《金新學(xué)案》高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3講　化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用課件

第3講化學(xué)與材料的制造和應(yīng)用考綱展示熱點(diǎn)定位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、高分子材料、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。3.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，了解新材料的發(fā)展方向。1.傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料——硅酸鹽材料的生產(chǎn)原理、主要成份、性能及應(yīng)用。

2.新型無(wú)機(jī)非金屬材料的性能、功能及應(yīng)用。3.金屬冶煉原理、腐蝕與防護(hù)。4.高分子材料、復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用。一、無(wú)機(jī)非金屬材料1．傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬(硅酸鹽)材料2．新型無(wú)機(jī)非金屬材料(1)新型陶瓷性能與應(yīng)用新型陶瓷碳化硅(SiC)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氮化硅(Si3N4)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(2)單晶硅(3)碳單質(zhì)性能與應(yīng)用碳單質(zhì)金剛石新一代信息材料石墨電的良導(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、超導(dǎo)體的制造方面前景廣闊新型陶瓷因具有光、電、磁、生物和化學(xué)等新的特性和功能，越來(lái)越受到人們的青睞。(1)氮化硅是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料，它的硬度大，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃時(shí)反應(yīng)獲得。①根據(jù)性質(zhì)，推測(cè)氮化硅陶瓷的用途是__________(填序號(hào))。A．制氣輪機(jī)葉片 B．制有色玻璃C．制永久性模具 D．制造柴油機(jī)②寫(xiě)出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖________，根據(jù)元素周期律知識(shí)，請(qǐng)寫(xiě)出氮化硅的化學(xué)式：________。③氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無(wú)機(jī)酸反應(yīng)。試推測(cè)該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。④現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)?、氫氣在加?qiáng)熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，同時(shí)生成HCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________________________________________。(2)磷磷酸鈣陶陶瓷也是是一種新新型無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料，，它可用用于制造造人造骨骨骼，這這是利用用這類材材料的________(填填序號(hào))。A．耐高高溫特性性B．．電學(xué)特特性C．光學(xué)學(xué)特性D．生生物功能能解析：根據(jù)N和和Si的的原子結(jié)結(jié)構(gòu)及元元素周期期律的知知識(shí)，可可判斷氮氮元素非非金屬性性比硅強(qiáng)強(qiáng)，故N顯負(fù)價(jià)價(jià)，Si顯正價(jià)價(jià)，由此此可寫(xiě)出出氮化硅硅化學(xué)式式。(3)電電解法電解法冶冶煉一般般用于活活潑金屬屬的冶煉煉(如K、Ca、Na、Mg、Al等)。。缺點(diǎn)是是耗電量量大，成成本較高高。值得得一提的的是，冶冶煉鋁不不能用電電解熔融融AlCl3的方法(因共價(jià)價(jià)化合物物在熔融融時(shí)不導(dǎo)導(dǎo)電)。。通常采采用電解解熔融氧氧化鋁的的方法制制取鋁。。⑤設(shè)備：煉煉鐵高爐爐。4．