班级 姓名 座号 成绩
专题3 丰富多彩的生活材料专题测试题
一.每小题只有一个选项正确
1. 下列叙述与金属的物理性质无关的是( )
A.良好的导电性 B.反应中易失电子 ?C.延展性 D.导热性?
2.光导纤维的主要成分是:
A.纯硅 B.玻璃 C. 沙子 D. 纯SiO2
3. 表面镀有保护金属层的铁片,当镀层有破损时比普通铁片更难腐蚀的是
A.白铁(镀锌铁) B.马口铁(镀锡铁) C.镀镍铁 D.镀铜铁
4.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上,下面是烈火灼烧,而小猫却若无其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是
A、良好的导热性 B、良好的绝缘性 C、良好绝热性 D、熔点低
5.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是
A.在潮湿疏松的土壤中; B.在含铁元素较多的酸性土壤中;
C.在干燥致密不透气的土壤中; D.在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中
6.制造焊锡时,把铅加进锡的重要原因:
A.增加强度 B.降低熔点 C.增加硬度 D. 增强抗腐蚀能力
8.CCTV《科技博览》报道,2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。 下列相关说法不合理的是
A.二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B.用工业废弃物二氧化碳生产塑料,有助于缓解温室效应
C.二氧化碳塑料不能在空气中燃烧D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染
9.下列说法不正确的是:
A.硅酸盐工业使用的每一种原料中都必须含有硅
B.水泥、普通玻璃都是混合物 C.生产水泥和玻璃都需用石灰石
D.用纯净的石英可制成石英玻璃,它的膨胀系数小,常用来制造耐高温的化学仪器
10.普通玻璃的主要成分是:
①Na2SiO3 ②CaCO3 ③CaSiO3 ④SiO2 ⑤Na2CO3 ⑥CaO
A. ①③⑥ B.②③④ C. ①③④ D.③④⑤
11、下列物质中, 属于有机高分子材料的是
①塑料②光导纤维③化学纤维④橡胶⑤人造羊毛
A. ①②③ B. ①③④⑤ C. ①④⑤ D. ③④⑤
12.下列物质一定属于合成聚合物的是 A、蛋白质 B、人造丝 C、人造棉 D、聚氯乙烯
13.钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是
A.用来做保险丝 B.用于制造航天飞机 C.用来制造人造骨 D.用于制造船舶
15.我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机,这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的,这种材料是
A.普通硅酸盐陶瓷 B.氮化硅陶瓷? C.光导纤维 D.玻璃钢
16.放在手心里就能熔化的稀有金属镓,其沸点为2403℃,更奇妙的是镓熔化后在-120℃仍不易凝固;在常温下几乎不与氧气和水反应,但能溶于强酸和强碱;与其它金属融合可改善合金性能;与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的用途的叙述错误的是( )A. 与硝酸反应制氢气 B. 制作高温温度计 C. 制晶体管材料 D. 金与镓的合金用于镶牙
17、下列对于废弃塑料制品的处理方法中,最为恰当的是
A.粉碎填埋于土壤中 B.将废弃物焚烧 C.将废弃物倾倒于海洋中 D.将废弃物用化学方法加工成防水涂料或汽油
20、2000年5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍久容易出现铜绿,其主要成分是。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对其原因的分析,最可能的是
A. 它们的表面都电镀上一层耐腐蚀的黄金
B. 环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C. 铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化D. 它们是一定比例金、银、锡、锌的铜合金
21、有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列材料不是人们常说的三大合成材料的( )
A.功能陶瓷 B. 合成纤维 C. 塑料 D. 合成橡胶
22、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是
①原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
23、下列对铝制炊具的使用方法中不正确的是
①用铝制炊具来装碱性食品;②用铝制炊具来盛装食盐;③用酸性的洗涤剂来清洗铝制炊具;④用铝制炊具来煮鲜鱼;⑤用钢丝来擦洗铝制炊具。
A、①③⑤ B、①②③⑤ C、②④ D、全部
24、下列事实不能用电化学原理解释的是
A 铝片不需要特殊的保护方法。 B 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。
C 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。 D 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。
25. 钢笔的笔头是合金钢,钢笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。铱金笔的笔头是用不锈钢制成的,为了改变钢笔头的耐磨性能,故在笔头尖端点上铱金粒为区别钢笔而叫铱金笔。金笔是笔头用黄金的合金,笔尖用铱的合金制成的高级自来水笔。 下列说法错误的是( )
A.钢笔的笔头不易被氧化,抗腐蚀性能好。B.铱金笔的耐磨性能比钢笔要好
C.金笔是笔头和笔尖都是用纯金制成的
D.金笔经久耐磨,书写时弹性特别好,是一种很理想的硬笔。
26. 钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料,但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈损失。某化学课外活动小组,对钢铁制品锈蚀的条件进行如下探究,设计了如图所示的实验。
一段时间后,可以推断,铁钉钉腐蚀由快到慢的顺序正确的是:
A. ②①③④ B.②③④① C. ②④①③ D. ①②④③
27. 人造骨是一种具有生物功能的新型无机非非金属材料,这类似于人骨和天然牙的性质和结构, 可以依靠人体体液中补充某些离子形成新骨, 在骨骼接合界面发生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼牢固结合。人造骨植入人体内形成新骨需吸收人体中的
A、Na+、CO32— B、K+ 、Cl— C、Fe3+、NO3— D、Ca2+、PO43—28、以下现象与电化腐蚀无关的是
