《高中化學 43 復合材料課件 魯科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中化學 43 復合材料課件 魯科版必修1（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1.1.金屬材料、無機非金屬材料性能優(yōu)良，應用也十分廣泛，金屬材料、無機非金屬材料性能優(yōu)良，應用也十分廣泛，為什么還要生產復合材料？為什么還要生產復合材料？ 提示：提示：金屬材料、無機非金屬材料各有其優(yōu)勢和缺陷，為金屬材料、無機非金屬材料各有其優(yōu)勢和缺陷，為了克服單一材料存在的問題，滿足人類的生產和生活對材了克服單一材料存在的問題，滿足人類的生產和生活對材料越來越高的要求，人們生產了兼具兩者優(yōu)良性能的復合料越來越高的要求，人們生產了兼具兩者優(yōu)良性能的復合材料。材料。2.2.合金和復合材料都是由兩種或兩種以上的物質經(jīng)加工制合金和復合材料都是由兩種或兩種以上的物質經(jīng)加工制成的，從組成及性能來看二者

2、是否屬于同一類物質？成的，從組成及性能來看二者是否屬于同一類物質？提示：提示：復合材料是兩種或兩種以上的性質不同的材料經(jīng)特復合材料是兩種或兩種以上的性質不同的材料經(jīng)特殊加工而成的材料，復合材料的基本組成應有基體和增強殊加工而成的材料，復合材料的基本組成應有基體和增強體，且兩者的性質有明顯的差異。而合金是由兩種或兩種體，且兩者的性質有明顯的差異。而合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質。合金中無論是單一成分還是多種成分，性能都有的物質。合金中無論是單一成分還是多種成分，性能都有很大的相似性，故二者不屬于同一類物

3、質。很大的相似性，故二者不屬于同一類物質。3.3.均以二氧化硅做增強體，分別以陶瓷和合成樹脂為基體均以二氧化硅做增強體，分別以陶瓷和合成樹脂為基體制成的復合材料在性能上有什么異同？制成的復合材料在性能上有什么異同？提示：提示：二者均以二氧化硅做增強體，應該都有強度高、耐二者均以二氧化硅做增強體，應該都有強度高、耐腐蝕、密度小的特性；陶瓷做基體制成的復合材料可以耐腐蝕、密度小的特性；陶瓷做基體制成的復合材料可以耐高溫，而合成樹脂制成的復合材料一般不耐高溫。高溫，而合成樹脂制成的復合材料一般不耐高溫。例題例題 某復合材料是以碳纖維為增強體、金屬鈦為基體復某復合材料是以碳纖維為增強體、金屬鈦為基體復

4、合而成的。估計這種材料合而成的。估計這種材料耐高溫耐高溫 不耐熱不耐熱 導電、導熱導電、導熱 不導電、不導熱不導電、不導熱可用于飛機機翼可用于飛機機翼 可用于導彈的殼體可用于導彈的殼體A A B BC C D D【規(guī)范解答【規(guī)范解答】選選A A。碳纖維為增強體、金屬鈦為基體的復合。碳纖維為增強體、金屬鈦為基體的復合材料應具有增強體的優(yōu)點和基體的優(yōu)點。碳纖維熔點高、材料應具有增強體的優(yōu)點和基體的優(yōu)點。碳纖維熔點高、硬度大，金屬鈦熔點高、導電、導熱，二者的密度都較小。硬度大，金屬鈦熔點高、導電、導熱，二者的密度都較小。因此該碳纖維增強體金屬基復合材料具有：因此該碳纖維增強體金屬基復合材料具有：耐高

5、溫；耐高溫；導電、導熱；導電、導熱；密度小的特點，可用于制造飛機和導彈。密度小的特點，可用于制造飛機和導彈。 【互動探究】若將上述復合材料中的基體材料換成【互動探究】若將上述復合材料中的基體材料換成合成樹脂，該復合材料在性能上可能會有哪些變化？合成樹脂，該復合材料在性能上可能會有哪些變化？提示：提示：用合成樹脂替換金屬鈦做基體，由于合成樹脂一般用合成樹脂替換金屬鈦做基體，由于合成樹脂一般性質穩(wěn)定、不耐高溫、不易導電、導熱，因此制成的復合性質穩(wěn)定、不耐高溫、不易導電、導熱，因此制成的復合材料絕緣性好、耐腐蝕。材料絕緣性好、耐腐蝕。1.1.復合材料是混合物，沒有固定的熔沸點；復合材料是混合物，沒有

