[初中化學(xué)]化學(xué)與材料教案-滬教版

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第二節(jié) 化學(xué)與材料知識(shí)掃描1. 知道材料是社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)，了解材料開發(fā)和應(yīng)用與化學(xué)科學(xué)發(fā)展之間的關(guān)系。2. 知道青銅、鋼鐵等合金在人類發(fā)展歷史中具有劃時(shí)代的意義。3. 了解無機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。4. 了解纖維等合成材料的分類、性質(zhì)和用途。5. 掌握幾種纖維、聚乙烯與聚氯乙烯的鑒別方法教材分析重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)重點(diǎn)：了解一些常見的材料難點(diǎn)：聚乙烯與聚氯乙烯的鑒別疑點(diǎn)：材料科學(xué)與化學(xué)的關(guān)系教材解讀在古代，人們已能制造和使用青銅等金屬材料。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，人們掌握了從鐵礦石冶煉生鐵和鋼的方法，以鋼鐵為主體的金屬材料在人類生產(chǎn)、生活中的各個(gè)領(lǐng)域被大量使用。

2、金屬材料的冶煉和使用與金屬的化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，活動(dòng)性越強(qiáng)的金屬就越難被冶煉出來。冶煉生鐵的主要原理是用一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2煉鋼的原理是用氧氣等氧化劑把生鐵中過量的碳以及雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣而除去。在使用金屬材料時(shí)，人們需要防止金屬材料腐蝕，延長金屬材料的使用壽命。金屬制品的防銹措施一般有：1. 保持金屬制品表面的清潔與干燥。2. 在金屬制品表面涂一層防銹漆。3. 在金屬制品表面鍍一層其他的金屬。4. 對(duì)金屬表面進(jìn)行抗氧化處理，使其表面生成致密的氧化物保護(hù)膜。5. 改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，例如加入其它的金屬或非金屬，制成不易被腐蝕的金

3、屬合金。例如可以制成不銹鋼。無論在過去、現(xiàn)在還是將來，無機(jī)非金屬材料在材料中都占有重要的地位。陶瓷、玻璃和水泥等都是屬于無機(jī)非金屬材料。 實(shí)際上玻璃、陶瓷和水泥統(tǒng)稱為硅酸鹽材料。玻璃最普通的是由二氧化硅、氧化鈣和氧化鈉組成，性脆而透明。陶瓷以黏土、長石、和石英砂為主要原料，經(jīng)數(shù)道工序加工而成的。水泥是粉狀的礦物質(zhì)膠凝材料，跟水等拌和后能在空氣或水中逐漸硬化。在日常生活中，用得最多的是有機(jī)合成材料。合成材料一般包括塑料、合成橡膠、合成纖維。高分子是由碳、氫、氧、硅硫等元素組成的相對(duì)分子質(zhì)量足夠大的有機(jī)化合物，高分子材料的相對(duì)分子質(zhì)量在幾百到幾百萬之間，這么大的相對(duì)分子質(zhì)量就是使它具有了一定的強(qiáng)度

4、，從而可以作為材料來使用。典型例題解析例1. 黃銅是一種A. 復(fù)合材料 B. 無機(jī)非金屬材料 C. 金屬材料 D. 合成材料點(diǎn)撥 本題考查了同學(xué)們對(duì)各類材料的了解，知道常見的各類材料，就能夠解答此題。解答 C總結(jié) 常見的材料有復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料、金屬材料、合成高分子材料等，黃銅是一種常見的金屬材料。隨堂變式 下列物質(zhì)中，屬于復(fù)合材料的是A. 石油 B.玻璃鋼 C.塑料 D. 合金鋼解答 B例2. 我國冶煉鋼鐵的歷史時(shí)期始于 A. 唐朝 B. 春秋戰(zhàn)國 C. 清朝 D 民國時(shí)期點(diǎn)撥 本題考查化學(xué)常識(shí)，要求同學(xué)們了解我國在古代對(duì)化學(xué)工業(yè)的貢獻(xiàn)。我國冶煉鋼鐵始于清朝。解答 B總結(jié) 學(xué)習(xí)化學(xué)，首

