化學材料科學知識點集萃姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、單選題1.化學材料科學的定義是什么？

A.研究材料的合成、制備、功能和應用

B.研究化學反應和分子結構

C.研究生物大分子的結構和功能

D.研究地球化學和礦物學

2.常見的金屬材料有哪些分類？

A.金屬、合金、金屬陶瓷

B.非鐵金屬、黑色金屬、有色金屬

C.金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、碳基復合材料

D.有機金屬、無機金屬、半金屬

3.氧化膜在金屬腐蝕防護中的作用是什么？

A.提高金屬的導電性

B.降低金屬的導熱性

C.阻止氧氣和水分接觸金屬表面

D.增加金屬的硬度

4.聚合物材料的分類及其特點？

A.熱塑性塑料、熱固性塑料、橡膠、纖維

B.無機聚合物、有機聚合物、生物聚合物

C.塑料、橡膠、纖維、陶瓷

D.高分子量聚合物、中分子量聚合物、低分子量聚合物

5.陶瓷材料的制備方法有哪些？

A.濕法、干法、熱壓、熔融

B.噴霧法、澆注法、燒結法、熱處理

C.水泥基、玻璃基、金屬基、碳基

D.粉末冶金、陶瓷冶金、復合材料冶金

6.什么叫做復合材料的界面問題？

A.復合材料中各組分之間的相互作用

B.復合材料中缺陷的產(chǎn)生和分布

C.復合材料中應力的傳遞和分布

D.復合材料中化學成分的變化

7.高分子聚合物的鏈結構對其功能有什么影響？

A.鏈結構決定了聚合物的物理狀態(tài)

B.鏈結構不影響聚合物的功能

C.鏈結構決定了聚合物的化學性質

D.鏈結構只影響聚合物的力學功能

8.什么因素會影響材料的機械功能？

A.材料的化學成分、制備工藝、環(huán)境因素

B.材料的溫度、壓力、時間

C.材料的密度、比表面積、微觀結構

D.材料的導電性、導熱性、磁性

答案及解題思路：

1.答案：A

解題思路：化學材料科學涉及材料的合成、制備、功能和應用，因此選項A正確。

2.答案：B

解題思路：金屬材料按性質和用途通常分為非鐵金屬、黑色金屬和有色金屬，選項B正確。

3.答案：C

解題思路：氧化膜可以阻止氧氣和水分接觸金屬表面，從而起到防護作用，選項C正確。

4.答案：A

解題思路：聚合物材料根據(jù)熱塑性或熱固性以及應用特點進行分類，選項A正確。

5.答案：B

解題思路：陶瓷材料的制備方法包括濕法、干法、熱壓和熔融等，選項B正確。

6.答案：A

解題思路：復合材料的界面問題是指各組分之間的相互作用，選項A正確。

7.答案：A

解題思路：高分子聚合物的鏈結構決定了其物理狀態(tài)，進而影響功能，選項A正確。

8.答案：A

解題思路：材料的化學成分、制備工藝和環(huán)境因素都會影響材料的機械功能，選項A正確。二、填空題1.化學材料科學主要研究______。

答案：材料的結構、功能、制備和應用。

解題思路：化學材料科學是一門研究材料的組成、結構、功能以及它們之間的相互關系的科學。它涵蓋了材料的制備、性質、應用等多個方面，旨在通過研究材料的本質，推動材料科學的發(fā)展。

2.金屬材料的主要功能包括______、______和______。

答案：強度、韌性和耐腐蝕性。

解題思路：金屬材料的主要功能包括機械功能和化學功能。強度指材料抵抗變形和斷裂的能力；韌性指材料在斷裂前吸收能量的能力；耐腐蝕性指材料抵抗腐蝕介質侵蝕的能力。

3.聚合物材料根據(jù)主鏈結構可以分為______和______。

答案：碳鏈聚合物和雜鏈聚合物。

解題思路：聚合物材料根據(jù)主鏈結構可以分為碳鏈聚合物和雜鏈聚合物。碳鏈聚合物是指主鏈主要由碳原子構成的聚合物；雜鏈聚合物是指主鏈中除了碳原子外還含有其他元素的聚合物。

