2012届高考化学复合材料复习考点详析教案

复合
I．课标要求：
1．了解复合的形成和组成部分；
2．了解几种常见的复合材料及其在生产、生活中的重要应用。
II．考纲要求：
1．了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其它新材料的特点，
2．了解有关的生产原理
Ⅲ.教材精讲：
1．常见材料的分类：
单 传统无机非金属材料：玻璃、水泥
材 一 无机非金 陶瓷、砖瓦等。
组 属材料 新型无机非金属材料：高温结构陶瓷、
成 生物陶瓷、压电陶瓷。
材 有机合成材料：塑料、橡胶、纤维等
料 料 金属材料：铝合金、钢铁、金、银、铜、钛等

复合材料：玻璃钢、碳纤维增强复合材料、隔热陶瓷瓦等。
能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱。
2．认识复合材料
a)常见单一材料的优缺点
材料实例优点缺点
金属材料钢铁强度高，导电，导热易被腐蚀
无机非金属材料普通玻璃耐高温、透明、易加工易破碎
有机合成材料塑料密度小，不导电易老化、不耐高温
(2)认识复合材料
概念：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料称为复合材料。
组成：复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。
特点： 既保持原材料的特点，使各组分之间协调作用，形成了优于原材料的特性。
分类：
按基体分为：树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。
按增强体形状分：颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。
按性能要求分：①用以代替金属的复合材料，如由合成树脂与玻璃纤维制成的玻璃钢。
②高性能复合材料，如碳纤维增强复合材料。
③对强度要求不高的非结构复合材料，如钙塑塑料，用于制造包装箱、塑料桶、仪器外壳、门窗、天花板等，有“合成木材”、“合成纸”之称。
3．形形色色的复合材料
b)玻璃钢
①玻璃钢中的基体：合成树脂 增强体：玻璃纤维
②玻璃钢的性能：强度高、密度小、耐化学腐蚀，电绝缘性好，机械加工性能好。
③玻璃钢的用途：用于车船制造、仪器仪表、电子电气、排水管道等
c)碳纤维增强复合材料
①碳纤维增强复合材料的增强体：碳纤维 基体：合成树脂
②碳纤维增强复合材料性能：韧性好、强度高而质轻
③碳纤维增强复合材料用途：用于纺织机械和化工机械的制造，以及医学上人体组织中韧带的制作等。
d)航空、航天领域中的复合材料
飞机、火箭的机翼和机身、导弹的壳体，大多数是以纤维为增强体，金属为基体的复合材料，航天飞机机身上的隔热陶瓷片是由纤维和陶瓷制成的复合材料。

IV．典型例题
例1、材料按其化学组成通常可分为三类，如陶瓷属于________________；合金属于________________；塑料属于________________；光导纤维属于____________；
隔热陶瓷瓦属于____________；生物陶瓷属于_______________。
【解析】理清概念是解答此题的关键。材料分成无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料。该题要求从化学组成的角度去分析归纳。其中塑料是有机物，其余为无机物。
【答案】传统无机非金属材料 金属材料 有机高分子材料 新型无机非金属材料
复合材料 新型无机非金属材料
例2、下列说法错误的是（ ）
A、玻璃钢是以玻璃纤维作增强体，合成树脂作基体的复合材料
B、飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C、制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维任增强体
D、航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
【解析】飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，而B项中将基体与增强体颠倒了。
【答案】B
例3、下列材料中属于复合材料的是（ ）
A、不锈钢 B、玻璃钢 C、钢筋混凝土建材 D、钢化玻璃
【解析】复合材料在组成上有一个特征，就是包括基体和增强体。不锈钢是含镍、铬的合金，钢化玻璃是由普通玻璃经过热处理而形成的玻璃，它们都不是复合材料。玻璃钢是一种以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料。钢筋混凝土建材是以钢筋作增强体、水泥砂浆的凝固体作基体的复合材料
【答案】BC
例4、（2002年高考全国卷）以下说法正确的是（ ）
A、纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B、绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C、生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D、光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
【解析】A、“纳米”不是物质的名称，而是一种长度单位，其符号是nm,1nm=10-9m。纳米材料是指物体分散的粒子直径为1nm ~100nm的材料
B、任何食品、物品都是由化学物质组成的。绿色食品是指食用绝对安全的食品，它的主要特征是，不利于人体健康的化学成分（如化肥、农药）残留量符合严格的标准规定，绉对食用安全。
C、生物固氮，即自然界中的一些微生物群（如豆科植物的根瘤菌）将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物，生物固氮并非植物通过叶面直接吸收空气中的氮气。
D、光导纤维，简称“光导”，是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的细丝。工业上可以用石英玻璃、红外玻璃、多组分玻璃等为原料制造光导纤维，这些纤维的主要成份都是二氧化硅。
【答案】D

