9.3 新型材料的研制（同步讲义）（解析版）

第9章化学与社会可持续发展第3节新型材料的研制教学目标1.能结合实例，从物质的性质及其变化的视角，认识材料的科学利用与新材料的研发。2.能感受无机材料、有机高分子材料、复合材料等在社会生活中的广泛应用。重点和难点重点：了解材料的分类，能判断一些常见材料的种类。难点：材料的科学利用与新材料的研发。◆知识点一无机材料1.无机材料包括金属材料和无机非金属材料两大类。2.金属材料的发展历程3.无机非金属材料教材拓展教材拓展用氧化铝Al2O3等为原料生产的耐高温、高强度的陶瓷，可用来制造发动机零件；用羟基磷酸钙[Ca5（OH）（PO4）3]为原料生产的陶瓷甚至能够制造人工骨、人工关节及人造假牙等。即学即练1．随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是（）A．圆雕玉舞人 B．透雕重环玉佩C．朱雀青铜顶饰 D．炫纹贯耳瓷壶【答案】C【解析】A、玉属于天然材料，该选项不符合题意；B、玉属于天然材料，该选项不符合题意；C、青铜属于合金，该选项符合题意；D、瓷器属于无机非金属材料，该选项不符合题意。故选C。2.为深入开展“礼迎亚冬会相约哈尔滨”的实践活动，寒假期间我校学生积极参与“我是城市推荐官”视频创作，热情洋溢的介绍了中央大街。下列说法正确的是（）A．防洪纪念塔钢筋混凝土的底座属于合金材料B．制作面包用的发酵粉的主要成分是小苏打C．用天然气驱动地铁行驶到达中央大街D．制作路牌利用硬度较小的纯金属【答案】B【解析】A、钢筋混凝土由钢筋和混凝土组成的一种常用的复合材料，故说法错误；B、制作面包用到的发酵粉的主要成分之一碳酸氢钠，其化学式为NaHCO3，故说法正确；C、地铁的动力来源是供电系统，故说法错误；D、制作路牌利用硬度较大的合金，故说法错误故选B。◆知识点二合成材料1．合成材料是有机合成高分子材料的简称，是用化学方法合成的有机高分子化合物。合成材料的种类：塑料、合成纤维、合成橡胶。（1）纤维的种类：天然纤维、人造纤维、合成纤维等。（2）塑料的种类：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有机玻璃（PMMA）。（3）橡胶的种类：天然橡胶、合成橡胶。合成橡胶的优点是具有良好的弹性、绝缘性和耐高温性。2．塑料（1）塑料概述指由人工合成有机高分子物质为基本成分，在一定条件下塑造成型的高分子材料种类目前大量使用的塑料品种有聚乙烯PE

、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、有机玻璃PMMA

优点质轻，比较坚固和耐磨，不导电，容易加工，价格便宜用途制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘部件和外壳等（2）实验探究实验步骤取聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小块,分别点燃,观察燃烧情况，比较产生的气味有什么不同。实验现象聚乙烯塑料容易燃烧，燃烧时火焰呈蓝色，上端黄色，燃烧时会有熔滴落下。燃烧时产生的气味像石蜡燃烧的气味，比较温和。聚氯乙烯塑料不易燃烧，点燃后会自熄。聚氯乙烯燃烧时火焰呈黄色，底部绿色，会产生刺激性气味。实验结论聚乙烯组成中只含有C、H元素,而聚氯乙烯的组成中除含有C、H元素外,还含有Cl元素。聚氯乙烯燃烧时会释放出氯化氢等有害气体，这些气体有刺鼻的气味。（3）“白色污染”：指的是废弃塑料造成的污染。①防治“白色污染”的方法：提倡少用塑料制品、做好废弃塑料回收、努力研制和推广使用在自然条件下容易降解的新型塑料。②消除白色污染的途径：减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋；重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒；使用一些新型的可降解的塑料，如微生物降解塑料和光解塑料；回收各种废弃塑料，回收废弃塑料可以减少废弃塑料的数量，节约资源。教材拓展可降解塑料可降解塑料是指能满足使用需求，且使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的一类塑料，一般可分为光降解塑料、生物降解塑料、水降解塑料等。教材拓展可降解塑料可降解塑料是指能满足使用需求，且使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的一类塑料，一般可分为光降解塑料、生物降解塑料、水降解塑料等。生活中，可降解塑料主要用于制作垃圾袋、购物袋、餐盒等。2022年6月1日我国正式实施《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》《生物降解饮用吸管》两项推荐性国家标准，这意味着可降解塑料制品在生活中得到更广泛的应用，对于促进社会可持续发展有重要意义。（1）纤维的分类概述常见材料天然纤维棉、麻等植物纤维（主要成分是纤维素）和动物的毛、蚕丝（主要成分是蛋白质）等棉布、麻布、丝绸等合成纤维以石油产品、煤、石灰石、水和空气等为原料，通过一系列化学反应制成的纤维锦纶（尼龙）、涤纶等（2）几种纤维的性质比较纤维种类实验现象实验结论棉花(主要成分是纤维素)棉纱线燃烧时，火焰较小，产生烧纸的气味，燃烧后的灰烬较为疏松。棉花的主要成分是纤维素,燃烧时有烧纸气味,并残留有黑色灰烬。羊毛或蚕丝(主要成分是动物蛋白质)羊毛绒燃烧时，火焰缓慢，有烧焦羽毛的气味，灰烬易碎且呈黑色。羊毛蚕丝的主要成分是动物蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛气味。化纤织物纤维(如尼龙丝线等)化纤织物纤维尼龙丝线燃烧时，火焰较大，伴有黑烟，产生刺鼻的化学气味，燃烧后的残留物较硬且不易碎。化纤布料燃烧时有特殊气味，趁热可以拉成丝。（3）合成纤维的优缺点①优点：强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀；②缺点：吸水性和透气性不如天然纤维优良。4.合成橡胶(1)橡胶的分类①天然橡胶：从橡胶树、橡胶草等植物中获得的橡胶。②合成橡胶：用化学方法人工合成的橡胶。(2)天然橡胶与合成橡胶的比较：与天然橡胶相比,合成橡胶具有优良的弹性、绝缘性和耐高温性,广泛应用于生产、生活中。即学即练1．2025年6月5日是世界环境日，其主题是“终结塑料污染”。下列做法中不合理的是A．使用可降解塑料袋 B．用火焚烧废旧塑料C．推广垃圾分类和回收利用 D．限制使用一次性塑料制品【答案】B【详解】A、使用可降解塑料袋，能减少塑料垃圾的长期污染，做法合理。B、用火焚烧废旧塑料，会产生大量有害气体和烟尘，污染空气，做法不合理。C、推广垃圾分类和回收利用，有助于塑料等垃圾的有效处理和资源再利用，做法合理。D、限制使用一次性塑料制品，可减少塑料的使用量，从而减少塑料污染，做法合理。故选B。2024年7月26日第33届夏季奥林匹克运动会将在巴黎举办，本届奥运会将首次在运动场外举办开幕式。（1）本届奥运会的水上项目将在塞纳河中举办，而塞纳河的水质问题一直饱受争议。其中煤燃烧产生的二氧化氮和（填化学式）气体导致酸雨的产生；（2）本届奥运会餐饮主打本地化、素食化和环保化，将提供超过600吨的新鲜农产品。其中牛肉富含的营养素是（水除外）；（3）本届奥运会的奖牌由尚美巴黎设计，其中奖牌中心的金属是埃菲尔铁塔的原始建筑材料。工业上以赤铁矿为原料与一氧化碳反应炼铁，其中体现了氧化铁的性；铁制品保存不当就会生锈，铁制品在下列哪些情况下容易生锈（填字母）。A．在潮湿的空气中

