔓延,且快速释放出有毒气体.燃烧速度快导致火势加速蔓延,燃烧时产生的烟气中含有一种能与血液中血红蛋白结合的有毒气体,该气体的化学式为________.

  (3) 氢氧化镁是一种新型的阻燃剂.当温度达到380℃时,氢氧化镁开始分解出水蒸气,同时生成耐高温的氧化镁固体.利用氢氧化镁这一性质,将它添加在塑料等易燃性材料中能起阻燃作用.根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因为______________,则氢氧化镁受热分解的化学方程式为,发生反应的基本类型为.

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  解析 (1) 塑料属于有机合成材料;有可燃性等;

  (2) 可燃物不完全燃烧时,其中的碳、氢元素会转变为有毒的CO、碳氢化合物等气体,其中CO会与血液中血红蛋白结合,使之失去携氧能力,导致中毒甚至死亡;

  (3) 氢氧化镁高温下分解产生的水蒸气和耐高温的氧化镁固体,覆盖在燃烧物的表面,阻止其与氧气接触,使燃烧停止.Mg(OH)2 ■ MgO+H2O,属于分解反应.

  4. 行

  2012 年京沪高铁全线通车,全程运行时间仅需4个多小时,正线全长1318公里,技术标准为I级双线电气化,时速380公里.在轨道系统上创造了多项世界及中国第一,为满足列车安全、高速、平稳的运行,京沪高铁正线采用了世界最先进的中国铁路Ⅱ型板式轨道系统,该轨道系统以混凝土道板、底座结构代替传统铁路的道砟,可以减小高速运行下的列车振动噪声小,而且轨道几何平顺性好,乘客舒适度好.

  高温例:在施工建设中,工程技术人员常用点燃铝热剂(铝粉和氧化铁粉末的混合物,反应能释放大量的热量)的方法来生成熔融状态的铁,从而焊接钢轨间的缝隙,同时得到另一种氧化物.反应的化学方程式为,其中还原剂是,反应过程中转化为热能,属于反应.

  解析 Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe;Al ;化学能;置换反应

  三、 化学材料与航天

  神九载人,“飞吻”天宫,为中国航天史上掀开极具突破性的一章.为未来中国空间站的建立,奠定了坚实的基础.中国计划2020年将建成自己的太空家园,届时中国空间站将成为世界唯一的空间站.

  例: 用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线,在低温下被折叠,进入太空后,在阳光照射下可重新展开,恢复成原状.镍钛合金被人们称为“形状记忆合金”,关于此天线制作材料的描述错误的是( )

  A. 具有形状记忆功能

  B. 具有很低的熔点

  C. 具有良好的延展性

  D. 具有良好的导电性

  解析 “形状记忆合金”是一种新型的功能材料,其特点是在一定的外力作用下可以改变其形态(形状和体积),但当温度升高到某一特定值时,它又可完全恢复原来的形态,所以它具有形状记忆功能.合金是具有金属特性的混合物,所以也有良好的延展性和导电性等.由于天线需要在进入太空后,阳光的照射下达到一定的温度才可以重新展开恢复原状,所以熔点不会很低.故选B.

  (责任编辑:陈 默)

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