6、固定的熔沸點；2.2.合金不是復合材料，二者的組成以及體現(xiàn)出的性質均不合金不是復合材料，二者的組成以及體現(xiàn)出的性質均不同；同；3.3.復合材料的性能與組成材料的增強體和基體的性質有關，復合材料的性能與組成材料的增強體和基體的性質有關，但并不是二者性能的簡單疊加。但并不是二者性能的簡單疊加。 1.1.下列產品或材料屬于復合材料的是下列產品或材料屬于復合材料的是( )( )玻璃鋼玻璃鋼采用碳纖維增強復合材料制的釣魚竿采用碳纖維增強復合材料制的釣魚竿飛機機身飛機機身航天飛機隔熱陶瓷片航天飛機隔熱陶瓷片納米高分子復合材料納米高分子復合材料A.A. B. B. C. C. D.D.全部全部 【解析【解析

7、】選選D D。復合材料由基體和增強體兩部分組成，由此。復合材料由基體和增強體兩部分組成，由此可知上述材料均屬于復合材料。可知上述材料均屬于復合材料。2.2.復合材料制成的防彈頭盔能抵御多種手槍子彈的射擊，復合材料制成的防彈頭盔能抵御多種手槍子彈的射擊，最大限度地保護使用人員的安全，這利用了復合材料的最大限度地保護使用人員的安全，這利用了復合材料的( )( )A.A.高強度質量輕高強度質量輕 B.B.耐熱抗高溫耐熱抗高溫C.C.耐腐蝕穩(wěn)定性好耐腐蝕穩(wěn)定性好 D.D.導電、導熱性好導電、導熱性好【解析【解析】選選A A。防彈頭盔要求強度大能抗擊子彈的沖擊力，。防彈頭盔要求強度大能抗擊子彈的沖擊力，

8、傳統(tǒng)防彈頭盔沉重不便，而復合材料的頭盔恰好克服了這傳統(tǒng)防彈頭盔沉重不便，而復合材料的頭盔恰好克服了這一缺點，使頭盔輕化，且其比強度（強度一缺點，使頭盔輕化，且其比強度（強度/ /比重）和比剛度比重）和比剛度可以超過金屬材料。可以超過金屬材料。3.3.在下列復合材料的類別中，與其他三種不同的是在下列復合材料的類別中，與其他三種不同的是( )( )A.A.金屬基復合材料金屬基復合材料 B.B.樹脂基復合材料樹脂基復合材料C.C.顆粒增強復合材料顆粒增強復合材料 D.D.絕緣基復合材料絕緣基復合材料【解析【解析】選選C C。A A、B B、D D是按基體分類的，是按基體分類的，C C是按增強體的形是

9、按增強體的形狀分類的。狀分類的。 4.4.當航天飛機返回地球大氣層時，由于空氣的劇烈摩擦，當航天飛機返回地球大氣層時，由于空氣的劇烈摩擦，飛機尖端的溫度可達飛機尖端的溫度可達1 000 1 000 以上，為了防止高溫將它燒以上，為了防止高溫將它燒毀，科學家給航天飛機的相應部位安裝了可靠的保護層。毀，科學家給航天飛機的相應部位安裝了可靠的保護層。制作保護層的材料是制作保護層的材料是( )( )A A合成塑料合成塑料 B B合成纖維合成纖維 C C鎂鋁合金鎂鋁合金 D D新型陶瓷新型陶瓷【解析【解析】選選D D。制作保護層必須選擇耐高溫、強度高的材料，。制作保護層必須選擇耐高溫、強度高的材料，只有