金屬的腐腐蝕與防防止(1)金金屬腐蝕蝕的類型型①化學(xué)腐腐蝕：金金屬跟其其表面接接觸到的的物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2、酸雨等等)直接接發(fā)生化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)而引起起的腐蝕蝕。②電化學(xué)學(xué)腐蝕：：不同金金屬或不不純金屬屬跟電解解質(zhì)溶液液接觸時(shí)時(shí)，會(huì)發(fā)發(fā)生原電電池反應(yīng)應(yīng)，比較較活潑的的金屬失失去電子子而被氧氧化引起起的腐蝕蝕。方式發(fā)生條件反應(yīng)原理析氫腐蝕金屬表面電解質(zhì)溶液顯酸性負(fù)極：M－ne－===Mn＋；正極：2H＋＋2e－===H2↑吸氧腐蝕金屬表面電解質(zhì)溶液酸性很弱或顯中性負(fù)極：M－ne－===Mn＋；正極：2H2O＋O2＋4e－===4OH－③常見(jiàn)的的電化學(xué)學(xué)腐蝕(2)金金屬腐蝕蝕的防止止和利用用①金屬腐腐蝕的防防止方法法②金屬腐腐蝕的利利用金屬的化化學(xué)蝕刻刻、印刷刷電路的的腐蝕、、電子元元件與集集成電路路的精細(xì)細(xì)加工都都是利用用了金屬屬腐蝕的的原理。。請(qǐng)回答下下列問(wèn)題題：(1)冰冰晶石(Na3AlF6)的作用用是______________________________。(2)電電解生成成的金屬屬鋁是在在熔融液液的________(填““上層””或“下下層”)。(3)陰陰極和陽(yáng)陽(yáng)極均由由________材材料做成成；電解解時(shí)不斷斷消耗的的電極是是________(填“陽(yáng)陽(yáng)極”或或“陰極極”)。。(4)鋁鋁是高耗耗能產(chǎn)品品，廢舊舊鋁材的的回收利利用十分分重要。。在工業(yè)業(yè)上，最最能體現(xiàn)現(xiàn)節(jié)能減減排思想想的是將將回收鋁鋁做成________(填填代號(hào))。a．冰晶石b．氧氧化鋁c．鋁錠d．．硫酸鋁解析：Al2O3的熔沸點(diǎn)很高高，但電解必必須在熔融狀狀態(tài)下進(jìn)行，，故用冰晶石石降低Al2O3的熔化溫度；；陰、陽(yáng)極材材料只起導(dǎo)電電的作用，不不參與電極反反應(yīng)，選用石石墨；電解時(shí)時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生生氧化反應(yīng)，，生成的O2與石墨反應(yīng)而而不斷消耗；；最能體現(xiàn)節(jié)節(jié)能減排思想想的是通過(guò)物物理變化的方方式將廢舊鋁鋁材回收利用用。答案：(1)降低Al2O3的熔化溫度(2)下層(3)碳素素(或石墨)陽(yáng)極(4)c【名師提醒】】(1)冰晶石石的作用常常?；卮鸩坏轿晃唬荒軓慕到档虯l2O3的熔化溫度方方面回答。(2)對(duì)電解解Al2O3的原理不理解解，以致電極極材料回答錯(cuò)錯(cuò)誤。三、高分子材材料1．高分子化合物物的分類(1)按來(lái)源源分①天然高分子子化合物：淀淀粉、蛋白質(zhì)質(zhì)、纖維素②合成高分子子化合物：塑塑料、合成纖纖維、合成橡橡膠(2)按結(jié)構(gòu)構(gòu)分①線型高分子子：分子呈長(zhǎng)長(zhǎng)鏈狀，可溶溶于有機(jī)溶劑劑，受熱軟化化，熔融，有有熱塑性。②體型高分子子：高分子鏈鏈之間形成化化學(xué)鍵產(chǎn)生交交聯(lián)，形成立立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)。不易溶于于有機(jī)溶劑，，受熱不熔化化，有熱固性性。2．合成高分子化化合物的主要要化學(xué)反應(yīng)加成聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)含義許多小分子(含不飽和鍵)通過(guò)加成反應(yīng)形成高聚物的聚合反應(yīng)許多小分子通過(guò)縮合形成高聚物，同時(shí)有小分子生成的聚合反應(yīng)單體特征含不飽和鍵如碳碳雙鍵、碳碳三鍵含特征官能團(tuán)如—OH、—COOH、—NH2等單體種類數(shù)相同或不同的單體相同或不同的單體高聚物特征鏈節(jié)與單體的組成相同鏈節(jié)與單體的組成不同加成聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)產(chǎn)物種類只有高聚物高聚物和小分子舉例4．廢舊高分子材材料的回收利利用(1)再生和和改性；(2)生物降降解或熱裂生生成小分子化化工原料；(3)焚燒利利用熱能。(2010··山東高考)玻璃鋼可由由酚醛樹(shù)脂和和玻璃纖維制制成。(1)酚醛樹(shù)樹(shù)脂由苯酚和和甲醛縮聚而而成，反應(yīng)有有大量熱放出出，為防止溫溫度過(guò)高，應(yīng)應(yīng)向已有苯酚酚的反應(yīng)釜中中________加入入甲醛，且反反應(yīng)釜應(yīng)裝有有________裝置置。(2)玻璃纖纖維由玻璃拉拉絲得到。普普通玻璃是由由石英砂、________和石灰灰石(或長(zhǎng)石石)高溫熔融融而成，主要要反應(yīng)的化學(xué)學(xué)方程式為_(kāi)____