A、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯(纯铁)容易生锈
C、铁质器件附有铜质器件,在接触处易生铁锈 D、银质奖牌久置后表面变暗
29、人造象牙中,主要成分的结构是 O ,它是通过加聚反应制得的,则合成人造象牙的单体是
A(CH3)2O B.HCHO C.CH3CHO D. HCOOH
30、下列塑料的合成,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是
A. 聚乙烯塑料 B. 聚氯乙烯塑料 C.酚醛树脂塑料 D. 聚苯乙烯塑料
31、下列关于Al的叙述不正确的是( )
A.铝是地壳里含量最多的金属元素 B.铝是热和电的良导体
C.铝能溶解于冷浓HNO3中,氧化成硝酸铝 D.铝硅合金的熔点比纯铝或硅的熔点低
32、下列说法中正确的是
A. 玻璃态物质是具有固定的熔点B. 在玻璃中加入钢可得钢化玻璃
C. 玻璃中加入适量的溴经化银和氧化铜的微小晶粒, 可制得变色玻璃
D. 在玻璃中加入Cu2O, 可制得蓝色玻璃
34、下列说法正确的是
A、玻璃、钢化玻璃、玻璃钢、有机玻璃的主要成都是硅酸盐
B、生产陶瓷、玻璃、水泥都要用到石灰石
C、可用石英玻璃或钢化玻璃制成的容器来盛装氢氟酸
D、变色玻璃在变色过程中发生了化学变化
35、下面对复合材料的叙述不正确的是
A、将不同性能的材料简单混合在一起就能制成复合材料
B、复合材料通常是由基体材料和分散于其中的增强材料组成的
C、钢筋混凝土、石棉瓦、钙塑板等都是复合材料D、复合材料有比原材料更加优越的性能
36、氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大,熔点高、化学性质稳定。推断它属于
A、分子晶体 B、原子晶体 C、离子晶体 D、金属晶体
37、下列各种防止铁腐蚀的方法,其中之一与其它不同的是
A、涂上油漆 B、在轮船的外表面焊上一些锌块
C、对铁器件进行“烤蓝”处理 D、在铁器件上镀铬
38、日本的白川英树、美国的马克迪尔德和艾伦·黑格尔,由于发现了渗杂聚乙炔具有良好的导电性能,因而共同成为2000年诺贝尔化学奖得主。下面关于聚乙炔的叙述中错误的是
A、单体为不饱和烃 B、聚乙炔的分子中含有碳碳双键
C、聚乙炔的相对分子质量为26 D、聚乙炔的结构可表示为
39.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。 (1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是___________(填序号)。 A.制气轮机叶片 B.制有色金属 C.制永久性模具 D.制造柴油机 (2)写出N的原子结构示意图___________,根据元素周期律知识,请写出氮化硅的化学式___________。 40.玻璃 、水泥和陶瓷都是重要的传统的无机非金属材料,它们的主要成分是硅酸盐,也是最常见的硅酸盐材料。普通玻璃是 (混合物、纯净物)玻璃可在一定温度范围内软化,制成工艺品等。这是因为玻璃是一种 物质,没有固定的 。
41.用化学方程式解释盛强碱溶液的磨口试剂瓶都不能用玻璃瓶塞
。
42.变色眼镜的玻璃片中含有少量的溴化银和微量氧化铜。当玻璃受到阳光照射时,
因为发生 反应(用化学方程式表示),而使玻璃由无色变为暗棕色。把玻璃放到暗处,又因为发生 反应(用化学方程式表示),而使玻璃由灰黑色又变成无色透明。
43.向一铝制易拉罐中充满 CO2 后,再往罐中注入足量的质量分数为 20% 的 NaOH 溶液,立即严封罐口,不一会儿就发现易拉罐变瘪,再过一会易拉罐又鼓胀起来,解释上述实验现象。(1)易拉罐开始变瘪的原因是:_ ,反应的化学方程式为: 。(2)易拉罐又鼓胀起来的原因是: 。其反应的离子方程式为: 。44 金属腐蚀的类型有 、 ,而电化学腐蚀又分为 、 ,如钢铁在潮湿的空气中生锈属 ,其电极反应为:负极 正极
电池总反应
形成铁锈的原因
45 写出下列方程式:1)制聚乙烯 3)制玻璃
2)制聚丙烯
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
C
C
B
C
D
A
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
D
A
A
D
A
D
C
A
D
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
A
C
B
A
C
C
D
D
B
C
题号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
答案
C
C
C
D
A
B
B
C
D
B
第一单元 应用广泛的金属材料
教学目标
知识与技能:
1.了解常见金属制品的金属性质,认识金属材料在生产生活中的广泛应用。
2.知道铝及其化合物的性质。
3.了解常见合金的组成,知道合金的组成,知道生铁和钢等重要合金的性能,了解形状记忆合金在高科技领域的重要应用。
4.知道金属腐蚀的危害,认识防止金属腐蚀的重要性。
5.知道各种防止金属腐蚀的方法及其原理。
过程与方法:
1、通过对铝的性质实验探究,学习探究的基本方法。
2、通过学习常见合金的组成以及它们的应用,金属防腐方法的效果和价格,使学生会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,思考解决问题的办法。
情感态度价值观:
1.通过了解使用铝炊具的注意事项,使学生认识到化学知识的应用价值。
2.通过了解合金和新型金属材料在改变人们的生活方式,使学生体验到材料科学发展的日新月异,从而激发学生的求知欲。
教学重点:铝及其化合物的性质;金属防腐的方法。
教学难点:铝及其氧化物的两性;金属腐蚀的原因。
课时安排:3课时
第一课时 §3.1.1 金属的性质及其应用
教学过程:
教师活动
学生活动
设计意图
[师]材料是人类生存和发展、改造自然的物质基础,也是人类社会现代文明的重要支柱。金属材料是最古老的材料,从古代的青铜器到现代的合金,金属材料与人类的发展有着密不可分的关系。
[幻灯]展示P84图3-1各种金属制品,并请学生找出身边常见的金属制品。
学生观察图片,讨论、发言,展示课前收集的金属材料。
让学生认识到材料是人类现代文明的重要支柱,激发学生学习材料科学的兴趣。
教师结合P84表3-1,组织学生讨论金属制品的金属成分及其性质。
[生]金属具有金属光泽,能传热、导电、有延展性、大多是固体……
学生在教师指导下完成P84表3-1
复习金属的物理性质,让学生认识到物质的性质与用途的关系。
[师]P85“交流与讨论”栏目为我们设置了三个问题:
1.铝为什么可以制铝锅?使用铝锅的注意事项是什么?
2.铝制容器为什么可以盛装浓硫酸和浓硝酸?
3.延长铁制品的使用寿命应采取什么方法?
这是我们这节课学习的线索,需要我们带着这些问题展开思考。
学生利用已有的经验和知识进行小组讨论,尝试找出问题的答案。
为学生设疑,让他们带着疑问,思维始终处于活跃状态,为后续内容的学习做积极准备。
[师]展示一片打磨干净的铝片,让学生观察铝片表面,然后用坩埚钳夹持薄铝片,在酒精灯上加热,引导学生观察铝片表面的变化。
学生观察实验现象,思考发生变化的原因。
通过演示实验,让学生展开联想,为后续学习做准备。
[师]同学们都应该留意到厨房中炒菜用的锅通常都是铝制品,家中的门窗常常也是铝合金材料的。联系上面实验中观察到的现象,请大家思考铝具有哪些性质,为什么可以用它制作铝锅呢?