B．浸没在植物油中

C．在干燥的空气中

D．部分进入食盐水（4）奥运会的吉祥物是“弗里热”，这个充满活力的吉祥物有90%的原材料来自中国，其中使用的聚酯纤维（与腈纶、涤纶同类别）属于材料_________（填选项）；A．天然有机高分子 B．合成【答案】（1）SO2（2）蛋白质（3）氧化AD（4）B【解析】（1）煤燃烧产生的二氧化氮和二氧化硫气体导致酸雨的产生，故填：SO2。（2）六大营养素包括水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素，牛肉富含的营养素是蛋白质（水除外）。（3）工业上以赤铁矿为原料与一氧化碳反应炼铁，一氧化碳具有还原性，氧化铁被还原，体现了氧化铁的氧化性；铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生反应所致。A、在潮湿的空气中，铁同时接触氧气、水，容易生锈，A选项正确；B、浸没在植物油中，则铁无法接触到氧气、水，不容易生锈，B选项错误；C、在干燥的空气中，铁只与氧气接触，不易生锈，C选项错误；D、部分进入食盐水，则铁与氧气、水同时接触，且盐分可以加快铁锈蚀，容易生锈，D选项正确。故选：AD。（4）合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，聚酯纤维是合成纤维的一种，属于合成材料，故选：B。◆知识点三复合材料1.复合材料的概念：复合材料是将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料。2.复合材料的优点复合材料集中了组成材料的优点，具有更优异的综合性能。3.常见的复合材料（1）钢筋混凝土：钢筋和混凝土的复合材料。（2）机动车的轮胎：用合金钢与橡胶的复合材料制成。（3）玻璃纤维增强塑料：塑料和玻璃纤维的复合材料。（4）飞机的机翼、飞行器头锥：用碳纤维复合材料制成。4.复合材料的组成及应用（1）由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。（2）举例：金属基复合材料具有强度高、密度小、耐摩擦和耐高温等性能，成为航天、航空等尖端领域的常用材料之一。如：基体材料增强材料应用铝、镁石墨卫星、导弹、飞机的结构部件镁、钛硼天线结构、发动机叶片铝、钴合金碳化硅高温发动机零件即学即练1．“点石成纸”：“石头纸”的主要成分为塑料、树脂、石灰石，制作成本低。(1)“石头纸”属于（填“无机材料”“合成材料”或“复合材料”）。(2)鉴别“石头纸”与“普通纸”的方法之一是取样，点燃两种纸张，边熔化边燃烧且放出特殊气味的是。(3)“石头纸”没有被广泛推广使用的原因是（写一点）。【答案】(1)复合材料(2)石头纸(3)不可再生、不环保或不降解等【详解】（1）“石头纸”的主要成分为塑料、树脂、石灰石，由合成材料和无机非金属材料复合而成，属于复合材料；（2）普通纸张点燃后有烧纸的气味，石头纸中含有塑料，点燃后会熔化，冒黑烟，产生特殊的气味，故边熔化边燃烧且放出特殊气味的是石头纸；（3）“石头纸”的主要成分为塑料、树脂、石灰石，石灰石属于不可再生资源，塑料不易被降解，不环保，故“石头纸”没有被广泛推广使用，故填：不可再生、不环保或不降解等。2.我国推行支柱产业“立柱”，新兴产业“架梁”，一大批战略性新兴产业正加速核心技术攻关，无人体系的蝶变正是其中亮眼的一笔，请回答下列问题。（1）无人送餐机大部分机身使用铝合金制造，铝合金属于(填“金属”、“合成”或“复合”)材料。（2）中国无人机性能在不断提升，应用场景越来越多。消防无人机在森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。人工降雨是扑灭森林火灾的一种方法，其主要的灭火原理是。（3）无人船可以适应特殊、极端的各类环境，在海洋保护开发、海上维权执法中具有巨大的优势，无人船壳用碳纤维复合材料制造，延长了无人船壳的使用寿命，这是因为碳纤维复合材料具有的优良性质是(写一条)。【答案】（1）金属（2）降低温度至着火点以下（3）质轻/耐腐蚀等【解析】（1）铝合金是一种合金，属于金属材料，故填金属。（2）人工降雨时吸收热量，能够降低可燃物的温度至着火点以下，实现灭火，故填降低温度至着火点以下。（3）无人船壳用碳纤维复合材料制造，利用了碳纤维复合材料质轻、耐腐蚀的性能，故填质轻或耐腐蚀等。天然纤维与合成纤维的简单鉴别灼烧法：取样，灼烧。有烧纸气味的是棉纤维，有烧焦羽毛气味的是羊毛纤维，有特殊气味、趁热可拉成丝的是合成纤维。二、聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的区分塑料组成元素能否包装食品燃烧现象燃烧情况是否产生烟是否有气味聚乙烯C、H

