選修二 第三節(jié)化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用.

1、考綱定標(biāo)考綱定標(biāo)1.了解社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)材料的要求。了解化學(xué)對(duì)材料了解社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)材料的要求。了解化學(xué)對(duì)材料 科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。2.了解金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合了解金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合 材料和其他新材料的特點(diǎn)，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。材料和其他新材料的特點(diǎn)，了解有關(guān)的生產(chǎn)原理。3.了解用化學(xué)方法進(jìn)行金屬材料表面處理的原理。了解用化學(xué)方法進(jìn)行金屬材料表面處理的原理。4.了解我國(guó)現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)的發(fā)展情況。了解新材了解我國(guó)現(xiàn)代材料研究和材料工業(yè)的發(fā)展情況。了解新材 料的發(fā)展方向。料的發(fā)展方向。熱點(diǎn)定位熱點(diǎn)定位1.傳

2、統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料硅酸鹽材料的生產(chǎn)原理、主要硅酸鹽材料的生產(chǎn)原理、主要 成分、性能及應(yīng)用。成分、性能及應(yīng)用。2.新型無(wú)機(jī)非金屬材料的功能及應(yīng)用。新型無(wú)機(jī)非金屬材料的功能及應(yīng)用。3.常見(jiàn)重要金屬的冶煉原理、腐蝕與防護(hù)。常見(jiàn)重要金屬的冶煉原理、腐蝕與防護(hù)。4.加成聚合反應(yīng)與縮和聚合反應(yīng)的特點(diǎn)以及高分子材料中加成聚合反應(yīng)與縮和聚合反應(yīng)的特點(diǎn)以及高分子材料中 單體的確定。單體的確定。選修2第三節(jié)析考點(diǎn)提能力1 1傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬( (硅酸鹽硅酸鹽) )材料材料2 2新型無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料性能與應(yīng)用性能與應(yīng)用新新型型陶陶瓷瓷碳化硅碳化硅(SiC)硬度大、熔點(diǎn)高、

3、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可作優(yōu)硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可作優(yōu)質(zhì)磨料和航天器涂層材料質(zhì)磨料和航天器涂層材料氮化硅氮化硅(Si3N4)硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用于制造軸承、汽輪機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)受熱面等制造軸承、汽輪機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)受熱面等單晶硅單晶硅半導(dǎo)體材料，制作計(jì)算機(jī)芯片，集成電路半導(dǎo)體材料，制作計(jì)算機(jī)芯片，集成電路碳單質(zhì)碳單質(zhì)金剛石金剛石 新一代信息材料新一代信息材料石墨石墨電的良導(dǎo)體、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，用作電極電的良導(dǎo)體、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，用作電極C60在新型儲(chǔ)氫材料、復(fù)合材料、納米材料、在新型儲(chǔ)氫材料、復(fù)合材料、納米材料、超導(dǎo)體的制造方面前景廣闊超導(dǎo)體的制造方

4、面前景廣闊例例1無(wú)論是從在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位來(lái)看，還是從科學(xué)發(fā)無(wú)論是從在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位來(lái)看，還是從科學(xué)發(fā)展的角度來(lái)看，硅都發(fā)揮著重要的作用。展的角度來(lái)看，硅都發(fā)揮著重要的作用。(1)人類使用硅酸鹽產(chǎn)品人類使用硅酸鹽產(chǎn)品(陶瓷等陶瓷等)的歷史已經(jīng)快一萬(wàn)年了，的歷史已經(jīng)快一萬(wàn)年了，但在但在1823年才獲得單質(zhì)硅，瑞典化學(xué)家貝采利烏斯用金年才獲得單質(zhì)硅，瑞典化學(xué)家貝采利烏斯用金屬鉀還原屬鉀還原SiF4獲得單質(zhì)硅，寫(xiě)出化學(xué)方程式獲得單質(zhì)硅，寫(xiě)出化學(xué)方程式_。用白砂子與鎂粉混合在高溫條件下得到無(wú)定形硅，反應(yīng)的化用白砂子與鎂粉混合在高溫條件下得到無(wú)定形硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為學(xué)方程式為_(kāi)。無(wú)定形硅和晶體硅的