[生]铝是一种活泼的金属,当它暴露在空气中时,与空气中的氧气接触就会发生氧化反应,形成一层致密的氧化膜,对铝的内层起到保护作用。因此,铝制品如铝锅等具有很强的抗腐蚀能力。
利用化学知识解释生活中的现象或问题,使学生感受到学以致用的乐趣。
[师]同学们都知道铝及其氧化物具有两性,能分别与酸和碱发生反应,现在请几位同学到黑板上写出氧化铝、铝分别与乙酸和氢氧化钠反应的化学方程式。
学生写出相关的化学方程式。
帮助学生回顾和记忆原有的知识,为下面的实验活动作铺垫。
[师]为了让同学们对铝及其氧化物的两性有更进一步的认识,安排大家根据P85的“活动与探究”进行实验活动。在实验活动之前,请同学们认真阅读栏目中所列出的实验步骤,思考每一步的意义以及可能会发生的变化或现象,把观察到的结果记录下来。
(学生分四组进行实验)
学生根据本组的实验任务,分析实验步骤,讨论可能发生的变化或现象。记录组内同学的不同意见,然后协同开展实验活动。
实验结束,每组选派代表汇报本组的实验情况。
加强学生的动手能力及合作精神。体验科学发展的过程,培养学生的表达能力和分析能力,拓展学生的思维空间。
教师根据学生的实验结果汇报,肯定学生的实验成果,分析实验存在的问题或指出学生的错误判断。在评价过程中要充分重视学生表现出来的不惑,或是学生坚持己见的,教师应该给予合理解释,甚至可以重新操作实验,向学生进行展示,培养学生实事求是的科学态度。
学生认真听取教师的分析和归纳。如果所得实验结果有误,应积极思考,组员之间交流讨论,找出发生问题的原因,并开展组员间的表现评价。
强化评价功能,通过评价,拓展学生的思维空间。
[师]铝是一种两性元素,与酸、碱都能发生反应,那我们在选用铝制品盛装物品时是否需要注意一些问题呢?
[生] 由于铝能与酸、碱溶液发生反应,因此不可以用铝制容器或是包装来盛装酸性或碱性物品。
体现知识的应用性,增强学生用化学知识服务生活的意识。
[师]那为什么我们可以使用铝制品容器来盛装浓硫酸和浓硝酸呢?这会不会与我们上述结论存在矛盾?在解释这一问题时希望同学们要注意到浓硫酸和浓硝酸与其他稀酸比较有什么不同。这与铁桶能盛装浓硫酸或浓硝酸是否是同一原因?
学生在教师的提示下认识到浓硫酸和浓硝酸的强氧化性,当铝表面接触到具有强氧化性的浓硫酸和浓硝酸时,表面将会被氧化生成保护层,阻止内层继续与酸发生反应。
启发学生思考,注意培养学生学习迁移的能力。
教师总结本节课的内容,布置作业,让学生收集有关合金的资料,了解合金在现实生活中的应用情况。
学生积极配合教师回顾课内知识,记录课后作业。
巩固课内知识,为第二课时的教学做好准备。
第二课时 §3.1.2 常见合金的组成及应用
教学目标:
1.使学生初步了解合金。
2.认识金属与合金在性能上的主要差异。
3.知道生活中常见合金的组成,了解新型合金的用途。了解易拉罐的主要成分。
教学重点:认识金属与合金在性能上的主要差异。
教学方法:调查或实验、查阅资料。
教学过程:
【思考与交流】
1、什么是合金?你日常生活中的金属制品那些是合金?
2、为什么我们使用的金属材料主要是合金?而不是纯金属?
3、阅读P86表3-3,了解生活中常见的合金种类的主要组成元素和具体应用。
合金种类
主要组成元素
常用生活器件
碳钢
铁、碳
刀具
黄铜
铜、锌
门锁及家庭装修材料等
青铜
铜、锡
青铜器
白铜
铜、镍
餐具
坚铝
铝、铜、镁、锰
门窗框架
镁铝合金
镁、铝
计算机和照相机外壳
武德合金
铅、锡、铋、镉
保险丝
焊锡
铅、锡
焊接时使用的材料
【过渡】我们日常生活中所用金属基本上都是合金,原因是合金与纯金属相比具有优越的性能,下面我们认识合金。
【板书】§3.1.2 常见合金的组成及应用
一、认识合金
【阅读】P86“常见合金的组成及应用”第一自然段。
【板书】1、合金的定义:合金是由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
【资料】目前制得的纯金属只有80多种,但合金已达数千种。青铜是人类历史上使用最早的合金,钢(铁合金)是目前生产、使用量最大的合金。
2、合金的物理性质:
(1)一般情况下,合金比纯金属硬度更大、更坚固。
(2)多数合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点都低。(合金是混合物,但与其它的混合物不同,合金有固定的熔、沸点)
(3)一般来说,合金的性质并不是各成分的性质的总和,合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的和机械的性能。
(4)合金的性能可以通过所填加的合金元素的种类、合金和生成合金的条件来加以调节。(如生铁的熔点比纯铁的低)
【思考】为什么合金具有良好的机械性能?
【投影】
【讲解】根据图3-1讲解合金比纯金属硬度大更坚硬的原因。
【提问】根据图解释合金熔点为什么一般比各成分熔点低?(提示:原子之间吸引力减弱。)
【过渡】P87有一个“交流与讨论”栏目,请同学们利用课前查阅的资料,讨论不同铁合金的应用。
【板书】二、使用合金
1、铁合金
【投影】
【讲解】根据含碳量的不同,铁的合金分为生铁和钢。生铁的含碳量在2%~4%,还含有硅、锰及少量硫、磷等杂质,机械性能硬而脆,易断裂,可铸不可锻;钢中的含碳量一般在0.03%~2%之间,其它杂质含量也比生铁少,基本上不含硫和磷。机械性能比生铁优良,硬而韧,有弹性,延展性好,可铸可锻,易加工。
【练习】1.生铁的含碳量在__之间,还含有等杂质,主要的机械性能__。钢的含碳量在__之间,与生铁比较其它杂质含量__,主要的机械性能__。
【讲述】钢可以分为碳素钢和合金钢两大类,根据含碳量的不同。工业上一般把含碳量低于0.3%(质量分数)的叫做低碳钢;含碳量在0.3%~0.6%(质量分数)之间的叫做中碳钢;含碳量在0.6%(质量分数)以上的叫做高碳钢。合金钢是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种不同特殊性能,如强度、硬度大,可塑性、韧性好,耐磨,耐腐蚀,以及其它许多优良性能。
【投影】不锈钢制品:
【讲述】随着科学技术的进步和人民生活水平的提高,不锈钢的装饰品、餐具、炊具已经进入许多家庭。不锈钢制品外观光洁、美观,不易污染、不生锈,因此受到人们的青睐。
不锈钢中除铁以外,还含有抗腐蚀性很强的铬和镍。铬的含量一般在13%以上,镍的含量也在10%左右。例如,有一种不锈钢的成分除铁以外,其他元素含量如下:
Cr(铬)17.0%~19.0%;Ni(镍)8.0%~11.0%; C(碳)≤0.14%;Si(硅)≤0.80%;Mn(锰)≤2.00%; P(磷)≤0.035%;S(硫)≤0.03%。
【练习】2.在下列物质名称后的括号内填上符合该物质的组成成分和用途的序号。
(1)低碳钢( ) (2)高碳钢( ) (3)不锈钢( ) (4)铸造生铁( )
A.含碳2%~4% B.含碳低于0.3% C.含碳高于0.6% D.含镍、铬
a.铸造铸件 b.机器零件 c.化工设备的耐酸塔 d.刀具
3.钢铁的生锈与什么有关?铁锈的主要成分是什么?若铁锈的主要成分以Fe2O3表示,写出用盐酸除去铁锈有关反应的化学方程式。