V．跟踪训练
一、选择题（下列每题都只有一个答案，）
1、下列物质中属于复合材料的是（ ）
A、玻璃 B、生物陶瓷 C、塑料 D、玻璃钢
2、复合材料的优点是（ ）
①强度高 ②质量轻 ③耐高温 ④耐腐蚀
A、仅①④ B、仅②③ C、除③外 D 、①②③④
3、随着社会的发展，复合材料是一类新型的有前途的发展材料，目前，复合材料最主要的应用领域是（ ）
A、高分子分离膜 B、人类的人工器官
C、宇宙航空工业 D、新型药物
4、下列关于复合材料的说法不正确的是（ ）
A、金属材料不能制成复合材料
B、玻璃钢是日常生活中常用的复合材料，其强度可超过合金钢
C、跳高运动员用的撑杆为复合材料制作
D、复合材料具有不可估量的应用前景，人类已从合成材料时代进入复合材料时代。
5、复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为（ ）
A、增塑剂 B、发泡剂 C、防老化剂 D、增强体
二、选择题（下列各题可能有1~2个答案。多填多效）
6、我国科学家前不久成功合成了3 nm长的管状定向碳纳米管，长度居世界首位。这种碳纤维具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的四分之一）、熔点高、化学稳定性好的特点，因而被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法中不正确的是（ ）
A、它是制造飞机的理想材料 B、它的主要组成元素是碳
C、它的结构与石墨相似 D、碳纤维复合材料不容易导电
7、我国及美、日等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机。这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的。这种材料是（ ）
A、氧化铝陶瓷 B、氮化硅陶瓷C、光导纤维 D、玻璃钢
8、下列具有特殊性能的材料中，全部由主族元素形成的化合物是（ ）
A、半导体材料砷化镓 B、吸氢材料镧镍合金
C、透明陶瓷材料硒化锌 D、超导材料K3C60
9、复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因在于（ ）
A、复合材料的使用可以使导弹能经受超高温的变化
B、复合材料的使用可以使导弹的质量减轻
C、复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的改变
D、复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化
10、新型无机材料碳化钛（TiC）碳化硼（B4C）氮化硅（Si3N4）等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成时可采取以下措施（ ）
A、通入充足的氧气 B、避免与氧气接触
C、在氮气气氛中合成 D、通入少量的氧气
11、微型音像磁带中磁性材料的化学组成相当于CoxFe3-xO4+x ，若x的值为0。5，则下列说法中正确的是（ ）
A、只含Co3+、Fe3+
B、含有Co3+、Fe2+、Fe3+
C、其中Co3+与Fe2+的物质的量之比为1：1
D、其中Co3+与Fe3+的物质的量之比为1：4
12、对下列材料的特性及用途的说法不正确的是（ ）
A、玻璃纤维柔软如丝，可像棉纱一样纺织，但拉伸强度低
B、光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料
C、玻璃钢强度高，密度小、但不耐腐蚀，所以不能用于制造废水处理系统的管道
D、氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机
三、填空题：
13、下面列出了复合材料与复合材料的用途。请你填上对应的字母将它们联系起来：
（1）金属和碳纤维复合材料 （2）陶瓷和玻璃纤维复合材料
（3）合成树脂和玻璃纤维复合材料（4）合成树脂和碳纤维复合材料
A、球拍、钓鱼竿、赛车、冲浪板等体育用品B、水上滑梯、运输罐、餐桌椅、排水管道等
C、飞机、火箭的机翼和机身以及导弹外壳D、航天飞机机身上的隔热瓦
（1）__________(2)____________(3)_____________(4)___________
14、普通玻璃、普通钢和玻璃钢是三种不同的材料，它们在性质方面差别很大。请根据学过的知识，完成下面的表格：
普通玻璃普通钢玻璃钢
主要组成元素或物质
材料类别
性质特点
用途
参考答案
1、D 2、D 3、C 4、A 5、D 6、D 7、B 8、A D 9、B
10、B C 11、A 12、A C
13、（1）C （2）D （3）A （4）B
14、
普通玻璃普通钢玻璃钢
主要组成元素或物质硅酸钠、硅酸钙、
二氧化硅
铁、碳、锰、硅等玻璃纤维和合成树脂
材料类别无机非金属材料合金复合材料
性质特点无固定熔点，易软化，易破碎坚硬、有韧性、有弹性重量轻、强度高、耐水、耐磨、耐撞、耐腐蚀、产品美观、
用途窗玻璃、玻璃器皿机器零件、刀具建筑工业、化工生产、医疗器械制造船体、汽车车身、印刷电路板、排水管道

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