5、結(jié)構(gòu)有很大的差別，無(wú)定形硅為棕色粉無(wú)定形硅和晶體硅的結(jié)構(gòu)有很大的差別，無(wú)定形硅為棕色粉末，而晶體硅是純灰色、不透明而有光澤的等軸八面晶體，無(wú)末，而晶體硅是純灰色、不透明而有光澤的等軸八面晶體，無(wú)定形硅的化學(xué)性質(zhì)比晶體硅活潑得多。通過(guò)上述描述你能得出定形硅的化學(xué)性質(zhì)比晶體硅活潑得多。通過(guò)上述描述你能得出的結(jié)論是的結(jié)論是_。(3)硅在煉鋼時(shí)用作脫氧劑，還原在冶煉過(guò)程中所形成的硅在煉鋼時(shí)用作脫氧劑，還原在冶煉過(guò)程中所形成的FeO，化學(xué)方程式為化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)在野外，為了迅速得到氫氣，用硅粉與干燥的在野外，為了迅速得到氫氣，用硅粉與干燥的Ca(OH)2和和NaOH混合，并加強(qiáng)熱，即可迅速得到混合

6、，并加強(qiáng)熱，即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO。這種混合物叫做生氫劑。請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程。這種混合物叫做生氫劑。請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式式_。解析解析(1)K可與可與SiF4發(fā)生置換反應(yīng)生成發(fā)生置換反應(yīng)生成Si。 (2)在反應(yīng)在反應(yīng)解析：解析：合金一般比純金屬具有更優(yōu)越的物理、機(jī)械性能等，合金一般比純金屬具有更優(yōu)越的物理、機(jī)械性能等，A正確；傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料主要指陶瓷、水泥、玻璃，都正確；傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料主要指陶瓷、水泥、玻璃，都是硅酸鹽產(chǎn)品，而新型無(wú)機(jī)非金屬材料則不是，是硅酸鹽產(chǎn)品，而新型無(wú)機(jī)非金屬材料則不是，B錯(cuò)誤；復(fù)錯(cuò)誤；復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)體兩部分組成，合材料由基體和增強(qiáng)

7、體兩部分組成，C正確；正確；C60是一種新是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，型無(wú)機(jī)非金屬材料，D正確。正確。答案：答案：B解析：解析：傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料缺點(diǎn)為質(zhì)地較脆，經(jīng)不起熱沖傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料缺點(diǎn)為質(zhì)地較脆，經(jīng)不起熱沖擊。新型無(wú)機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的擊。新型無(wú)機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，還具有能承受高溫、強(qiáng)度大，具有電學(xué)、生物學(xué)性質(zhì)缺點(diǎn)，還具有能承受高溫、強(qiáng)度大，具有電學(xué)、生物學(xué)性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。高溫結(jié)構(gòu)材料具有能承受高溫、不怕氧化、耐酸堿等優(yōu)點(diǎn)。高溫結(jié)構(gòu)材料具有能承受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，腐蝕、硬度大、耐磨損、密

8、度小等優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，A、C、D正確，答案為正確，答案為B。答案：答案：B1幾種金屬的冶煉幾種金屬的冶煉(1)鋼鐵的冶煉：鋼鐵的冶煉：煉鐵煉鐵煉鋼煉鋼原料原料鐵礦石、焦炭、鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石空氣、石灰石生鐵、氧化劑生鐵、氧化劑(空氣、純氧、空氣、純氧、氧化鐵等氧化鐵等)、生石灰、脫氧劑、生石灰、脫氧劑化學(xué)化學(xué)原理原理在高溫下用還原在高溫下用還原劑將鐵從其氧化劑將鐵從其氧化物中還原出來(lái)物中還原出來(lái)在高溫下用氧化劑把生鐵中過(guò)在高溫下用氧化劑把生鐵中過(guò)多的碳和其他雜質(zhì)氧化成氣體多的碳和其他雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣除去或爐渣除去2金屬的腐蝕及防護(hù)金屬的腐蝕及防護(hù)(1)金屬的腐蝕：金屬的腐蝕：化學(xué)腐