5、先要了解化學(xué)常識(shí)，知道在化學(xué)學(xué)科中發(fā)生的重點(diǎn)事件，特別是我國在化學(xué)學(xué)科中取得的成就，增強(qiáng)民族自豪感。尤其是我國古代有著燦爛的文化，對(duì)化學(xué)工業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。隨堂變式 我國濕法煉銅投入生產(chǎn)開始于A.唐朝 B春秋戰(zhàn)國 C. 宋朝 D.清朝解答 C例3. 一種新型的金屬由于其質(zhì)量輕，耐腐蝕性強(qiáng)，它和它的合金材料在航空、航海和化學(xué)工業(yè)中正逐步取代鋁和鋁合金材料而被廣泛應(yīng)用，該金屬是A.鋅 B.鈦 C.鎂 D.錳點(diǎn)撥 該題考查了同學(xué)們對(duì)新型材料的了解，新型材料正以它們的優(yōu)越性能而取代原有的舊材料。解答 B總結(jié) 金屬鈦是一種新型的金屬材料，它的密度小，在體積相等時(shí)，它的質(zhì)量比較小，但是它卻具有較大的強(qiáng)度

6、，它的強(qiáng)度可以和鋼相比美，人們把這種金屬比喻為具有鋁的密度鋼的強(qiáng)度，更為讓人們驚喜的是它的耐腐蝕性，能夠抵抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的腐蝕，所以鈦以及鈦的合金正被人們廣泛的使用在各個(gè)領(lǐng)域。隨堂變式 “超導(dǎo)”材料具有的性質(zhì)是 （ ）A. 硬度超大 B. 熔點(diǎn)超高C. 導(dǎo)熱性特好 D. 在某溫度下，電阻幾乎沒有解答 D例4.“白色污染”是指 （ ）A. 廢舊塑料的污染 B.白煙的污染C.化肥的污染 C.河流的污染點(diǎn)撥 該題考查了廢棄的材料對(duì)環(huán)境造成的污染。白色污染是指廢舊塑料對(duì)環(huán)境的污染。解答 A.總結(jié) 塑料的應(yīng)用和發(fā)展方便了人們的生活，但是廢棄塑料的急劇增加，造成了新的環(huán)境污染“白色污染”。由于大多數(shù)塑料在自

7、然條件下難以破壞、分解，而長期堆積，又會(huì)破壞土壤的結(jié)構(gòu)，污染地下水，危害海洋生物。所以現(xiàn)在我們除了要減少使用塑料制品，回收廢舊塑料制品外，還要推廣使用在自然條件下容易分解的新型塑料。隨堂變式 聚乙烯和聚氯乙烯是塑料的兩大種類。由于聚乙烯無毒，所以常用來作食品的包裝袋，而聚氯乙烯有毒，在食品工業(yè)是嚴(yán)格規(guī)定不能用來包裝食品的，你能夠用簡單的方法區(qū)別聚乙烯和聚氯乙烯嗎？解答 將兩中種塑料分別在酒精燈火焰上燃燒。其中塑料易燃燒而且燃燒時(shí)有融化物落下的是聚乙烯；不易燃燒，灼燒時(shí)有一股鹽酸氣味的是聚氯乙烯。例5. 單晶硅是制作電子集成電路的基礎(chǔ)材料。超級(jí)計(jì)算機(jī)每秒運(yùn)算幾十億至幾萬億次，其中所使用的單晶硅純