10、用纖維增強陶瓷制作的新型陶瓷才具備這樣的特點。只有用纖維增強陶瓷制作的新型陶瓷才具備這樣的特點。5.5.（20112011啟東高一檢測）鋼筋混凝土是一種重要的建筑啟東高一檢測）鋼筋混凝土是一種重要的建筑材料，抗震功能特別強，關于該材料的分析如下：鋼筋混材料，抗震功能特別強，關于該材料的分析如下：鋼筋混凝土可看作是一種復合材料，其基體和增強體分別是凝土可看作是一種復合材料，其基體和增強體分別是_、_，分別所屬的材料類別是，分別所屬的材料類別是_、_，各自的，各自的特點分別是特點分別是_、_，能夠組合的關鍵原因是，能夠組合的關鍵原因是_?！窘馕觥窘馕觥看鸢福捍鸢福夯炷粱炷?鋼鐵鋼鐵 無機非金屬

11、材料無機非金屬材料 金屬材料金屬材料 高硬高硬性低韌性性低韌性 高韌性高韌性 二者的膨脹系數(shù)相近二者的膨脹系數(shù)相近 一、選擇題（本題包括一、選擇題（本題包括6 6小題，每小題小題，每小題4 4分，共分，共2424分）分）1.1.下列關于復合材料的說法正確的是下列關于復合材料的說法正確的是( )( )A.A.將不同性質的材料經(jīng)簡單混合便成復合材料將不同性質的材料經(jīng)簡單混合便成復合材料B.B.合金就是復合材料合金就是復合材料C.C.復合材料中的各部分作用相同復合材料中的各部分作用相同D.D.復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料經(jīng)特殊加復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料經(jīng)特殊加工而制成的工

12、而制成的【解析【解析】選選D D。復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材。復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料經(jīng)特殊加工而制成的，并不是簡單的混合。復合材料的料經(jīng)特殊加工而制成的，并不是簡單的混合。復合材料的兩部分作用是不同的，基體起黏結作用，增強體起骨架作兩部分作用是不同的，基體起黏結作用，增強體起骨架作用。用。2.2.對下列材料的特征及用途的說法不正確的是對下列材料的特征及用途的說法不正確的是( )( )A.A.玻璃纖維柔軟如絲，可像棉紗一樣紡織，但拉伸強度低玻璃纖維柔軟如絲，可像棉紗一樣紡織，但拉伸強度低B.B.光導纖維傳導光的能力很強，是非常好的通訊材料光導纖維傳導光的能力很強，是

13、非常好的通訊材料C.C.氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用于制造柴油機氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用于制造柴油機D.D.玻璃鋼強度高，密度小，耐腐蝕，可用于制作廢水處理玻璃鋼強度高，密度小，耐腐蝕，可用于制作廢水處理系統(tǒng)的管道系統(tǒng)的管道【解析【解析】選選A A。玻璃纖維雖然極細如絲，但其拉伸強度大，。玻璃纖維雖然極細如絲，但其拉伸強度大，其拉伸強度接近于鋼。顯然其拉伸強度接近于鋼。顯然A A項錯誤。項錯誤。 3.3.復合材料的優(yōu)點是復合材料的優(yōu)點是( )( )強度高強度高 質量輕質量輕 耐高溫耐高溫 耐腐蝕耐腐蝕A.A.僅僅 B. B.僅僅C.C.除除外外 D.D.【解析【解析】選選D D。

14、復合材料既能保持原來材料的長處，又能復合材料既能保持原來材料的長處，又能彌補它們的不足，具有強度高、質量輕、耐高溫、耐腐蝕彌補它們的不足，具有強度高、質量輕、耐高溫、耐腐蝕等特性。等特性。4.4.（20112011溫州高一檢測）下列對玻璃鋼的敘述正確的溫州高一檢測）下列對玻璃鋼的敘述正確的是是( )( )A.A.玻璃鋼是由普通玻璃加強熱然后驟冷而得到的，所以其玻璃鋼是由普通玻璃加強熱然后驟冷而得到的，所以其成分與普通玻璃相同成分與普通玻璃相同B.B.玻璃鋼是以玻璃為基體，鋼纖維做增強體的復合材料玻璃鋼是以玻璃為基體，鋼纖維做增強體的復合材料C.C.玻璃鋼的基體是合成樹脂，增強體是玻璃纖維玻璃鋼