9、蝕：化學(xué)腐蝕：金屬材料與其表面接觸的一些物質(zhì)金屬材料與其表面接觸的一些物質(zhì)(如如O2、Cl2等等)直接發(fā)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，受溫度的影響較大。生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，受溫度的影響較大。電化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕：不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。(2)金屬腐蝕的防護(hù)及利用：金屬腐蝕的防護(hù)及利用： 金屬腐蝕的防護(hù)方法：金屬腐蝕的防護(hù)方法：金屬腐蝕的利用：金屬腐蝕的利用：金屬的化學(xué)蝕刻、印刷電路的腐蝕、電子元件與集成電路金屬的化學(xué)蝕刻、印刷電路的腐蝕、電子

10、元件與集成電路的精細(xì)加工都是利用了金屬腐蝕的原理。的精細(xì)加工都是利用了金屬腐蝕的原理。例例2(2011浙江高考浙江高考)鋁生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈由鋁土礦開(kāi)采、氧化鋁鋁生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈由鋁土礦開(kāi)采、氧化鋁制取、鋁的冶煉和鋁材加工等環(huán)節(jié)構(gòu)成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：制取、鋁的冶煉和鋁材加工等環(huán)節(jié)構(gòu)成。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(2)上述工藝所得鋁材中往往含有少量上述工藝所得鋁材中往往含有少量Fe和和Si等雜質(zhì)，可用電解方法進(jìn)一步提純，等雜質(zhì)，可用電解方法進(jìn)一步提純，該電解池中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為該電解池中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，下列可作陰極材料的是下列可作陰極材料的是_。A鋁材鋁材B石墨石墨C鉛板鉛板D純鋁純鋁(3)陽(yáng)極氧化能使金屬表面

11、生成致密的氧化膜。以稀硫酸為電陽(yáng)極氧化能使金屬表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸為電解液，鋁陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為解液，鋁陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(4)在鋁陽(yáng)極氧化過(guò)程中，需要不斷地調(diào)整電壓，理由是在鋁陽(yáng)極氧化過(guò)程中，需要不斷地調(diào)整電壓，理由是_。 (5)下列說(shuō)法正解的是下列說(shuō)法正解的是_。A陽(yáng)極氧化是應(yīng)用原電池原理進(jìn)行金屬材料表面處理的技術(shù)陽(yáng)極氧化是應(yīng)用原電池原理進(jìn)行金屬材料表面處理的技術(shù)B鋁的陽(yáng)極氧化可增強(qiáng)鋁表面的絕緣性能鋁的陽(yáng)極氧化可增強(qiáng)鋁表面的絕緣性能C鋁的陽(yáng)極氧化可提高金屬鋁及其合金的耐腐蝕性，但耐磨鋁的陽(yáng)極氧化可提高金屬鋁及其合金的耐腐蝕性，但耐磨 性下降性下降D鋁的陽(yáng)極氧化膜富有多

12、孔性，具有很強(qiáng)的吸附性能，能吸鋁的陽(yáng)極氧化膜富有多孔性，具有很強(qiáng)的吸附性能，能吸 附染料而呈各種顏色附染料而呈各種顏色解析解析(1)冰晶石主要起降低熔點(diǎn)的作用，節(jié)省能源。冰晶石主要起降低熔點(diǎn)的作用，節(jié)省能源。(2)因?yàn)橐驗(yàn)锳l比其他兩種雜質(zhì)活潑，所以優(yōu)先放電，其電極比其他兩種雜質(zhì)活潑，所以優(yōu)先放電，其電極反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：Al3e=Al3 ；應(yīng)該用所制備金屬的純凈；應(yīng)該用所制備金屬的純凈物作為陰極，可選純鋁。物作為陰極，可選純鋁。(3) 鋁陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為鋁陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2Al6e3H2O= Al2O36H。 (4)鋁陽(yáng)極表面不斷生成致密的氧化膜，其導(dǎo)電能力比金鋁陽(yáng)極表面不斷生