【提问】某些情况下(如海水中),不锈钢仍会生锈,为什么?(提示:仍含杂质,形成原电池)
【过渡】P87有一个“调查研究”栏目,请同学们结合实例,说明铝合金具有哪些优越特性。
【投影】几种铝合金用途:
【板书】2、铝合金
【讲述】铝是地壳中含量最多的金属元素。纯铝的强度和硬度较小,不适合制造机械零件等。制成铝合金可改善性能。例如,铝硅合金(含Si质量分数为13.5%)的熔点为564℃,比纯铝或硅的熔点低,而且它在凝固时收缩率又很小。因而,这种合金适合铸造。又如,硬铝(含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%)(均为质量分数)的强度和硬度都比纯铝大,几乎相当于钢材,且密度较小。铝合金的种类很多,它们在汽车、船舶、飞机等制造业上以及在日常生活里的用途很广。
【实践活动】通过调查或设计实验,确定易拉罐的成分。
【投影】3、铜合金:
【讲述】 Cu与Zu的合金称黄铜,其中Cu占60%~90%、Zn占40%~10%,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。青铜是人类使用历史最久的金属材料,它是Cu~Sn合金。白铜是Cu-Ni合金,有优异的耐蚀性和高的电阻,故可用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。
【投影】
[小资料]:K金是指黄金和其它金属混合在一起的合金,K金的量度单位,是将纯金分为24份。根据在首饰中的黄金含量分成不同的K金,所以24K是指纯金,18K含黄金量就是18/24=75.0%。
[小资料]
(答案:1、具有一定的硬度,能耐磨损和抗腐蚀。2、通过硬币的价值体现出金属材料价值;三种金属的价值:镍>铜>铝。3、铸造硬币所用合金的实际价值应低于面值。)
【过渡】人类已经进入了21世纪,被誉为“21世纪金属”的是什么金属,由此金属形成的合金具有什么特性呢?
【阅读】P88第一自然段
【板书】4、新型合金
(1)钛合金
被誉为“21世纪金属”的钛所形成的合金,具有质量轻、硬度大、耐腐蚀、良好的抗氧化性,可作为人造骨的材料,又被称为“亲生物金属”。
【资料】钛和钛合金有优异的耐蚀性,只能被氢氟酸和中等浓度的强碱溶液所侵蚀。特别是钛对海水很稳定,将钛或钛合金放入海水中数年,取出后,仍光亮如初,远优于不锈钢。
液态的钛几乎能溶解所有的金属,形成固溶体或金属化合物等各种合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入,可改善钛的性能,以适应不同部门的需要。例如,Ti-Al-Sn合金有很高的热稳定性,可在相当高的温度下长时间工作;以Ti-Al-V合金为代表的超塑性合金,可以50%~150%地伸长加工成型,其最大伸长可达到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸长率最大不超过30%。由于上述优异性能,钛享有“未来的金属”的美称。钛合金已广泛用于国民经济各部门,它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金,只是目前钛的价格较昂贵,限制了它的广泛使用。
【投影】用钛合金制成的人造关节图
【投影】记忆合金制成的眼镜框架
【板书】(2)形状记忆合金
【阅读】拓展视野—神奇的形状记忆合金
形状记忆合金是在20世纪60年代初期发现的,它是一种特殊的合金,有一种不可思议的性质,即使把它揉成一团,一旦达到一定温度,它便能在瞬间恢复到原来的形状。由镍和钛组成的合金具有记忆能力,称为NT合金。
具有这种形状记忆效应的合金,除镍钛合金外,还先后发现铜、锌、金、镉、镍、铝等约20种合金,其中“记忆力”最好的是NT合金。
形状记忆合金的应用范围广泛,除了可用于温度控制装置、集成电路引线、汽车零件与机械零件外,由于其与生物体的相容性好、耐蚀性强,还可用于骨折部位的固定、人造心脏零件、牙齿矫正等医用材料。
由于NT合金成本昂贵,目前正在研制廉价的铜系形状记忆合金。
【本课小结】
【作业】P91第3、4题
第三课时 §3.1.3 金属的腐蚀与防护(1)
教学目标:
1.能描述金属腐蚀的化学原理,知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
2.进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式,辩证的认识外因条件对化学变化的影响;
3.参与试验探究观察铁生锈的过程,体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣;
教学重点:电化腐蚀的原因.
教学难点:析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式.
教学方法:实验探究、师生共议、归纳总结。
课时安排:2课时
教学过程:
【投影】常见的金属腐蚀现象:
【导入】金属腐蚀的现象非常普遍,像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等,如保养不好,都会腐蚀,从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康,甚至造成严重事故的损失,那就更无法估计了。因此,了解金属腐蚀的原因,掌握防护的方法,是具有十分重要的意义的。
【板书】§3.1.3 金属的腐蚀与防护(1)
一、金属腐蚀
【阅读】回答什么是金属腐蚀?
【板书】金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
【讲述】金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如:铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀,在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【板书】1、化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【讲述】温度对化学腐蚀的影响:
【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀
注意:①光亮铁钉浸没在菜油之中;②光亮铁钉半浸半露在菜油中;③光亮铁钉完全浸没在食盐水中;④光亮铁钉完全浸没在酸性溶液中或碱性溶液中。学生分别观察并写出报告以培养学生的观察与描述能力。教师不但要给学生出题目,还要发挥点拨作用,提出注意点:①观察的一周中不要振荡试管,否则会破坏生锈的界面;②把各人设置的具体条件和的状况详尽记录在案,以利分析和归纳,写出高质量的家庭探究报告。
实验方案
记 录
结 论
【总结】铁钉生锈的条件:铁钉含杂质、与电解质溶液接触。
【思考】绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀?为什么?