8、度越高越好。制得高純度單晶硅的化學(xué)方法為： 制得粗硅：Si+2CSI+2CO； 制得SiCL4： Si+2Cl2SiCl4； 還原出單晶硅：SiCl4+2H2Si+4HCl。其中步得到的硅可以看作是 （填混合物、純凈物），三個(gè)化學(xué)反應(yīng)中中屬于置換反應(yīng)的是 （填序號(hào)）。點(diǎn)撥 該題主要考查了化學(xué)原理和化學(xué)概念。只要掌握和理解純凈物與混合物的概念、置換反應(yīng)的概念，就能夠正確解答此題了解答 純凈物 總結(jié) 本題是一道信息題，同學(xué)們應(yīng)當(dāng)仔細(xì)審題，把握題中所給的信息，分析問題，解決問題。本題給出了制取非金屬材料硅的化學(xué)方程式，然后根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行判斷。隨堂變式 鉛筆為什么有軟和硬的差別呢？這是由于石墨太軟

9、，光用石墨做筆芯，既易斷又易磨損，因此，生產(chǎn)上常在石墨粉中摻進(jìn)一些黏土粉末以增強(qiáng)硬度。下表為部分普通鉛筆的標(biāo)號(hào)以及筆芯原料的配比：標(biāo)號(hào)2HHHB2B石墨（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）74.075.281.385.5黏土（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）26.024.818.714.5試回答下列問題：（1）上表中硬度最大的鉛筆是（填標(biāo)號(hào)） 。（2）請(qǐng)寫出石墨的另一種用途 。解答 （1） 2H （2） 作電極例6 某同學(xué)對(duì)牙膏有關(guān)問題進(jìn)行了探究：（1） 下表列出了三種牙膏中的摩擦劑。請(qǐng)?jiān)诒碇刑顚懭N摩擦劑所屬的物質(zhì)類別：兒童牙膏×××防臭牙膏×××透明牙膏摩擦劑氫氧化鋁碳酸

10、鈣二氧化硅物質(zhì)的類別（指酸、堿、鹽）（2）根據(jù)你的推測(cè)，牙膏摩擦劑的溶解性是 （填易溶或難溶）。（3）牙膏中摩擦劑碳酸鈣可以用石灰石來制取。該同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)方案，其流程為：碳酸鈣石灰水生石灰石灰石高溫 加水 加碳酸鈉溶液請(qǐng)根據(jù)上述流程寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： ， ， 。（4）請(qǐng)你仍用石灰石為原料（其他試劑自選），設(shè)計(jì)另一種制備碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)方案，仿照（3）所示，將你的實(shí)驗(yàn)方案用流程圖表示出來：石灰石你設(shè)計(jì)的方案優(yōu)點(diǎn)是 。（5）檢驗(yàn)牙膏中是否含有碳酸鹽的實(shí)驗(yàn)方法是 。（6）某同學(xué)為了測(cè)定一種以碳酸鈣為摩擦劑的牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用燒杯稱取這種牙膏膏體100克，向燒杯中逐漸加入

11、稀鹽酸至不再有氣體放出（除碳酸鈣外，這種牙膏中的其他物質(zhì)不能與鹽酸反應(yīng)放出氣體），共用去稀鹽酸200克。反應(yīng)完畢后稱得燒杯內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量為278克（所有質(zhì)量數(shù)據(jù)均不含燒杯質(zhì)量）。請(qǐng)你計(jì)算這種牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。點(diǎn)撥 這是一道有關(guān)牙膏摩擦劑的綜合信息題，重點(diǎn)在以碳酸鈣為原料的摩擦劑。題中信息量大，內(nèi)容也非常豐富，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，同學(xué)們?cè)诮忸}時(shí)一定要認(rèn)真的閱讀題目，尋找有用的信息，正確的解答。解答 （1）堿 鹽 氧化物 （2）難溶（3） CaCO3CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 a(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH（4）二氧化碳碳酸鈣石灰石石灰水生石灰優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生的二