15、的基體是合成樹脂，增強體是玻璃纖維D.D.玻璃鋼的強度和機械加工性能比合金鋼稍差，但耐腐蝕玻璃鋼的強度和機械加工性能比合金鋼稍差，但耐腐蝕性和絕緣性比合金鋼好性和絕緣性比合金鋼好【解析【解析】選選C C。該題主要考查玻璃鋼這種復合材料的組成結。該題主要考查玻璃鋼這種復合材料的組成結構和性能特征，應對復合材料的基體和增強體的功能有清構和性能特征，應對復合材料的基體和增強體的功能有清楚的認識，需通過分析各組成成分與復合材料在性能上的楚的認識，需通過分析各組成成分與復合材料在性能上的關系，進行比較判斷，方能得出結論。答案選關系，進行比較判斷，方能得出結論。答案選C C。5.5.纖維復合材料中的增強體

16、為纖維狀，其中應用比較廣泛纖維復合材料中的增強體為纖維狀，其中應用比較廣泛的有碳纖維、玻璃纖維等。下列對纖維的說法中，不正確的有碳纖維、玻璃纖維等。下列對纖維的說法中，不正確的是的是( )( )A.A.玻璃可以在一定條件下拉成極細的絲，可用于紡織宇航玻璃可以在一定條件下拉成極細的絲，可用于紡織宇航服等，其拉伸強度接近高強度的鋼服等，其拉伸強度接近高強度的鋼B.B.玻璃纖維易斷，不能用于紡織玻璃纖維易斷，不能用于紡織C.C.碳纖維化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，有良好的耐低溫性碳纖維化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，有良好的耐低溫性能能D.D.氧化鋁、氧化硅、碳化硼等也可以拉成纖維，做復合材氧化鋁、氧化硅、碳

17、化硼等也可以拉成纖維，做復合材料的增強體料的增強體【解析【解析】選選B B。玻璃纖維是將熔化的玻璃以極快的速度拉成。玻璃纖維是將熔化的玻璃以極快的速度拉成的極細的絲。這種纖維柔軟如蠶絲，可以像棉紗一樣紡織，的極細的絲。這種纖維柔軟如蠶絲，可以像棉紗一樣紡織，故故B B錯。錯。 【舉一反三【舉一反三】若將氧化鋁、氧化硅、碳化硼等拉成若將氧化鋁、氧化硅、碳化硼等拉成纖維，做復合材料的增強體，以陶瓷做基體，預期制成的纖維，做復合材料的增強體，以陶瓷做基體，預期制成的復合材料可能具備怎樣的特性？復合材料可能具備怎樣的特性？提示：提示：用纖維做增強體屬于纖維增強陶瓷，仍具備陶瓷耐用纖維做增強體屬于纖維增

18、強陶瓷，仍具備陶瓷耐高溫的性質，但是韌性會增加。高溫的性質，但是韌性會增加。6.6.據(jù)報道，我國科學家近年來研制出一種新型據(jù)報道，我國科學家近年來研制出一種新型“連續(xù)纖維連續(xù)纖維增韌增韌”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復合而成。下列相關敘述中不正確的是復合而成。下列相關敘述中不正確的是( )( )A A耐高溫抗氧化耐高溫抗氧化B B比鋼鐵輕、硬，但質地較脆比鋼鐵輕、硬，但質地較脆C C沒有固定的熔點沒有固定的熔點D D是一種新型無機非金屬材料是一種新型無機非金屬材料【解析【解析】選選B B。從其組成可知該材料耐高溫，由于這種材料。從其組

19、成可知該材料耐高溫，由于這種材料能夠增強韌性，所以不具有脆性。能夠增強韌性，所以不具有脆性。二、非選擇題（本題包括二、非選擇題（本題包括2 2小題，共小題，共2626分）分）7.7.（1010分）如圖標出了各種材料強度與密度的比值以及廣分）如圖標出了各種材料強度與密度的比值以及廣泛使用的年代。泛使用的年代。（1 1）從圖中可以看出的信息有）從圖中可以看出的信息有_。A A科學技術的發(fā)展越來越快，新材料頻頻出現(xiàn)科學技術的發(fā)展越來越快，新材料頻頻出現(xiàn)B B新材料發(fā)展的總體趨勢是強度越來越大新材料發(fā)展的總體趨勢是強度越來越大C C18001800年以前出現(xiàn)的材料強度都比鋁小年以前出現(xiàn)的材料強度都比鋁