【板书】2、电化学腐蚀
【讲解】由于金属和液态介质(常为水溶液)构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程。电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的。
【板书】电化学腐蚀:不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
【共同分析】形成原电池的原因。
【板书】
【投影】钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀:
【讲解】吸氧腐蚀与析氢腐蚀:发生条件、正负极反应、总反应。
【板书】
分类
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(弱酸)
水膜酸性较弱或呈中性
负极反应
负极(Fe):Fe–2e =Fe2+
负极(Fe):2Fe –4e === 2 Fe2+
正极反应
正极(C):2H+ + 2e =H2↑
正极(C):2H2O + O2 + 4e- == 4OH-
总反应
Fe + 2H+ == Fe2+ + H2
?
2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3
Fe2O3.xH2O
【归纳与交流】化学腐蚀与电化腐蚀的对比。
【板书】3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比
(1)本质:金属原子失去电子而被氧化的过程。M – ne == Mn+
(2)
(3)相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
【本课小结】略
【作业】P91 第2题
【课堂练习】
1.把a、b、c、d4块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负极;c、d相连时电流由d到c;a、c相连时c极上产生大量气泡;b、d相连时b上有大量气泡产生;则四种金属的活动性顺序由强到弱为 .(a>c>d>b)
2.烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的残液,过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点,已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方程式和化学方程式分别为;(1)负极 , 正极 ;(2) ;(3) 。(Fe-2e-=Fe2+ ,2H2O+O2+4e-=4OH-,) (Fe2++2OH-=Fe(OH)2;4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3)
3.有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠人体内血液种含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。它的两极电极反应式分别为: 。(正极:Zn-2e-=Zn2+ ,负极:2H2O+O2+4e-=4OH-,)
第四课时 §3.1.4 金属的腐蚀与防护(2)
教学过程:
【过渡】金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化,会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低,影响使用以至报废,甚至发生严重事故。每年由于钢铁生锈会使我国损失大约100~150亿元。在英国,每90秒钟就有1吨钢被锈蚀掉。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。
【板书】二、金属的防护
【教师引导】P89“调查研究”栏目为我们设置了六个问题:
1.铁质自来水管为什么要镀锌?
2.自行车车轮钢圈镀铬有什么用?铬是何如镀上去的?
3.汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用?
4.有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽,这是经过“烤蓝”处理形成的。你知道什么是“烤蓝”吗?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?
5.暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林,为什么?
6.用不锈钢代替碳钢制作铁器件有什么好处?
这是我们这节课学习的线索,需要我们带着这些问题展开思考。
【复习】电化学腐蚀的实质,写出两极反应方程式(析氢和吸氧)。
【思考】影响金属腐蚀的因素有那些?(阅读P56 最后一自然段)
【练习】影响金属腐蚀的因素有__和__两个,就金属本身来说金属越__,金属越易被腐蚀,金属中含杂质越__,金属越易被腐蚀;介质对金属腐蚀影响也很大,如果金属在____、____和____,金属越易被腐蚀。
【思考与交流】讨论自行车不同构件的防锈措施:
【学生】在铁制品表面用电镀的方法镀上一层有防护能力的金属,可以防止铁的腐蚀。自行车钢圈上的铬就是用电镀的方法镀上去的。
自行车的辐条电镀的是金属锌。
【思考】海水中的金属为何容易被腐蚀?(提示:电解质溶液)
【讨论】要想减少或避免电化学腐蚀,我们应该采取什么措施?
①对金属做必要的精炼,以减少其中能导电的不活泼杂质。
②对机器、仪表及时保养,减少金属与腐蚀性气体、电解质溶液、潮湿气体的接触。
③根据用途不同采取不同的方法使金属与造成发生的介质隔离,如涂油脂、喷漆、镀层、表面钝化等。
④选用适宜的金属或非金属制成耐腐蚀的合金,如炼制不锈钢、耐酸钢等。
⑤采用电化学防护方法,如在钢铁的船体上焊接上较活泼的金属锌。
【投影】常见金属防腐蚀方法:
【板书】1、物理方法
【讲述】以上投影中方法都是物理方法。刚才同学们回答时已提到电化学防护方法。
【投影】2、电化学防护方法
【阅读】P90“检索咨询”栏目—牺牲阳极的阴极保护
【讲述】金属腐蚀本质就是金属失电子而被氧化的过程。金属越活泼,金属越易被腐蚀。因此在金属铁上连接一块比它更活泼的金属,发生原电池反应时,失电子的为活泼的金属,而铁被保护。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等。例如水中钢铁闸门的保护,通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块,来防止船壳等的腐蚀。
【补充资料】外加电流的保护法:将被保护的金属和电源的负极连接,另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后,使金属表面产生负电荷(电子)的聚积,因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。
【阅读】P90“问题解决”栏目
1、镀层损坏时,用白铁皮做的器件比马口铁做的器件耐腐蚀的原因是什么?
2、什么是“烤蓝”?常用的发蓝液是什么?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?
【探究活动1】 决策——采用哪种防锈方法
1、镀铝后涂漆2、镀锌后涂漆 3、镀镉后涂漆4、镀铬5、镀锡6、喷砂清理后涂漆 7、一般清理后涂漆 8、在锈上涂漆
上图对不同防锈方法的效果进行了比较,同时也粗略给出了这些方法的成本。
【问题】采用哪种方法来保护铁不生锈,仔细考虑成本与效果。
(1)房子上的铸铁檐槽(2)海边码头上的钢轨(3)铁的徽章(4)放电熨斗的支架(5)钢刀片(6)铁钥匙(7)儿童游戏场中秋千的钢架
1至7中,要求针对所给出的不同情况,去决定应分别采用哪种防锈方法。这项工作最好在小组中进行。有一些做决定时应考虑的因素:
物品需要保存多长时间?很明显,如果物品只需保存很短的时间,就没有必要去考虑给它一个长久的保护。
物品将用在哪里?如果物品主要用于室外,它就需要较好地进行保护。
物品是干什么用的?物品用途不同,保护方法也不同。例如,物品要接受高温,就不能用油漆进行保护。
物品外观重要吗?某些保护方法也是为了装饰外观用的。例如,镀铬。
【阅读】P90表3-4金属防腐方法的比较
方法
防腐效果
价格
镀塑
差
便宜
涂油漆
一般
便宜
镀锡
好
中等
镀铬
好
昂贵
镀锌
很好
中等
使用不锈钢
很好
昂贵
铁器件烤蓝
好
中等
【阅读】P91“生活向导”--------合理选择防腐方法
【探究活动2】决策——怎样保护通向学校的小桥
假设你为地方政府的架桥部门工作,你要在一条河上修一座供人行走的小桥,有了这座桥,孩子们就可以从住宅区通过小河到学校上学了。这座桥要用铁建造,你要决定采用什么样的保护方法来防止它生锈.这座桥需要保存16年,因为16年后学校就要搬到另一个新的地方。
有四种防锈措施供选择:
选择1 不防锈,不采取防锈措施的桥,10年后必须进行更换,否则会由于锈蚀而发生危险。
选择2 在对桥进行一般性清理后,涂上油漆.这种保护措施需要每3年重新进行一次。
选择3 用喷砂清理法对桥清理后,涂上油漆。这种保护措施需要每6年重新进行一次。
选择4 将桥喷砂清理后,镀上锌再涂上漆。这种保护措施能使桥保存18年。
下面给出了以上四种选择的成本。
表:四种选择的成本
选择1
选择2
选择3
选择4
原料成本
480000元
480000元
480000元
480000元
安装成本
60000元
60000元
60000元
60000元
防锈成本
1.表面清理
2.表面覆盖
无
7200元
36000元
24000元
36000元
24000元
60000元
桥废弃后的价值
9600元
9600元
9600元
9600元
【问题】(1)计算每个选择从桥建造开始,16年所花的费用(包括建造费和维修保护费)(2)采用哪个选择?