能易燃，离火持续燃烧不产生烟无刺激性气味聚氯乙烯C、H、Cl

不能不易燃，离火即灭产生大量烟有刺激性气味（聚乙烯和聚氯乙烯的鉴别方法：灼烧，闻气味）实践应用1.识别各种纤维最简便的方法是。棉纤维：易燃，燃烧速率快，有的气味，烧出的灰保持原形，手触灰即散碎；羊毛：燃烧比较缓慢，有的气味，燃烧后灰烬较多且带有光泽，燃烧残余物容易压成粉末；合成纤维：燃烧比较缓慢，有特殊气味，趁热可拉成丝。【答案】灼烧法烧纸烧焦羽毛【解析】识别各种纤维最简便的方法是燃烧法。根据燃烧时的现象不同和燃烧后产物形态及烟、烟灰、味和燃烧后灰烬的性能的不同，可以区分出哪种纤维。棉纤维：易燃，燃烧速率快，有烧纸的气味，烧出的灰保持原形，手触灰即散碎；羊毛：燃烧比较缓慢，有烧焦羽毛的气味，燃烧后灰烬较多且带有光泽，燃烧残余物容易压成粉末；合成纤维：燃烧比较缓慢，有特殊气味，趁热可拉成丝。2.日常生活、社会发展都与化学密切相关。（1）3D打印机根据不同需求，使用不同材料，如铝合金、聚乙烯、碳纤维增强复合材料。其中属于无机材料的是，属于合成材料的是，属于复合材料的是。（2）《本草纲目》记载，杨桃具有去风热、生津止渴等功效。杨桃的主要成分是水，还含有糖类和蛋白质等。葡萄糖和蛋白质中属于有机高分子化合物的是。【答案】铝合金聚乙烯碳纤维增强复合材料蛋白质【详解】（1）铝合金属于金属材料，金属材料属于无机材料；聚乙烯属于塑料，塑料属于三大有机合成材料之一；碳纤维增强复合材料属于复合材料；（2）相对分子质量从几万到几十万、甚至高达百万或更高，这样的有机物称为有机高分子化合物，蛋白质属于有机高分子化合物；而葡萄糖的相对分子质量较小，不属于有机高分子化合物。考点一材料类型的判断【例1】为应对严寒，航天器也需穿“羽绒服”，该“羽绒服”中间填充的是低密度保温泡沫塑料，可以隔绝外界水汽，帮助航天器保温。这种填充材料属于（）A．金属材料 B．复合材料 C．合成材料 D．天然材料【答案】C【解析】金属材料包括纯金属与合金；复合材料由两种或两种以上的材料经过物理化学方法复合在一起而形成；合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶；天然材料包括棉花、羊毛、天然橡胶、蚕丝等。该“羽绒服”中间填充的是低密度保温泡沫塑料，塑料属于合成材料，故选：C。解题要点解题要点本知识点主要考察根据不同材料的特点对材料类型进行判断，解题时需注意区分不同材料：玻璃属于无机非金属材料，有机玻璃属于合成材料，玻璃钢属于复合材料。【变式1-1】龙是中华民族的图腾，唐代的“鎏金铁芯铜龙”文物主要材质是（）A．金属材料 B．复合材料 C．天然材料 D．有机合成材料【答案】A【解析】金属材料包括合金和纯金属，唐代的“鎏金铁芯铜龙”文物主要材质是金属材料；故选：A。考点二天然材料与合成材料的鉴别【例2】鉴别下列生活中的各组物质，所选用的方法不正确的是（）A．蒸馏水和食盐水：测密度 B．面粉和奶粉：摸手感C．蚕丝和棉纱线：灼烧闻气味 D．精盐和碱面：观察颜色【答案】D【解析】A、蒸馏水的密度小于食盐水，选项A正确；B、用手摸，奶粉比面粉更细腻，选项B正确；C、蚕丝的主要成分是蛋白质，灼烧时发出烧焦羽毛的气味，棉纱线的主要成分是纤维素（属于糖类），灼烧时发出烧纸的气味，选项C正确；D、精盐（主要成分氯化钠）和碱面（主要成分是碳酸钠）都呈白色，选项D不正确。故选D。解题要点解题要点本知识点主要考察如何鉴别天然材料与合成材料。解题时需注意掌握好鉴别方法——灼烧法，以及不同材料灼烧后的现象区别。【变式2-1】材料是时代进步的重要标志，下面有关说法正确的是（）A．合金、合成纤维、合成橡胶都是合成材料B．玻璃钢、不锈钢、钢筋混凝土都是常见的复合材料C．温度计里的水银、保险丝里的武德合金、磁铁矿里的四氧化三铁都属于金属材料D．利用灼烧闻气味的方法，可以简易鉴别衣物是纯棉还是羊毛【答案】D【解析】A、合金属于金属材料，故A错误；B、不锈钢属于合金，属于金属材料，故B错误；C、磁铁矿里的四氧化三铁是氧化物，不属于金属材料，故C错误；D、羊毛富含蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，纯棉含植物纤维，灼烧有烧纸的味道，可以鉴别，故D正确。故选D。考点三复合材料【例3】2024年5月3日“嫦娥六号”成功发射。“嫦娥六号”使用了大量复合材料。下列关于复合材料的说法中不正确的是（）A．玻璃钢是常见的复合材料B．复合材料是一种新型材料C．多种材料混在一起就是复合材料D．复合材料综合了不同材料的优点【答案】C【解析】A、玻璃钢是常见的复合材料，故A不符合题意；B、复合材料是一种新型材料，故B不符合题意；C、复合材料是由两种或两种以上不同功能和性质的材料，用化学方法按一定方式复合在一起制成的具有某些特殊性能并优点互补的新材料，而不是多种材料混在一起就是复合材料，故C符合题意；D、复合材料集中了组成材料的优点，故D不符合题意。故选C。解题要点解题要点本知识点主要考察复合材料的特点及判断，解题时需注意将复合材料的的含义理解到位，根据其含义分析复合材料的特点。【变式3-1】冬奥会上，滑雪运动员使用的滑雪板中的玻璃纤维增强塑料属于（）A．天然材料 B．金属材料 C．复合材料 D．非金属材料【答案】C【解析】滑雪板中的玻璃纤维增强塑料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料，属于复合材料。故选：C。基础达标1．下列生活用品，主要由有机合成材料制成的是A．保鲜膜 B．铜导线 C．