20、小D D鋁的密度比鋼的密度大鋁的密度比鋼的密度大 （2 2）有甲、乙兩種材料，它們的強度相同，甲的密度是乙）有甲、乙兩種材料，它們的強度相同，甲的密度是乙的的2 2倍。且甲材料在圖中的倍。且甲材料在圖中的b b點對應，則乙材料在圖中的位點對應，則乙材料在圖中的位置是置是_。A Aa a點點 B Ba a、b b之間之間C Cc c點點 D Db b、c c之間之間【解析【解析】（1 1）從圖中來看，新材料出現(xiàn)的頻率增加，）從圖中來看，新材料出現(xiàn)的頻率增加，A A正正確；確； 的比值逐漸增加的原因跟新材料的密度小有關的比值逐漸增加的原因跟新材料的密度小有關系，不完全是強度越來越大，系，不完全是強

21、度越來越大，B B錯誤；錯誤；18001800年以前的材料中年以前的材料中青銅、鑄鐵等的強度都高于鋁，青銅、鑄鐵等的強度都高于鋁，C C錯誤；鋁的密度小于鋼，錯誤；鋁的密度小于鋼，D D錯誤。錯誤。（2 2）甲、乙兩材料的強度相同，而甲的密度是乙的）甲、乙兩材料的強度相同，而甲的密度是乙的2 2倍，倍，因此甲的因此甲的 的數(shù)值應為乙的二分之一，因此選的數(shù)值應為乙的二分之一，因此選D D項。項。答案：答案：（1 1）A A （2 2）D D8.8.（1616分）（分）（20112011臨沂高一檢測）普通玻璃、鋼鐵和玻臨沂高一檢測）普通玻璃、鋼鐵和玻璃鋼是三種不同的材料，它們在性能方面差別很大。請

22、根璃鋼是三種不同的材料，它們在性能方面差別很大。請根據(jù)學過的知識，回答下面的問題。據(jù)學過的知識，回答下面的問題。（1 1）普通玻璃的成分是）普通玻璃的成分是_。（2 2）鐵在人類的生產和生活中有著十分重要的應用。鐵的）鐵在人類的生產和生活中有著十分重要的應用。鐵的應用，經(jīng)歷了從應用，經(jīng)歷了從_到到_到到_的演變過程。的演變過程。（3 3）某種復合材料具有耐高溫，強度高，導電性好，導熱）某種復合材料具有耐高溫，強度高，導電性好，導熱性好的特點，估計該復合材料的基體和增強體材料可能分性好的特點，估計該復合材料的基體和增強體材料可能分別是別是_。A A金屬；金屬；C CB B陶瓷；陶瓷；SiOSiO

23、2 2C C合成樹脂；合成樹脂；SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、MgOMgOD D合成樹脂；合成樹脂；C C【解析【解析】（1 1）普通玻璃的主要成分是）普通玻璃的主要成分是CaSiOCaSiO3 3、NaNa2 2SiOSiO3 3、SiOSiO2 2。（2 2）鐵的應用經(jīng)歷了由鐵到普通鋼，再到不銹鋼的演變過）鐵的應用經(jīng)歷了由鐵到普通鋼，再到不銹鋼的演變過程，體現(xiàn)了人類對材料強度要求的提高及對金屬腐蝕的防程，體現(xiàn)了人類對材料強度要求的提高及對金屬腐蝕的防護。護。（3 3）由該復合材料導電、導熱性好可知，基體材料應該為）由該復合材料導電、導熱性好可知，基體材料應該為金屬，故選金屬，故選A A。答案：答案：（1 1）硅酸鈣、硅酸鈉、二氧化硅）硅酸鈣、硅酸鈉、二氧化硅（2 2）鐵）鐵 普通鋼普通鋼 不銹鋼不銹鋼 （3 3）A A