【讨论】1.只有钢铁才能生锈,很多其他的金属,如铝和铜,几乎完全不发生锈蚀.可是为什么我们用钢铁比用其他金属多呢?
2.假如有人发明了一种又便宜、又简单的方法,使锈永远不可能发生.显然这一发
明会带来很大的益处,你认为它也可能带来坏处吗?
3.汽车排气系统受锈的影响很严重。一辆车,由普通钢制造的排气系统价值960元,由于生锈的原因,它使用大约2年就需要更换。对同一辆车,如果买一个由不锈钢制造的排气系统,受锈的影响就会减少,并且可以使用6年,不锈钢排气系统价值1900元。 从长远考虑,是普通钢排气系统便宜,还是不锈钢排气系统便宜?解释你的回答。
4.在英国才有不到10%的汽车拥有者购买不锈钢排气系统。请你评论一下这个事实。
【本课小结】略
【作业】P91第1、2(2)题
【课堂练习】
1.解释下列现象并写出有关原电池的电极反应:
(1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头,打开后为什么极易生锈?
(2)自来水管(镀Zn铁管)和白铁皮做的提桶,为什么不易生锈?
(3)轮船船壳的水线以下部分,为什么要装上一定数量Zn块?
2.桥梁上钢结构接头处须用铆钉连结,以下三种铆钉,选用何种为好?
(1)铝铆钉 (2)铜铆钉 (3)钢铆钉
3.下列各烧杯中盛有海水,依次插入:
(1)Fe片;(2)Cu、Fe导线相连;(3)Sn、Fe导线相连;(4)Zn、Fe导线相连;(5)Al、Fe导线相连;铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是:_______。
参考答案:1、略2、(3)3、(2)>(3)>(1)>(4)>(5)
第二单元 功能各异的非金属材料
教学目标:
1、知道陶瓷、玻璃、水泥的主要化学成分、生产原料和生产过程,使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识。
2、了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
3、了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途,使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性。
教学重点、难点: 水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料
教学用具:高压钠灯、光导玩具、光导演示器、光缆实物、投影片、电影剪辑
教学方法:展示实、图片、谈话、讲述、讨论探究
课时安排:3课时
教学过程:
二课时 §3.2.1~2 生活中的硅酸盐材料
【导入新课】人类建筑的变迁:阴冷潮湿的洞穴→破败不堪的茅草屋→简陋粗糙的石屋→水泥、钢筋建的砖瓦房。其中的陶瓷、水泥、普通玻璃是材料家族中一大类材料---无机非金属材料,由于陶瓷、水泥、普通玻璃的主要成分是硅酸盐,因此称此无机非金属材料为硅酸盐材料。
【投影】P92图3-13硅酸盐材料的应用
【过渡】P92有一个栏目“你知道吗”为我们设置了三个问题:
1、普通玻璃和水泥是用什么原料,采用什么方法制造的?
2、日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐材料制成的?
3、你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域的应用吗?
以上问题是我们这节课学习的线索,需要我们带着这些问题展开思考。
【投影】陶瓷图片:
【讲述】我国早在8000年前便发明了制陶技术,是世界上最先烧造和使用陶器的国家之一。陶瓷的发明是人类科技发展史上一个重要里程碑,是人类第一次学会用黏土等天然物为主要原料经过复杂的物理化学变化制造出的一种重要的人造材料。瓷器是中华文明的象征。在许多拉丁语系国家中,“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。
【板书】一、从黏土到陶瓷
【提问】我国素有“瓷都”之称的地方在哪里?有“陶都”之称的地方又在哪里?
【回答】江西景德镇。浙江宜兴。
【讲述】对。景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为:“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。”可见有多么的精致了。
【板书】1、传统上陶器、瓷器是指所有以粘土为主要原料(Al2O3·2SiO2·2H2O)与其它天然矿物原料经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制品。广义上陶瓷是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
【投影】手工制造陶瓷的过程(根据图讲解)
【板书】2、手工制陶瓷过程:
1.混合 2.成型 3.干燥 4.烧结 5.冷却 6.陶瓷器
【阅读】P93“拓展视野”---传统的陶瓷工艺
【讲解】彩釉的初步知识:
【投影】陶瓷种类:分为土器、陶器、瓷器、炻器。
【过渡】下面我们来学习生活中随处可见的材料---玻璃
【投影】人工吹制玻璃器皿
【提问】玻璃中含有什么物质?玻璃器皿为何能通过人工吹制方法制得?
【板书】二、形形色色的玻璃
【阅读】请同学们阅读课本P93有关玻璃的内容,并填写下表。
【投影展示】 玻璃
主要用料
反应条件
玻璃窑中发生的主要反应
成 分
[学生阅读完课本后,由学生回答,教师填写上表]
纯 碱
石灰石
石英砂
高温
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
【板书】1、生产玻璃原料:石英砂、碳酸钠、碳酸钙
普通玻璃的主要成分: Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
【讲述】在原料中SiO2用量较大,普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起得到的物质,主要成分是SiO2。反应中产生大量的CO2气体。熔化的玻璃料比较粘稠,如果CO2不能顺利排出,玻璃表面会出现少量的气泡。因此,生产过程中要不断搅拌玻璃,以排出CO2气体。
【演示实验】取一根玻璃管,置于燃着的酒精喷灯上,把玻璃管拉成两支尖嘴管。
【观察】大家看到了什么?