13、成致密的氧化膜，其導(dǎo)電能力比金 屬差，電阻增加，為了保持穩(wěn)定的電流，需要不斷增大屬差，電阻增加，為了保持穩(wěn)定的電流，需要不斷增大 電壓。電壓。(4)鋁陽(yáng)極表面不斷生成致密的氧化膜，其導(dǎo)電能力比金屬差，鋁陽(yáng)極表面不斷生成致密的氧化膜，其導(dǎo)電能力比金屬差，電阻增加，為了保持穩(wěn)定的電流，需要不斷增大電壓。電阻增加，為了保持穩(wěn)定的電流，需要不斷增大電壓。(5)A項(xiàng)，陽(yáng)極氧化是應(yīng)用電解原理進(jìn)行金屬材料表面處理的項(xiàng)，陽(yáng)極氧化是應(yīng)用電解原理進(jìn)行金屬材料表面處理的技術(shù)；技術(shù)；B項(xiàng)，鋁的陽(yáng)極氧化產(chǎn)生致密氧化膜使鋁導(dǎo)電能力變項(xiàng)，鋁的陽(yáng)極氧化產(chǎn)生致密氧化膜使鋁導(dǎo)電能力變差、絕緣性增強(qiáng)；差、絕緣性增強(qiáng)；C項(xiàng)，表面形成

14、的氧化物比金屬更耐磨；項(xiàng)，表面形成的氧化物比金屬更耐磨；D項(xiàng)，和金屬單質(zhì)鋁相比，氧化物有多孔性結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的吸項(xiàng)，和金屬單質(zhì)鋁相比，氧化物有多孔性結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的吸附能力，能吸附各種顏色的染料。所以選附能力，能吸附各種顏色的染料。所以選B、D。3在煉鐵、煉鋼過(guò)程中都有碳參加反應(yīng)。下列有關(guān)碳參加在煉鐵、煉鋼過(guò)程中都有碳參加反應(yīng)。下列有關(guān)碳參加 反應(yīng)的敘述正確的是反應(yīng)的敘述正確的是() A兩個(gè)過(guò)程中碳原子都被氧化，都只起著提供熱源的兩個(gè)過(guò)程中碳原子都被氧化，都只起著提供熱源的 作用作用 B煉鐵過(guò)程中碳被氧化，既起產(chǎn)生熱量的作用，又起產(chǎn)煉鐵過(guò)程中碳被氧化，既起產(chǎn)生熱量的作用，又起產(chǎn) 生生CO的作用的作

15、用 C煉鋼過(guò)程中碳被還原，從而達(dá)到降低含碳量的目的煉鋼過(guò)程中碳被還原，從而達(dá)到降低含碳量的目的 D煉鐵過(guò)程中碳參加反應(yīng)，只起產(chǎn)生煉鐵過(guò)程中碳參加反應(yīng)，只起產(chǎn)生CO的作用的作用解析：解析：煉鐵過(guò)程中碳被氧化，既起產(chǎn)生熱量的作用，煉鐵過(guò)程中碳被氧化，既起產(chǎn)生熱量的作用，又起產(chǎn)生又起產(chǎn)生CO的作用；煉鋼過(guò)程中碳被氧化，從而達(dá)的作用；煉鋼過(guò)程中碳被氧化，從而達(dá)到降低含碳量的目的。故選到降低含碳量的目的。故選B。答案：答案：B4下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述正確的是下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述正確的是()A鋼鐵插入水中，水下部分比空氣與水交界處更容易腐鋼鐵插入水中，水下部分比空氣與水交界處更容易腐 蝕蝕B鋼鐵在海水中

16、比在河水中更易腐蝕，主要是由于海水鋼鐵在海水中比在河水中更易腐蝕，主要是由于海水 中氧氣含量更大中氧氣含量更大C鋼鐵設(shè)備上連接銅塊可以防止鋼鐵腐蝕鋼鐵設(shè)備上連接銅塊可以防止鋼鐵腐蝕D鋼鐵設(shè)備與外加直流電源的負(fù)極相連可以防止鋼鐵腐鋼鐵設(shè)備與外加直流電源的負(fù)極相連可以防止鋼鐵腐 蝕蝕解析：解析：空氣與水交界處更容易腐蝕，空氣與水交界處更容易腐蝕，A錯(cuò)誤；鋼鐵在海水中錯(cuò)誤；鋼鐵在海水中更易腐蝕是因?yàn)楹Ｋ泻写罅侩娊赓|(zhì)，易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，更易腐蝕是因?yàn)楹Ｋ泻写罅侩娊赓|(zhì)，易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，B錯(cuò)誤；鋼鐵設(shè)備上連接銅塊會(huì)加速鋼鐵腐蝕，錯(cuò)誤；鋼鐵設(shè)備上連接銅塊會(huì)加速鋼鐵腐蝕，C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：