4.陶瓷材料具有良好的______、______和______功能。

答案：高溫穩(wěn)定性、硬度和耐磨性。

解題思路：陶瓷材料是一種非金屬無機材料，具有良好的高溫穩(wěn)定性、硬度和耐磨性。高溫穩(wěn)定性指材料在高溫下不易發(fā)生功能變化；硬度指材料抵抗壓痕和劃痕的能力；耐磨性指材料在摩擦過程中不易發(fā)生磨損。

5.復合材料的功能通常優(yōu)于______和______。

答案：基體材料和增強材料。

解題思路：復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料組成的。其功能通常優(yōu)于單一的基體材料和增強材料，因為復合材料能夠結合不同材料的優(yōu)點，實現(xiàn)功能上的互補和提升。

答案及解題思路：

答案解題思路內容：

1.化學材料科學主要研究材料的結構、功能、制備和應用。

解題思路：了解化學材料科學的研究領域，包括材料的組成、結構、功能以及制備和應用等。

2.金屬材料的主要功能包括強度、韌性和耐腐蝕性。

解題思路：掌握金屬材料的基本功能，了解不同功能對金屬材料的影響。

3.聚合物材料根據(jù)主鏈結構可以分為碳鏈聚合物和雜鏈聚合物。

解題思路：區(qū)分不同類型聚合物的主鏈結構，了解其對應的功能特點。

4.陶瓷材料具有良好的高溫穩(wěn)定性、硬度和耐磨性。

解題思路：認識陶瓷材料的主要功能，了解其在高溫、硬度和耐磨方面的優(yōu)勢。

5.復合材料的功能通常優(yōu)于基體材料和增強材料。

解題思路：理解復合材料的組成和結構，分析其功能優(yōu)于單一材料的原因。三、判斷題1.化學材料科學是研究材料的制備、結構、功能和應用的科學。（）

答案：正確

解題思路：化學材料科學作為一門交叉學科，主要研究材料的合成方法、微觀結構、物理和化學性質，以及它們在不同應用中的表現(xiàn)。這些研究涵蓋了材料的整個生命周期，從材料的制備到其應用。

2.金屬材料的腐蝕都是由于電化學腐蝕引起的。（）

答案：錯誤

解題思路：金屬材料的腐蝕有多種形式，包括電化學腐蝕、化學腐蝕、高溫腐蝕等。并非所有腐蝕現(xiàn)象都由電化學過程引起，有些腐蝕是直接的化學反應導致的。

3.聚合物材料都是通過聚合反應制備的。（）

答案：正確

解題思路：聚合物材料，也稱為高分子材料，是通過單體分子的聚合反應形成的。這是制備聚合物材料的主要方法。

4.陶瓷材料的熱穩(wěn)定性較好，但力學功能較差。（）

答案：正確

解題思路：陶瓷材料因其非晶態(tài)結構在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性，但在低溫下或受到?jīng)_擊時，其脆性可能導致力學功能較差。

5.復合材料是由兩種或兩種以上不同材料組成的。（）

答案：正確

解題思路：復合材料通過物理或化學的方法將兩種或兩種以上的不同材料結合在一起，形成具有各組成材料優(yōu)良特性的新材料。四、選擇題1.以下哪種材料的制備過程涉及溶膠凝膠法？

A.金屬材料

B.聚合物材料

C.陶瓷材料

D.復合材料

2.以下哪種現(xiàn)象不屬于材料的物理性質？

A.導電性

B.硬度

C.腐蝕

D.色澤

3.以下哪種材料的熔點較高？

A.鋁合金

B.聚合物

C.陶瓷

D.復合材料

4.以下哪種材料的強度較高？

A.金屬材料

B.聚合物材料

C.陶瓷材料

D.復合材料

5.以下哪種材料具有優(yōu)異的耐磨功能？

A.金屬材料

B.聚合物材料

C.陶瓷材料

D.復合材料

答案及解題思路：

1.答案：C.陶瓷材料

解題思路：溶膠凝膠法是一種以溶液或懸浮液為起始原料，通過溶膠形成凝膠，然后通過干燥、熱處理等步驟制備陶瓷材料的方法。因此，陶瓷材料的制備過程涉及溶膠凝膠法。

2.答案：C.腐蝕

解題思路：材料的物理性質是指不涉及化學變化的性質，如導電性、硬度和色澤等。而腐蝕是一種化學變化，因此不屬于材料的物理性質。

3.答案：C.陶瓷

解題思路：陶瓷材料通常具有較高的熔點，這是因為它們由硅酸鹽等化學鍵連接的晶體構成，化學鍵強度高，不易熔化。

4.答案：D.復合材料

解題思路：復合材料通常是由兩種或兩種以上具有不同功能的材料組成，通過復合可以產(chǎn)生比單一材料更優(yōu)異的功能，包括強度。因此，復合材料的強度通常較高。

