《金新學案》高三化學一輪復習 第3講　化學與材料的制造和應用課件

第3講化學與材料的制造和應用考綱展示熱點定位1.了解社會發(fā)展和科技進步對材料的要求。了解化學對材料科學發(fā)展的促進作用。2.了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、合成材料、復合材料和其他新材料的特點，了解有關的生產(chǎn)原理。3.了解用化學方法進行金屬材料表面處理的原理。4.了解我國現(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)無機非金屬材料——硅酸鹽材料的生產(chǎn)原理、主要成份、性能及應用。

2.新型無機非金屬材料的性能、功能及應用。3.金屬冶煉原理、腐蝕與防護。4.高分子材料、復合材料的特點及應用。一、無機非金屬材料1．傳統(tǒng)無機非金屬(硅酸鹽)材料2．新型無機非金屬材料(1)新型陶瓷性能與應用新型陶瓷碳化硅(SiC)硬度大、熔點高、化學性質(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、熔點高、化學性質(zhì)穩(wěn)定，可用于制造軸承、汽輪機葉片、發(fā)動機受熱面等(2)單晶硅(3)碳單質(zhì)性能與應用碳單質(zhì)金剛石新一代信息材料石墨電的良導體、化學性質(zhì)穩(wěn)定，用作電極C60在新型儲氫材料、復合材料、納米材料、超導體的制造方面前景廣闊新型陶瓷因具有光、電、磁、生物和化學等新的特性和功能，越來越受到人們的青睞。(1)氮化硅是一種高溫結構陶瓷材料，它的硬度大，熔點高，化學性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃時反應獲得。①根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是__________(填序號)。A．制氣輪機葉片 B．制有色玻璃C．制永久性模具 D．制造柴油機②寫出N的原子結構示意圖________，根據(jù)元素周期律知識，請寫出氮化硅的化學式：________。③氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式：________________________________________________________________________。④現(xiàn)用四氯化硅和氮氣、氫氣在加強熱的條件下發(fā)生反應，可得較高純度的氮化硅，同時生成HCl，反應的化學方程式為：________________________________________________________________________。(2)磷磷酸鈣陶陶瓷也是是一種新新型無機機非金屬屬材料，，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)。A．耐高高溫特性性B．．電學特特性C．光學學特性D．生生物功能能解析：根據(jù)N和和Si的的原子結結構及元元素周期期律的知知識，可可判斷氮氮元素非非金屬性性比硅強強，故N顯負價價，Si顯正價價，由此此可寫出出氮化硅硅化學式式。(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(因共價價化合物物在熔融融時不導導電)。。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)生化化學反應應而引起起的腐蝕蝕。②電化學學腐蝕：：不同金金屬或不不純金屬屬跟電解解質(zhì)溶液液接觸時時，會發(fā)發(fā)生原電電池反應應，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)生條件反應原理析氫腐蝕金屬表面電解質(zhì)溶液顯酸性負極：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極：M－ne－===Mn＋；正極：2H2O＋O2＋4e－===4OH－③常見的的電化學學腐蝕(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細加工都都是利用用了金屬屬腐蝕的的原理。。請回答下下列問題題：(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)陰陰極和陽陽極均由由________材材料做成成；電解解時不斷斷消耗的的電極是是________(填“陽陽極”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)。a．冰晶石b．氧氧化鋁c．鋁錠d．．硫酸鋁解析：Al2O3的熔沸點很高高，但電解必必須在熔融狀狀態(tài)下進行，，故用冰晶石石降低Al2O3的熔化溫度；；陰、陽極材材料只起導電電的作用，不不參與電極反反應，選用石石墨；電解時時，陽極發(fā)生生氧化反應，，生成的O2與石墨反應而而不斷消耗；；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)陽極(4)c【名師提醒】】(1)冰晶石石的作用常常常回答不到位位，不能從降降低Al2O3的熔化溫度方方面回答。(2)對電解解Al2O3的原理不理解解，以致電極極材料回答錯錯誤。三、高分子材材料1．高分子化合物物的分類(1)按來源源分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)按結構構分①線型高分子子：分子呈長長鏈狀，可溶溶于有機溶劑劑，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鍵產(chǎn)生交交聯(lián)，形成立立體網(wǎng)狀結構構。不易溶于于有機溶劑，，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反應加成聚合反應縮合聚合反應含義許多小分子(含不飽和鍵)通過加成反應形成高聚物的聚合反應許多小分子通過縮合形成高聚物，同時有小分子生成的聚合反應單體特征含不飽和鍵如碳碳雙鍵、碳碳三鍵含特征官能團如—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縮合聚合反應產(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脂和和玻璃纖維制制成。(1)酚醛樹樹脂由苯酚和和甲醛縮聚而而成，反應有有大量熱放出出，為防止溫溫度過高，應應向已有苯酚酚的反應釜中中________加入入甲醛，且反反應釜應裝有有________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(或長石石)高溫熔融融而成，主要要反應的化學學方程式為_____