12、氧化碳得到充分利用，節(jié)約原料。（5）向牙膏中加入鹽酸，看是否有氣體放出。如果有氣體放出，而且生成的氣體能夠使澄清石灰水變渾濁，則牙膏中含有碳酸鹽。否則不含有碳酸鹽。（6）解：設(shè)：碳酸鈣的質(zhì)量為x。 反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為：100克+200克278克=22克 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2100 44 x 22克=x=50克×100%=50%總結(jié) 此類習(xí)題的主要特點(diǎn)是信息量大，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，因此在解題時(shí)，應(yīng)當(dāng)把握好題中的有用信息，運(yùn)用已有化學(xué)知識(shí)，正確的解決題中的問題。隨堂變式 2003年6月，西安北郊古墓中出土一青銅錘（一種酒具），表面附有綠色固體物質(zhì)，打開蓋

13、子酒香撲鼻，內(nèi)盛有26kg青綠色液體。專家認(rèn)定是2000多年前的“西漢美酒”。這是我國考古界、釀酒界的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。（1）如果讓你對(duì)出土的“西漢美酒”進(jìn)行探究，你想探究的一個(gè)問題是：_（2）上述報(bào)道引發(fā)了某校初三化學(xué)興趣小組同學(xué)的關(guān)注，他們收集家中銅器表面的綠色固體，進(jìn)行探究：提出問題：銅器表面附著的綠包固體物質(zhì)是由哪些元素組成的？猜 想：查閱相關(guān)資料后，猜想綠色固體物質(zhì)可能是銅綠設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：A B C對(duì)試管內(nèi)的綠色固體加熱，至完全分解，觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色，B裝置中無水硫酸銅變成藍(lán)色，C裝置中澄清石灰水變渾濁。取少量加熱后生成的黑色固體于試管中，加入稀硫酸。觀察到黑色固體逐漸溶

14、解，溶液變成藍(lán)色。取少量上述藍(lán)色溶液于試管中，浸入一根潔凈的鐵絲。觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：綠色固休物質(zhì)中含有_、_、_、_等元素。（提示：裝置內(nèi)的空氣因素忽略不計(jì)）表達(dá)與交流：上圖中標(biāo)有a、b的儀器名稱是：a _；b_。上述中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_反應(yīng)完成后，如果先移去酒精燈，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_如果將B，C兩裝置對(duì)調(diào)，行嗎?為什么?_解答 （1）“西漢美酒”的成分是什么?（或“西漢美酒”為何是青綠色的?）（2）銅 碳 氫 氧（或Cu C H O） 試管 鐵架臺(tái) Fe+CuSO4FeSO4+Cu C裝置中時(shí)液體會(huì)倒流進(jìn)入B裝置 不行若對(duì)調(diào)則無法證明加熱綠色固體是否有水生成知識(shí)結(jié)

15、構(gòu) 金屬材料 無機(jī)非金屬材料化學(xué)與材料 合成材料 復(fù)合材料 學(xué)法指導(dǎo)1. 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)同學(xué)們應(yīng)該知道了材料是社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)，人們的衣、食、住、行，都離不開材料，同時(shí)了解材料技術(shù)和應(yīng)用的每一次重大進(jìn)步都與化學(xué)的發(fā)展有關(guān)系。2. 了解一些常見的金屬材料，知道青銅、鋼鐵等合金的應(yīng)用在人類發(fā)展歷史中具有劃時(shí)代的意義，了解一些當(dāng)今世界的高科技的金屬材料，例如儲(chǔ)氫材料、記憶合金等。3. 知道我國古代的陶瓷是屬于 無機(jī)非金屬材料，了解陶瓷、玻璃、水泥等無機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，知道新型的無機(jī)非金屬材料例如新型陶瓷等的優(yōu)異性能。4. 知道在日常生活中用得最多的還是有機(jī)合成材料，了解有機(jī)合成材料包括