陶瓷碗 D．实木椅【答案】A【分析】本题考查生活用品的主要材料类型，重点是有机合成材料的识别。有机合成材料是指通过化学合成方法制成的人造有机高分子材料，常见的有塑料、合成纤维和合成橡胶等。它们以石油、天然气等为原料，经过聚合反应制成，具有可塑性和耐用性。天然有机材料（如木材、棉花）和无机材料（如金属、陶瓷）不属于有机合成材料。以下对每个选项进行分析：【详解】A、保鲜膜通常由聚乙烯（PE）或聚氯乙烯（PVC）等塑料制成。塑料是有机合成材料的典型代表，是通过聚合反应合成的高分子化合物。因此，保鲜膜主要由有机合成材料制成。符合题意。B、铜导线的主要材料是金属铜。铜是一种无机金属材料，来源于天然矿物，通过物理加工（如拉丝）制成导线，不属于有机合成材料。不符合题意。C、陶瓷碗由粘土等硅酸盐矿物经高温烧制而成，属于无机非金属材料。陶瓷是天然无机物加工的产品，并非有机合成材料。不符合题意。D、实木椅由天然木材制成。木材是天然有机材料（来自植物），但它未经化学合成过程，而是直接取自自然，因此不属于有机合成材料。不符合题意。故选A。2．服装标签标注了服装所用纤维的成分及含量等信息。某件服装的标签中标注如下，下列关于该服装的说法中，不正确的是面料：涤纶56%，棉44%里料：涤纶100%A．涤纶和棉纤维可利用燃烧区分B．该服装的面料和里料都使用了有机物C．多年后该服装无法作为再生资源回收利用D．该服装使用了天然高分子材料与合成高分子材料【答案】C【详解】A、涤纶和棉纤维可利用燃烧区分涤纶是合成纤维，燃烧时会熔融、滴落，产生黑烟和刺激性气味；棉是天然纤维，燃烧时迅速燃烧，有烧纸气味，留下灰烬。因此，通过燃烧可以区分两者。结论：正确。B、该服装的面料和里料都使用了有机物有机物是指含碳的化合物（初中定义：除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等少数物质外）。棉是天然纤维素（有机物），涤纶是合成聚酯纤维（有机物）。面料含棉和涤纶，里料为100%涤纶，均含有机物。结论：正确。C、多年后该服装无法作为再生资源回收利用再生资源指可回收再利用的材料。涤纶（合成高分子）可回收制成新纤维或塑料制品；棉（天然高分子）可生物降解或回收用于造纸、填充材料等。因此，该服装可以回收利用。选项说“无法”回收，与事实不符。结论：不正确。D、该服装使用了天然高分子材料与合成高分子材料高分子材料指大分子化合物。棉是天然高分子材料（纤维素），涤纶是合成高分子材料（聚酯）。面料含棉（天然）和涤纶（合成），里料为涤纶（合成），因此使用了两种材料。结论：正确。故选C。3．近年来洗脸巾备受青睐，其中棉柔巾为纯棉制作，而绵柔巾以聚酯纤维等材料制作，下列关于两种柔巾的说法正确的是A．棉柔巾制作材料属于合成材料 B．绵柔巾吸水性好于棉柔巾C．可用灼烧的方法区别两种柔巾 D．使用绵柔巾更加安全环保【答案】C【详解】A、棉柔巾制作材料是纯棉，属于天然有机高分子材料，不是合成材料，A错误；B、棉柔巾（纯棉）吸水性好，绵柔巾（聚酯纤维等）吸水性不如棉柔巾，B错误；C、棉柔巾灼烧时产生烧纸的气味，绵柔巾（聚酯纤维等）灼烧时产生特殊气味，可用灼烧的方法区别两种柔巾，C正确；D、棉柔巾（纯棉）是天然材料，相对更安全环保，绵柔巾（聚酯纤维等）是合成材料，废弃后可能对环境有一定影响，D错误。故选C。4．2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式在北京举行。下列选项中，没有体现化学在阅兵式中有直接贡献的是A．阅兵式上受阅部队所穿的高性能作训服，其面料采用了高强度、耐磨、透气的化学纤维材料B．阅兵中展示的高超声速导弹、战斗机等先进武器装备，其制造过程中使用了大量的新型合金材料和复合材料C．阅兵式上歼-10表演机飞过时留下的绚丽“红黄蓝”彩烟，利用了化学物质的燃烧反应产生绚丽多彩的效果D．阅兵现场的音响设备，通过电信号和声音信号的转换实现声音传播【答案】D【详解】A、化学纤维材料是通过化学合成或改性天然纤维制成的，涉及化学反应和材料科学，这直接体现了化学在材料开发中的贡献，故A不符合题意；B、合金材料是通过化学方法将金属混合制成，复合材料（如碳纤维）也涉及化学合成过程，体现化学直接贡献，故B不符合题意；C、彩烟是通过特定化学物质的燃烧反应产生的，不同化学物质燃烧时产生不同颜色，这直接涉及化学反应和化学物质的应用，体现化学直接贡献，故C不符合题意；D、音响设备的核心功能是电信号与声音信号的转换，这属于物理学中的声学和电子学范畴，故D符合题意。故选D。5．2025年4月24日，我国“神舟二十号”载人飞船成功升空。下列制作航天服的材料中属于天然高分子材料的是A．纯棉 B．钛合金 C．合成橡胶 D．合成纤维【答案】A【详解】A、纯棉来自农作物棉花，属于天然高分子材料。此选项正确。B、钛合金属于金属材料。此选项错误。C、合成橡胶属于合成高分子材料。此选项错误。D、合成纤维属于合成高分子材料。此选项错误。故选A。6．下列有关生产与生活中的化学说法错误的是A．聚乙烯塑料无毒，可用于制作食品包装袋、保鲜膜B．聚氯乙烯塑料含有毒成分，不宜用于包装熟食、饮用水C．玻璃(主要成分硅酸盐)硬度大、透明，可用于制作门窗、玻璃器皿D．羊毛属于合成纤维，耐磨、易洗涤，可大量替代天然棉纤维制作衣物【答案】D【分析】本题主要考查了生产与生活中常见材料的化学知识，涉及塑料、玻璃、纤维等材料的成分、性质及用途。【详解】A、聚乙烯塑料是由乙烯聚合而成，聚乙烯本身无毒，化学性质稳定，所以可用于制作食品包装袋、保鲜膜，此选项正确。