[回答]玻璃受热、变软,可拉细。
[讲述]实验室里的胶头滴管就是这样制出来的。这说明普通玻璃在高温时易软化、变形。但如果我们在玻璃容器中进行的是高温下的化学反应,普通的玻璃仪器显然是不能满足要求的,这时我们可以用能承受较高温度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅,它的膨胀系数小,不怕温度的骤然变化,而且具有很高的化学稳定性,所以是一种制作高温容器的良好材料。
【思考】看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢?请大家思考后回答,说出判断的依据。
【讨论】(生甲)是。晶体都能反光,玻璃也能反光,所以是;
(生乙)是。因为玻璃是一个规则的形体,看起来也是亮晶晶的;
(生丙)不是。晶体都有规则的几何形状,玻璃没有;
(生丁)不是。晶体都有固定的熔点,而玻璃没有。……
【讲解】好。看来大家都很爱动脑思考。事实上,玻璃不是晶体。因为晶体的外表特征是有一定的、整齐的、有规则的几何外形(当然,构成晶体的那个最小的单元是我们肉眼看不见的),它有固定的熔点。而玻璃是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态,我们把它叫做玻璃态。
【阅读】P94“资料卡”“玻璃的结构特点---玻璃态物质”
玻璃态物质的结构特点是:它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列,但又不像无定形体那样无规则排列,而是“短程有序、远程无序”。即从小范围来看,它有一定的晶型排列;从整体来看,却像无定形的物质那样是无晶形的排列规律。所以玻璃态物质没有一定的熔点,而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。
【板书】2、玻璃态物质:短程有序、远程无序,没有一定的熔点,而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。
【展示一小块普通玻璃】
【提问】大家看,这是一块普通玻璃,当我们把若干块普通玻璃叠加,或从侧面看这块玻璃时,它都是绿色的。为什么?
【回答】因为原料中混有二价铁的缘故。
【展示一块红色玻璃,一块蓝色玻璃】
【提问】它们和我刚才取的那块普通玻璃的颜色不一样,是什么造成了它们的这种差别呢?
【回答】是因为在制造玻璃的过程当中,加入了金属氧化物。在红色玻璃中加的是氧化亚铜(Cu2O),在蓝色玻璃中加的是氧化钴(Co2O3)。
【总结】很好。也就是说在制造玻璃的过程中,当我们加入某些金属氧化物时(如二氧化锰、二氧化锡等),会使玻璃呈现不同的颜色。
【过渡】玻璃的品种繁多,除了普通玻璃外,还有特种玻璃。它们的特性和用途与普通玻璃有什么不同呢?
【投影】 几种玻璃的特性和用途
种 类
特 性
用 途
普通玻璃
在较高温度下易软化
窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等
石英玻璃
膨胀系数小,耐酸碱,强度大,滤光
化学仪器;高压水银灯、紫外灯等的灯壳;光导纤维、压电晶体等
有机玻璃
(聚甲基丙烯酸甲酯)
高度透明、机械强度高、质轻、易加工
飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗、人工角膜、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩
玻璃纤维
(玻璃钢)
质轻、隔音耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀
太空飞行员的衣服、阀门、泵、风机、代替钢管制造输油管、输油车等
钢化玻璃
耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂
运动器材;微波通讯器材;汽车、火车窗玻璃等
【阅读】“检索咨询”---特种玻璃的成分
【阅读】P95有关变色玻璃的段落。
【讲解】变色玻璃在制造过程中,预先掺进了对光敏感的物质,如氯化银、溴化银(统称卤化银)等,还有少量氧化铜催化剂。在变色眼镜的玻璃里,有和感光胶片的曝光成像十分相似的变化过程。卤化银见光分解,变成许许多多黑色的银微粒,均匀地分布在玻璃里,玻璃镜片因此显得暗淡,阻挡光线通行,这就是黑眼镜。当回到稍暗一点的地方,在氧化铜催化剂的促进下,银和卤素重新化合,生成卤化银,玻璃镜片又变得透明起来。
【提问】请大家根据生活经验,说一下普通玻璃的优点和缺点是什么?
【回答】玻璃的透光性能好,但易碎,并且易伤人。用玻璃制成的物品美观,但就是不结实,如窗户上的玻璃,很容易被打破。玻璃不耐热,开水都能把它炸裂……
【讲述】大家说得都很好。也正是为了让玻璃“弃恶扬善”,玻璃专家们进行了深入的研究,并不断地制成有各种各样性能的特种玻璃。如石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。
【阅读】P95“你知道吗?”栏目,思考:钢化玻璃、刻花玻璃、镀膜玻璃是经过怎样的工序加工制得的?
【板书】3、特种玻璃的加工
【讲述】钢化玻璃是将普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。其成分与普通玻璃一样,但经这样处理后,玻璃的内应力消失,机械强度增大,不易破碎。一旦破碎,碎块也没有尖锐的棱角,不易伤人,是一种安全玻璃。
【投影】 列车车厢玻璃是用钢化玻璃制成的
【讲述】刻花玻璃---氢氟酸(HF)对玻璃具有腐蚀作用,可用于在玻璃上雕刻各种精美图案,也可用于在玻璃仪器上标注刻度及文字。
SiO2 + 4HF==SiF4↑ + 2H2O
镀膜玻璃---在玻璃表面镀金属膜可以制得。镀膜玻璃外观美观,还可以阻挡红外线及紫外线的穿透。在玻璃上镀银、真空镀铝是制造镀膜玻璃常用的方法。
【活动与探究】制作一个镀银小试管
实验步骤:1、在一个洁净的小试管中加入2mL2%AgNO3溶液,慢慢滴加2%氨水,边滴加边振荡试管,直到产生的沉淀恰好溶解为止。
2、再向试管中滴加2滴10%氢氧化钠溶液,随后加入3mL10%葡萄糖溶液,用温水浴加热几分钟。
实验现象:试管内壁形成光亮的银镜
有关反应:
Ag+ + NH3·H2O===AgOH + NH4+
AgOH + 2NH3·H2O===[Ag(NH3)2] + + OH— + 2H2O
2[Ag(NH3)2] + + CH2OH(CHOH)4CHO + 2OH—
CH2OH(CHOH)4COO— + NH4+ + 2Ag↓+3 NH3↑+H2O
【阅读】P96“资料卡”----夹层玻璃
夹层玻璃是在两片或两片以上玻璃之间夹透明粘接材料,经高温高压粘结而成复合玻璃产品,是一种具有很高抗冲击性和一定隔热隔声性能的安全玻璃产品。建筑用夹层玻璃又分为普通夹层玻璃和钢化夹层玻璃,主要采用PVB胶片作为中间层干法热压工艺生产。夹层玻璃由于玻璃被PVB粘合很紧,而PVB富有弹性及缓冲冲击的能力,所以夹层玻璃被击碎时碎片仍会与PVB胶片粘在一起,不会因碎玻璃掉落造成人体伤害或财产损失。【过渡】水泥是一种非常重要的建筑材料,下面我们学习水泥的有关知识。
【板书】三、硅酸盐水泥
【投影】
【阅读】P96-97有关硅酸盐水泥内容,(包括“检索咨询”栏目---水泥的硬化)并填写下表。
主要原料
主要设备
反应条件
普通水泥的主要成分
主要性质
粘土、石灰石
(石膏)适量
水泥回转窑
高温
硅酸三钙3CaO·SiO2
硅酸二钙:2CaO·SiO2
铝酸三钙:3CaO·Al2O3
水硬性
【板书】1、硅酸盐水泥主要原料:粘土、石灰石、石膏(适量)
主要成分:硅酸三钙:3CaO·SiO2 硅酸二钙:2CaO·SiO2铝酸三钙:3CaO·Al2O3
主要性质:水硬性
2、硅酸盐水泥生产过程:
【小资料】硅酸盐水泥一般生产过程通常概括为“二磨一烧”,可分为三个步骤:
(1)生料制备。即将石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后按一定比例配合、磨细并调配为成份合适、量质均匀的生料。
(2)熟料煅烧。即将生料放在水泥窑内煅烧至部分熔融以得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。
(3)水泥粉磨及出厂。即将熟料加入适量石膏、混合材或添加剂共同磨细为水泥,并包装出厂。
生产工艺流程图:
石灰石、黏土 粉碎,调和 高温煅烧 磨碎 水泥
石膏
【讲述】由上表可以看出,水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后,很容易凝固变硬,由于水泥具有这一优良特性,被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化,因此是水下工程必不可少的材料。
【阅读】P98“生活向导”栏目---水泥不宜久存
【提问】水泥不宜久存的原因是什么?