17、D1高分子化合物的分類高分子化合物的分類2合成高分子化合物主要的化學(xué)反應(yīng)合成高分子化合物主要的化學(xué)反應(yīng)加成聚合反應(yīng)加成聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)含義含義許多小分子許多小分子(含不飽和鍵含不飽和鍵)通過(guò)加成反應(yīng)形成高聚物通過(guò)加成反應(yīng)形成高聚物的聚合反應(yīng)的聚合反應(yīng)許多小分子通過(guò)縮合形許多小分子通過(guò)縮合形成高聚物，同時(shí)有小分成高聚物，同時(shí)有小分子生成的聚合反應(yīng)子生成的聚合反應(yīng)單體單體特征特征含不飽和鍵如碳碳雙鍵、含不飽和鍵如碳碳雙鍵、碳碳三鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)碳碳三鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)含有能夠相互反應(yīng)的官含有能夠相互反應(yīng)的官能團(tuán)，如能團(tuán)，如COOH和和OH、NH2等等單體種單體種類數(shù)類數(shù)相同或不同的單體相同或

18、不同的單體相同或不同的單體相同或不同的單體高聚物高聚物特征特征鏈節(jié)與單體的組成相同鏈節(jié)與單體的組成相同鏈節(jié)與單體的組成不同鏈節(jié)與單體的組成不同加成聚合反應(yīng)加成聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)物種類種類只有高聚物只有高聚物高聚物和小分子高聚物和小分子舉例舉例3新型高分子材料新型高分子材料(1)功能高分子材料：功能高分子材料：(2)復(fù)合材料：復(fù)合材料：4廢舊高分子材料的回收利用廢舊高分子材料的回收利用(1)再生和改性；再生和改性；(2)生物降解或熱裂生成小分子化工原料；生物降解或熱裂生成小分子化工原料；(3)焚燒利用熱能。焚燒利用熱能。例例3玻璃鋼可由酚醛樹(shù)脂和玻璃纖維制成。玻璃鋼可由酚醛樹(shù)

19、脂和玻璃纖維制成。(1)酚醛樹(shù)脂由苯酚和甲醛縮聚而成，反應(yīng)有大量熱放出，為酚醛樹(shù)脂由苯酚和甲醛縮聚而成，反應(yīng)有大量熱放出，為防止溫度過(guò)高，應(yīng)向已有苯酚的反應(yīng)釜中防止溫度過(guò)高，應(yīng)向已有苯酚的反應(yīng)釜中_加入甲加入甲醛，且反應(yīng)釜應(yīng)裝有醛，且反應(yīng)釜應(yīng)裝有_裝置。裝置。(2)玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、玻璃纖維由玻璃拉絲得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石和石灰石(或長(zhǎng)石或長(zhǎng)石)高溫熔融而成，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為高溫熔融而成，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)玻璃鋼中玻璃纖維的作用是玻璃鋼中玻璃纖維的作用是_。玻璃鋼具有。玻璃鋼具有_等優(yōu)異性能等優(yōu)異性能(寫(xiě)出兩點(diǎn)即可寫(xiě)出兩點(diǎn)即可)。(4)下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是下列處理廢舊熱固性酚醛塑料的做法合理的是_。a深埋深埋b粉碎后用作樹(shù)脂填料粉碎后用作樹(shù)脂填料c用作燃料用作燃料d用有機(jī)溶劑將其溶解，回收樹(shù)脂用有機(jī)溶劑將其溶解，回收樹(shù)脂(4)廢舊合成材料的再生利用主要有三條途徑：通過(guò)再生和廢舊合成材料的再生利用主要有三條途徑：通過(guò)再生和改性，重新做成多種有用的材料和制品；采用熱裂解或化改性，重新