B、聚氯乙烯塑料是由氯乙烯聚合而成，聚氯乙烯在使用过程中，尤其是受热时，会释放出有毒的氯化氢等物质，因此不宜用于包装熟食、饮用水，此选项说法正确。

C、玻璃的主要成分是硅酸盐，它具有硬度大、透明的特点，能用于制作门窗、玻璃器皿等，此选项说法正确。

D、羊毛是天然纤维，不是合成纤维。羊毛的主要成分是蛋白质，它不耐酶（容易被蛋白酶分解），且洗涤时需要注意方法，不能大量替代天然棉纤维制作衣物，此选项说法错误。故选D。7．2025年是各类禁限塑目标实现之年，全生物降解塑料袋在快递、餐饮等多个领域应用广泛，使用全生物降解塑料袋的意义是A．降低生产成本 B．加快燃烧速率 C．减少塑料污染 D．提高承重能力【答案】C【详解】A、全生物降解塑料袋的生产通常使用玉米淀粉、PLA（聚乳酸）等可生物降解材料，这些原料成本较高，生产工艺也更复杂，因此生产成本往往高于传统塑料。它不会降低生产成本，反而可能增加成本，不符合题意；B、燃烧速率取决于塑料的化学成分和添加剂，全生物降解塑料袋并非设计用于燃烧，其意义是生物降解，而非燃烧，不符合题意；C、全生物降解塑料袋的核心意义是环保。它能在堆肥或自然条件下被微生物分解，避免像传统塑料那样长期残留，减少土壤、水体污染和生态破坏，符合题意；D、承重能力取决于塑料的厚度、结构和材料强度，全生物降解塑料袋的力学性能通常与传统塑料相似或略低，并非其设计目的，不符合题意。故选C。8．利用性质差异可以区分物质，下列方法能达到目的的是A．带火星的木条区分二氧化碳和氮气 B．观察区分铁粉和木炭粉C．灼烧法区分羊毛纤维和棉纤维 D．溶解区分食盐和白砂糖【答案】C【详解】A、二氧化碳、氮气均不能燃烧且不支持燃烧，均不能使带火星的木条复燃，现象相同，不能区分二者，不符合题意；B、铁粉、木炭粉均为黑色固体，不能通过观察的方法区分二者，不符合题意；C、羊毛纤维主要成分为蛋白质，灼烧时产生烧焦羽毛的气味；棉纤维主要成分为纤维素，灼烧时产生类似烧纸的气味，能用灼烧法区分二者，符合题意；D、食盐、白砂糖均易溶于水，均能形成无色透明溶液，不能通过溶解的方法区分二者，不符合题意。故选：C。46．9．我国自主研发的人形机器人在多项关键功能上实现重要技术突破。下列用于制造机器人的材料中属于合成材料的是A．骨架：铝合金 B．机械臂：碳纤维复合材料C．轴承：氮化硅陶瓷 D．关节：聚醚醚酮特种工程塑料【答案】D【详解】A、铝合金属于金属材料，不是合成材料，选项错误；B、碳纤维复合材料是由碳纤维与树脂基体（如环氧树脂）复合而成，属于复合材料，不是合成材料，选项错误；C、氮化硅陶瓷是一种无机非金属材料，不是合成材料，选项错误；D、聚醚醚酮是一种塑料，塑料属于合成材料，选项正确；故选D。10．2024年11月17日，第十五届中国国际航空航天博览会圆满落幕。在本次航展中国超级武器九天无人机首次亮相，它被西方国家称为空中航母，“九天”翱翔震惊世界，祖国科技，威震四方。下列说法不正确的是A．航空零部件使用了碳纤维复合材料，具有密度小、强度高等优点B．机身材料使用的镁锂合金属于金属材料C．“九天”可携带更多燃料，在飞行过程中是机械能到化学能的转化D．“九天”无人机的横空出世，彰显了我国在该技术层面质的飞跃，意义非凡【答案】C【详解】A、航空零部件使用了碳纤维复合材料，具有密度小、强度高等优点，用于航空航天领域以减轻重量并提高性能，说法正确，不符合题意；B、机身材料使用的镁锂合金属于金属材料，说法正确，不符合题意；C、“九天”可携带更多燃料，在飞行过程中是化学能到机械能的转化，说法错误，符合题意；D、“九天”无人机的横空出世，彰显了我国在该技术层面质的飞跃，意义非凡，说法正确，不符合题意。故选：C。11．神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热，飞船上的观察窗上安装有一种特殊的玻璃-一硅酸铝玻璃，以便于观察飞船外的情况。下列有关硅酸铝玻璃性质的推测不正确的是A．耐高温、耐冲击 B．受热易分解C．不与氧气发生反应 D．透光性好【答案】B【详解】神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热，推测其耐高温，不与氧气反应；飞船上用到一种与智能手机屏幕相同的材料——硅酸铝玻璃，以便于观察飞船外的情况，推测其透光性好，受热不易分解；故选：B。12．化学就在我们身边，人类的衣、食、住、行都离不开。下列说法错误的是A．棉花属于合成纤维 B．葡萄糖可为人体组织提供营养C．水泥、玻璃等是重要的建筑材料 D．使用乙醇汽油，可减少污染【答案】A【详解】A、棉花属于天然材料，此选项错误；B、葡萄糖属于糖类，可为人体组织提供营养，此选项正确；C、水泥、玻璃等化工产品都是生产生活中重要的建筑材料，此选项正确；D、乙醇汽油燃烧相对更充分，能减少污染物的排放，从而减轻空气污染，此选项正确。故选A。13．如图是2022年北京冬奥会中出现的一些物品，根据图文回答问题。(1)2022年北京冬奥会中运动员穿着的御寒服在制作时使用了棉花。棉花属于（填“合成纤维”或“天然纤维”）。(2)以玉米、薯类及秸秆等为原材料生产的可降解餐具，代替塑料制品为冬奥会提供相关服务。使用可降解餐具代替塑料制品可缓解的环境问题有，除研发可降解材料外，在生活中为降低塑料制品对环境的污染，可以采取的措施是（写出一条即可）。(3)首钢滑雪大跳台主体为钢结构，钢属于（填“纯净物”或“混合物”）。钢铁制品锈蚀是铁与共同作用的结果。(4)接送运动员使用的是氢燃料大巴。氢燃料燃烧的化学方程式为。【答案】(1)天然纤维(2)白色污染（合理即可）减少使用塑料包装制品（或用布袋购物等合理即可）(3)混合物氧气和水(4)【详解】（1）棉花属于天然纤维；（2）使用可降解餐具代替塑料制品可缓解的环境问题有白色污染等；除研发可降解材料外，在生活中为降低塑料制品对环境的污染，可以采取的措施是减少使用塑料包装制品（或用布袋购物等合理即可）；（3）纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由两种或两种以上物质混合而成的物质。