5.答案：C.陶瓷材料

解題思路：陶瓷材料由于其硬度高、耐磨性優(yōu)異，常用于制造耐磨部件，如磨具、軸承等。因此，陶瓷材料具有優(yōu)異的耐磨功能。五、簡答題1.簡述化學材料科學的研究內容。

研究內容：

材料的基本組成和結構研究，包括原子、分子、晶體、非晶態(tài)等；

材料功能的研究，包括物理功能、化學功能、力學功能等；

材料制備、加工和表征技術的研究；

材料在特定環(huán)境中的應用功能研究；

材料的環(huán)境友好性和可持續(xù)性研究；

材料的經(jīng)濟性、安全性和健康性研究。

2.舉例說明金屬材料的主要應用領域。

應用領域：

建筑材料：鋼鐵、鋁合金、銅合金等；

交通工具：汽車、船舶、飛機等制造；

電子產(chǎn)品：各種電子元件、連接器等；

能源設備：發(fā)電站設備、石油鉆探設備等；

生物醫(yī)療：醫(yī)療器械、人造骨等。

3.分析影響聚合物材料力學功能的因素。

影響因素：

聚合物分子結構：如鏈結構、交聯(lián)密度、分子量分布等；

溫度：溫度變化會影響材料的玻璃化轉變溫度，從而影響力學功能；

應力：應力狀態(tài)會影響材料的屈服強度、斷裂伸長率等；

加工條件：如拉伸、壓縮、剪切等加工過程中的工藝參數(shù)；

環(huán)境因素：如紫外線、氧氣等。

4.簡述陶瓷材料的特性及其在工業(yè)中的應用。

特性：

高硬度、高耐磨性；

高熱穩(wěn)定性；

良好的化學穩(wěn)定性；

良好的電絕緣性；

抗腐蝕性。

應用：

高溫爐襯材料；

耐磨材料；

傳感器；

電子元件；

光學器件。

5.比較復合材料與傳統(tǒng)材料在功能上的差異。

功能差異：

復合材料通常具有更高的強度和剛性；

復合材料具有更好的耐腐蝕性和耐磨性；

復合材料的密度一般較低；

復合材料的加工功能可能較差；

傳統(tǒng)材料在成本和加工簡便性上可能更具優(yōu)勢。

答案及解題思路：

答案：

1.化學材料科學的研究內容涵蓋了材料的基本組成、結構、功能、制備、加工、應用等多個方面。

2.金屬材料廣泛應用于建筑、交通工具、電子、能源和生物醫(yī)療等領域。

3.影響聚合物材料力學功能的因素包括分子結構、溫度、應力、加工條件和環(huán)境等。

4.陶瓷材料具有高硬度、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、電絕緣性和抗腐蝕性，廣泛應用于高溫爐襯、耐磨材料、傳感器和光學器件等領域。

5.復合材料相比傳統(tǒng)材料在強度、耐腐蝕性、耐磨性和密度等方面有顯著優(yōu)勢，但在加工功能上可能存在挑戰(zhàn)。

解題思路：

1.回顧化學材料科學的研究范圍，包括基礎理論和應用研究。

2.思考金屬材料在各行各業(yè)中的應用實例，結合實際案例。

3.分析聚合物材料的分子結構及其對力學功能的影響，結合物理化學知識。

4.回顧陶瓷材料的特性和工業(yè)應用，聯(lián)系實際應用場景。

5.比較復合材料與傳統(tǒng)材料的功能，從多個維度進行分析。六、論述題1.論述材料科學與工程學科在國民經(jīng)濟中的重要地位。

答案：

材料科學與工程學科在國民經(jīng)濟中具有極其重要的地位。材料是制造業(yè)的基礎，新材料的應用可以提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的競爭力，推動產(chǎn)業(yè)升級。材料科學的發(fā)展直接關系到國防安全，高功能材料的應用可以增強國防實力。再者，新材料在新能源、環(huán)保、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著關鍵作用，是推動這些行業(yè)發(fā)展的核心技術。以下為具體論述：