16、塑料、合成橡膠、合成纖維等，有機(jī)合成的誕生，結(jié)束了人類只能依靠天然材料的歷史。了解有機(jī)合成材料還要注意以下幾點(diǎn)：（1） 知道天然纖維和人造纖維、聚乙烯和聚氯乙烯的區(qū)別方法。（2） 塑料制品的應(yīng)用導(dǎo)致了“白色污染”。（3） 新型的有機(jī)高分子材料正不斷地被研制出來。拓展閱讀鈦及其合金鈦?zhàn)鳛橐环N金屬材料步入人類社會(huì)只有大約三四十年的歷史。雖然通常人們把鈦稱為“稀有金屬”，其實(shí)鈦在地殼中的含量相當(dāng)豐富，在地殼外層中含有0.6%的鈦，總蘊(yùn)藏量達(dá)7億噸以上，在金屬元素中僅次于鐵、鋁、鎂而處于第四位，為銅的60倍，可見鈦并不稀有。鈦具有不尋常的綜合優(yōu)點(diǎn)。它比鋼輕得多（它的密度只有鋼的一半），比鋁和鋼更加結(jié)實(shí)

17、（以同等質(zhì)量而論），能抗腐蝕，還能耐高溫。因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，鈦現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、輪船、導(dǎo)彈以及一切需要具有這些特點(diǎn)的場(chǎng)合。就飛機(jī)而言，目前藍(lán)天上飛行的大部分飛機(jī)都是用鋁合金制造的。當(dāng)飛機(jī)在天空作超音速飛行時(shí)，飛機(jī)表面受到空氣強(qiáng)烈的摩擦和壓縮，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，機(jī)體溫度也隨著升高。飛機(jī)的飛行速度越快，機(jī)體的溫度就越高。例如，當(dāng)飛機(jī)在同溫層飛行（那里的大氣的溫度大約是-56），其速度等于音速（每小時(shí)1200公里）時(shí)，飛機(jī)表面的溫度為-18，2倍于音速時(shí)，其溫度就為98；3倍于音速時(shí)，其溫度為300。但是，當(dāng)飛機(jī)速度達(dá)到2倍音素時(shí)，鋁合金的強(qiáng)度便會(huì)顯著降低；當(dāng)3倍于音速時(shí)，鋁合金機(jī)體會(huì)在空中碎裂，發(fā)

18、生十分可怕的空難事件。長期以來，人們把飛機(jī)速度達(dá)到音速23倍的區(qū)域看作是難以逾越的“熱障”。那么，飛機(jī)的速度能否再提高呢？能，但是鋁合金是不行了，必須尋找更加優(yōu)異的材料。其中鈦合金就是這些新型材料中的佼佼者。鈦合金在溫度為550時(shí)，強(qiáng)度仍無明顯的變化，它能勝任飛機(jī)以3到4倍音速飛行。因此鈦合金受到航空航天界的特別關(guān)注。鈦在其他飛行器如火箭、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)等方面都占有重要地位。目前，人造衛(wèi)星的外殼、航天飛機(jī)的骨架和蒙皮、衛(wèi)星的登月艙及推進(jìn)系統(tǒng)都采用了鈦合金。要知道這些航空航天器采用了鈦合金后，不僅性能得到大幅度的提高，而且僅就質(zhì)量減輕一項(xiàng)來說，節(jié)約的能源也是十分可觀的。鈦合金不僅在航空航天方面暫露頭角，而且在航海方面也開始大顯身手。根據(jù)報(bào)道，用鈦合金制成的核動(dòng)力潛逃，每艘用鈦達(dá)3500噸，其最大航速達(dá)每小時(shí)74公里，下潛深度達(dá)900米。這種全部鈦合金潛艇不僅質(zhì)量輕、航速高和攻擊力強(qiáng)，而且無磁性，在海底不易被發(fā)現(xiàn)，因而也就不易遭到攻擊。網(wǎng)站點(diǎn)擊1. 25K 200