钢是由铁和碳组成的合金，属于混合物；钢铁制品锈蚀是铁与氧气和水共同作用的结果；（4）氢气和氧气点燃生成水，；14．请阅读下面材料，回答问题材料一：保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，能调节被保鲜品周围和的含量，从而起到保鲜作用材料二：目前市场上常见的保鲜膜主要是聚乙烯保鲜膜，它是以石油中提炼出的乙烯()为主要原料制成的，不易降解，用从海藻中提取的海藻酸钠制成的保鲜膜具有良好的可降解性。在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化材料三：科研人员以4℃环境下储藏的鲜切西瓜为样品，测试了海藻酸钠保鲜膜对西瓜品质的影响。研究其保鲜效果。其中，用海藻酸钠保鲜膜和聚乙烯保鲜膜分别包裹的西瓜，储藏期间微生物生长的情况如图1(纵坐标数值越大，代表微生物数量越多)；用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜每天减少的质量见表1。图1100g西瓜每天减少的质量测定时间第1天第2天第3天第4天第5天第6天质量/g3.52.73.12.42.51.5表1目前，科研人员还在致力于海藻酸钠保鲜膜性能改进的研究，以推进其在食品保鲜中实际应用。(1)根据材料一，聚乙烯保鲜膜主要是以石油中提炼出的乙烯()为主要原料制成，写出充分燃烧的化学方程式。(2)海藻酸钠保鲜膜中的海藻酸钠由钠、碳、氢、氧四种元素组成，其中属于金属元素的是(填元素名称)。(3)根据材料一和材料二信息，判断下列说法不正确的是(填序号)：①保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性。②海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜难降解。(4)微生物的滋生是引起水果腐烂变质的一个重要原因。图1数据可看出海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果(填“优于”“劣于”)聚乙烯保鲜膜。(5)表1中的“3.5”表示。【答案】(1)(2)钠(3)②(4)优于(5)用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜第1天减少的质量【详解】（1）乙烯燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为。（2）钠为金字旁，属于金属元素，碳为石字旁，属于非金属元素，氢、氧为气字头，属于非金属元素。（3）①隔绝材料一可知，保鲜膜通常有适度的透氧性和不透湿性，说法正确；②根据材料二可知，在可降解测试中，海藻酸钠保鲜膜20天后基本降解完毕，而聚乙烯保鲜膜基本没有变化，则海藻酸钠保鲜膜比聚乙烯保鲜膜易降解，说法不正确。故选②。（4）根据图1可知，相同时间时，用聚乙烯保鲜膜分别包裹的西瓜中微生物数量更高，则说明其表现效果没有海藻酸钠保鲜膜的保鲜效果好。（5）由题干信息可知，“3.5”表示用海藻酸钠保鲜膜包裹的100g西瓜第1天减少的质量。15．端午节是中国传统节日，自古有吃粽子，赛龙舟，挂艾草，喝雄黄酒等习俗。I.粽子：粽子是端午节的传统美食。其中鲜肉粽子的用料讲究，除了糯米，还有猪肉、蛋黄、食用盐、鸡精、白酒、植物油等，味道香糯可口，食之唇齿留香。(1)粽子中的糯米富含的营养素是。II.龙舟：制作龙舟常用樟木、桧木，现今也有用玻璃钢来制作，既环保又方便。(2)樟木、桧木由复杂的多种有机物构成，如纤维素、半纤维素、木质素，其中纤维素属于有机高分子化合物，玻璃钢属于_____材料(填序号)。A．无机材料 B．合成材料 C．复合材料III.雄黄酒：雄黄酒是用研磨成粉末的雄黄泡制的白酒或黄酒，古语曾说“饮了雄黄酒，病魔都远走”。雄黄的主要化学成分是硫化砷。如As2S3，雄黄加热后会转变为砷的氧化物，也就是剧毒品砒霜。从现代医学角度来看可能会对人体造成危害，不适宜食用。(3)请写出+3价砷的氧化物的化学式。(4)永宁县的大棚蔬菜远近闻名。建造蔬菜大棚时需要用到的材料有钢材、玻璃、塑料薄膜、混凝土等，其中不锈钢属于铁合金。它的(填一项即可)比纯铁更优越。(5)宁夏贺兰山东麓葡萄酒在国际比赛中多次获奖。该葡萄酒含多种无机盐，如钾元素。它有助于保护心肌和维持心脏功能，钾元素是(填“常量元素”或“微量元素”)。【答案】(1)糖类(2)C(3)(4)硬度(5)常量元素【详解】（1）糯米中富含淀粉，淀粉属于糖类；（2）玻璃钢是由玻璃纤维与合成材料复合而成的特殊材料，属于复合材料，故选：C；（3）氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，则砷的氧化物中含有砷元素和氧元素，在化合物中氧元素常显-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则+3价砷的氧化物的化学式为；（4）一般情况下，合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，则不锈钢的硬度比纯铁更优越；（5）钾元素是人体必需的常量元素。16．复合材料是运用先进技术将不同性质的材料组分优化再组合而成的新材料，具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良等优点。目前已成为在航天、航空、电子、交通等领域发展迅速的重要先进材料。复合材料由基体与增强体两部分组成。常见基体材料有金属、陶瓷、树脂、玻璃。