（1）提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競爭力：以鋼鐵、鋁、塑料等為代表的基礎材料，是制造業(yè)的核心，新材料的應用可以優(yōu)化產(chǎn)品結構，提高產(chǎn)品質量，降低能耗，從而提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的競爭力。

（2）增強國防實力：高功能材料如鈦合金、復合材料等在航空航天、艦船制造等領域具有重要應用，這些材料的發(fā)展直接關系到國防安全。

（3）推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展：新能源、環(huán)保、生物醫(yī)藥等領域的發(fā)展離不開新材料技術的支持，如鋰離子電池、石墨烯、納米材料等。

解題思路：

首先闡述材料科學與工程學科在國民經(jīng)濟中的重要性，然后從提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競爭力、增強國防實力、推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展三個方面進行具體論述。

2.結合實際案例，分析新型材料的研發(fā)對我國經(jīng)濟社會發(fā)展的影響。

答案：

新型材料的研發(fā)對我國經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。以下以石墨烯為例，分析新型材料研發(fā)對我國經(jīng)濟社會發(fā)展的影響：

（1）石墨烯作為一種新型二維材料，具有優(yōu)異的力學、電學、熱學等功能，在電子、能源、航空航天等領域具有廣泛應用前景。

（2）我國在石墨烯研發(fā)方面取得了顯著成果，如成功制備出高質量石墨烯、開發(fā)出石墨烯基電池等。

（3）石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了相關產(chǎn)業(yè)鏈的升級，如新能源、電子信息、航空航天等領域。

解題思路：

首先明確新型材料研發(fā)對我國經(jīng)濟社會發(fā)展的影響，然后以石墨烯為例，從石墨烯的功能、我國石墨烯研發(fā)成果、石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面進行分析。

3.討論化學材料科學在推動科技進步中的作用。

答案：

化學材料科學在推動科技進步中發(fā)揮著重要作用。以下從以下幾個方面進行論述：

（1）新材料研發(fā)：化學材料科學為新材料研發(fā)提供了理論基礎和技術支持，如納米材料、有機發(fā)光材料等。

（2）新工藝開發(fā)：化學材料科學推動了新工藝的開發(fā)，如綠色合成、薄膜制備等。

（3）新技術應用：化學材料科學促進了新技術的應用，如生物材料、智能材料等。

解題思路：

首先闡述化學材料科學在推動科技進步中的作用，然后從新材料研發(fā)、新工藝開發(fā)、新技術應用三個方面進行具體論述。

4.分析我國在化學材料科學領域取得的成就及面臨的挑戰(zhàn)。

答案：

我國在化學材料科學領域取得了顯著成就，但也面臨著一些挑戰(zhàn)。以下從以下幾個方面進行分析：

（1）成就：我國在納米材料、石墨烯、生物材料等領域取得了重要突破，如成功制備出高質量納米材料、開發(fā)出石墨烯基電池等。

（2）挑戰(zhàn)：我國化學材料科學領域仍存在一些問題，如基礎研究薄弱、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不足、人才短缺等。

解題思路：

首先概述我國在化學材料科學領域取得的成就，然后從基礎研究、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、人才等方面分析面臨的挑戰(zhàn)。

5.針對當前材料科學領域的發(fā)展趨勢，提出我國未來發(fā)展的建議。

答案：

針對當前材料科學領域的發(fā)展趨勢，我國未來應從以下幾個方面進行發(fā)展：

（1）加強基礎研究：加大投入，培養(yǎng)高素質人才，推動化學材料科學基礎研究。

（2）推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新：引導企業(yè)加大研發(fā)投入，推動新材料、新工藝、新技術在產(chǎn)業(yè)中的應用。

（3）加強國際合作：積極參與國際科技合作，引進國外先進技術，提升我國化學材料科學領域的研究水平。

解題思路：

首先分析當前材料科學領域的發(fā)展趨勢，然后從加強基礎研究、推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、加強國際合作三個方面提出我國未來發(fā)展的建議。七、計算題1.某聚合物材料的密度為1.2g/cm3，相對分子質量為2000，求該聚合物的摩爾體積。

2.計算某陶瓷材料的抗壓強度，已知其破壞載荷為10kN，受力面積為10cm2。

3.一根長為2