增强体材料种类繁多，包括玻璃纤维、碳纤维、高分子纤维等。环氧树脂是一种热固性树脂，是一种常见的基体，化学式为(C11H12O3)n，具有质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等优点，广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域，环氧树脂的热导率较低，不利于散热。近年来我国环氧树脂的应用领域如图1所示。碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，是一种理想的复合材料增强体，具有密度小、强度高、耐磨性好、电学和热力学性能优异等特性。研究人员通过粉末冶金法制备出了碳纳米管/铜基复合材料，并通过实验比较了该复合材料在不同载荷下的比磨损率，其结果如图2所示。随着科学技术的发展，更多优异的复合材料将会被广泛应用。依据文章内容回答下列问题。(1)下列属于复合材料的是（填选项）。A．棉花 B．玻璃钢 C．钛合金 D．塑料(2)近年来我国环氧树脂应用最广泛的领域是，该物质的优点是(写一个即可)。(3)碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，其充分燃烧的化学方程式为。(4)对比题图2中三条曲线，得出的实验结论是：在实验研究的碳纳米管体积分数范围内，当碳纳米管体积分数相同时，载荷下碳纳米管/铜基复合材料的比磨损率最高。(5)下列说法错误的是(填字母)。a．复合材料是天然存在的物质，属于混合物b．复合材料由基体与增强体两部分组成c．碳纳米管与石墨的性质完全相同【答案】(1)B(2)涂料质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好（写一个就可以）(3)(4)0.5N(5)ac【详解】（1）A、棉花属于天然有机高分子材料；不符合题意；B、玻璃钢是由树脂基体和玻璃纤维等增强材料复合而成的，属于复合材料；符合题意；C、钛合金属于金属材料；不符合题意；D、塑料属于合成材料。不符合题意；故选B。（2）由1图可知，近年来我国环氧树脂应用最广泛的领域是：涂料；环氧树脂的优点是：质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等；（3）碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，属于碳单质，其充分燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：；（4）由图2可知，在实验研究的碳纳米管体积分数范围内，当碳纳米管体积分数相同时，0.5N载荷下碳纳米管/铜基复合材料的比磨损率最高；（5）a、复合材料是运用先进技术，将不同性质的材料组分优化再组合而成的新材料，不是天然存在的物质，复合材料由多种物质混合而成，属于混合物，说法错误；b、复合材料是由基体和增强体两部分组成的，说法正确；c、碳纳米管是管状的纳米级石墨晶体，碳纳米管和石墨均是由碳元素组成的单质，化学性质相似，但是碳原子的排列方式不同，物理性质差异很大，说法错误。故选ac。综合应用17．下列实验方案不能达到实验目的的是选项实验目的实验方案A除去N2中的O2将混合气体通过足量的灼热铜网B比较铝合金和铝的硬度将铝合金和铝相互刻划，铝表面出现划痕，则铝的硬度小C鉴别羊毛纤维和合成纤维取样，分别燃烧并闻气味，有烧毛发气味的是羊毛纤维D检验集气瓶内气体是否为CO2将燃着的木条伸入集气瓶内，木条熄灭，则该气体是CO2A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A、将混合气体通过足量的灼热铜网，氧气会与铜反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去N2中的O2，该方案能达到实验目的，不符合题意；B、将铝合金和铝相互刻划，铝表面出现划痕，说明铝的硬度小，能比较铝合金和铝的硬度，该方案能达到实验目的，不符合题意；C、取样，分别燃烧并闻气味，羊毛纤维燃烧有烧毛发的气味，合成纤维燃烧有特殊气味，能鉴别羊毛纤维和合成纤维，该方案能达到实验目的，不符合题意；D、将燃着的木条伸入集气瓶内，木条熄灭，不能确定该气体一定是CO2，因为氮气等不支持燃烧的气体也能使燃着的木条熄灭，该方案不能达到实验目的，符合题意。故选D。18．下列鉴别物质的实验方案中，错误的是选项实验目的实验方法A区分真黄金和假黄金（铜锌合金）灼烧，观察颜色变化B区分羊毛和涤纶抽丝灼烧，闻气味C区分氯化钠和氯化钡取样，加入硝酸银溶液D区分氮肥和磷肥观察颜色A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、真黄金（金，Au）化学性质稳定，灼烧时不变色；假黄金（铜锌合金）中的铜灼烧会氧化生成黑色氧化铜，因此灼烧后颜色变化明显，可以区分。选项正确；B、羊毛是蛋白质纤维，灼烧时产生烧焦羽毛的气味；涤纶是合成纤维，灼烧时产生刺激性塑料气味。通过闻气味可以区分。选项正确；C、氯化钠和氯化钡都含有氯离子，加入硝酸银溶液后，均会生成白色氯化银沉淀，现象相同，无法区分。选项错误；D、常见氮肥（如尿素、碳酸氢铵）通常为白色晶体；常见磷肥（如过磷酸钙、磷矿粉）通常为灰色或深色（如灰白、褐色）。通过观察颜色差异可以初步区分。选项正确；故选C。19.化学与生活息息相关。（1）佩戴口罩遮挡飞沫的原理相当于化学实验中的操作。（2）“额温枪”在新冠肺炎疫情防控中发挥着重要作用。图1所示是“额温枪”外部结构示意图，其中属于有机合成材料的是。（3）合理膳食，提高机体免疫力。柑橘是富含维生素的水果，图2为某种柑橘的部分营养成分表。①图中的钙、钾、磷是指（填字母序号）。A．分子

B．原子

C．元素

D．单质②能够为人体提供能量的营养素是（填字母序号），它们都属于（填“有机物”或“无机物”）。A．糖类

B．蛋白质

C．油脂

D．维生素

E.水

F.无机盐③柑橘适宜生长在pH为6左右的土壤中。若某土壤的pH为3，要经改良后方可种植柑橘。下列物质既可用来改良酸性土壤，又能给土壤施肥的是（填字母序号）。A．生石灰

B．熟石灰

C．草木灰（主要成分为碳酸钾）（4）硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中可用来区分硬水和软水；（5）图3为某科研小组测量常温下不同浓度的酒精灭活某病毒所需时间的实验结果。图中显示消毒效果比较好的酒精浓度在左右；酒精完全燃烧的化学方程式为。【答案】（1）过滤（2）塑料外壳（3）CABC有机物C（4）肥皂水（5）70%【解析】（1）佩戴普通口罩预防病毒的原理相当于过滤掉病毒，因此相当于化学实验中的过滤操作，故填写：过滤。（2）塑料、合成纤维和合成橡胶都属于有机合成材料，故填写：塑料外壳。（3）①物质是由元素组成的，图中的钙、钾、磷是指元素，故填写：C。②能够为人体提供能量的营养素是糖类、蛋白质、脂肪，故填写：ABC。糖类、蛋白质、脂肪中都含有碳元素，均属于有机物；故填：有机物。③生石灰和熟石灰虽然能改良酸性土壤，但是不能提供营养元素；而草木灰的主要成分是碳酸钾，是钾肥，且水溶液显碱性，所以既可用来改良土壤酸性，又能给土壤补充钾肥；故填写：C。（4）生活中可用肥皂水来区分硬水和软水，故填写：肥皂水。（5）图中显示消毒效果比较好的酒精浓度在70%左右，故填写：70%；在点燃的条件下，酒精和氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：，故填写：。拓展培优20．聚乳酸（PLA）是一种无毒无刺激的材料，广泛应用于医疗卫生、食品包装等领域。化学兴趣小组围绕聚乳酸展开项目式研究。项目一：合成PLA小组同学通过查阅资料了解到，可从含有丰富淀粉的玉米中制取乳酸，再经过聚合反应生产得到PLA，因此PLA也被称为玉米塑料。(1)玉米