【阅读】P97“交流与讨论”栏目---水泥厂厂址为何布局在炼钢厂附近?
3、硅酸盐水泥的应用
水泥砂浆(建筑用粘合剂)——是水泥、沙子和水的混合物。
混凝土-------是由水泥、沙子和碎石混合而成的混合物。
目前,我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。水泥的强度和安全性是水泥质量的重要指标。我国以三个强度等级表示水泥的性能,等级越高性能越好。
【本课小结】略
【作业】P100第1、2、3、4题
第三课时 §3.2.3 光导纤维和新型陶瓷材料
教学过程:
【复习】陶瓷、玻璃、水泥生产原料及主要化学成分。
【过渡】近年来为适应科技发展而研制出许多新型陶瓷材料,它的化学组成已远远超出硅酸盐范围,在信息科学、航天航天、生物工程、超导研究等领域得到广泛的应用。
【板书】 §3.2.3 光导纤维和新型陶瓷材料
【过渡】今天,我们主要了解其中的两种---光导纤维和新型陶瓷材料。
【板书【1、光导纤维
【展示】光缆、光导纤维仪、光导纤维装饰品、玩具等。
上述物品及演示中,可以观察到:光导纤维可以传输光、图像、音乐等。当然,它的最大用途是,远距离信息传输,构建信息高速公路。还可以用于医学的肠镜、胃镜、心脏等内窥镜。
【播放】光导纤维的视频。
【阅读】P99“资料卡”---光导纤维的制造与应用
【学生概括】光导纤维的主要性能和用途:传导光的能力很强,应用于通信。
【教师小结】对比光纤光缆和普通电缆。光纤光缆信息量大,每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话。而普通电缆8管同轴电缆每条通话1800路;光纤光缆原料来源广(石英玻璃),节约有色金属。而普通光缆资源较少;光纤光缆质量小,每km27g,不怕腐蚀,铺设方便。而普通光缆每km1.6t;光纤光缆成本低,每km 10 ,000元左右。而普通光缆每km 200 ,000元左右;光纤光缆性能好,抗电磁干扰保密性强 ,能防窃听,不发生电辐射……
【板书】2、新型陶瓷
【讲述】 结构陶瓷(或工程陶瓷)具有机械功能、热功能和部分化学功能
新型陶瓷 如纳米陶瓷
功能陶瓷 具有电、光、磁、化学和生物特性及相互转换功能
如生物陶瓷
生物陶瓷具有良好的生物兼容性,对肌体无免疫排异反应,无溶血、凝血反应,对人体五毒,不会致癌,适合植入体内,可用于人体器官和组织的修复或再造。
【阅读】P100“拓展视野”栏目---透明陶瓷和纳米陶瓷
【资料】透明陶瓷就是用玻璃的生产方法制造出来的陶瓷。透明陶瓷是利用人工合成的化学原料,诸如氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锆、氟化镁、氟化钙、氟化镧、硫化锌、硒化锌、碲化镉等,经过原料处理、成型和高温烧结等工序而制成的。
透明陶瓷的机械强度和硬度都很高,能耐受很高的温度,即使在一千度的高温下也不会软化、变形、析晶。电绝缘性能、化学稳定性都很高。光敏型玻璃陶瓷还有一个很有趣的性能,就是它能象照相底片一样感光,由于这种透明陶瓷有这样的感光性能,故又称这为感光玻璃。并且它的抗化学腐蚀的性能也很好,可经受放射性物质的强烈辐射。它不但可以象玻璃那样透过光线,而且还可以透过波长10微米以上的红外线,因此,可用来制造立体工业电视的观察镜,防核爆炸闪光危害的眼镜,新型光源高压钠灯的放电管。
透明陶瓷的用途十分广泛,在机械工业上可以用来制造车床上的高速切削刀,汽轮机叶片,水泵,喷气发动机的零件等,在化学工业上可以用作高温耐腐蚀材料以代替不锈钢等,在国防军事上,透明陶瓷又是一种很好的透明防弹材料,还可以做成导弹等飞行器头部的雷达天线罩和红外线整流罩等;在仪表工业上可用作高硬度材料以代替宝石,在电子工业上可以用来制造印刷线路的基板和镂板,在日用生活中可以用业制作各种器皿,瓶罐,餐具等等。
人们利用纳米技术把陶瓷粉体的颗粒加工到纳米级,便得到了纳米陶瓷。纳米陶瓷成功地解决了陶瓷易碎的问题。
【本课小结】以上我们所讲述的,只不过是新型无机非金属材料中的点滴,在此领域中,还有许许多多的已知和未知等待我们去了解和发掘。目前,科学家们对材料的研究已由宏观进入微观。人类智慧的力量是伟大的,希望你们现在能好好学习,并在将来能有机会在材料研究的天空里大显身手,为人类最终摆脱对天然材料的依赖而作出贡献!
【作业】P100第5题
第三单元 高分子材料和复合材料
教学目标:
1.了解有机高分子材料的分类,认识塑料、纤维、橡胶、功能高分子材料的区别。
2.知道塑料的组成和分类,了解各种塑料的性能,列举它们在生产生活中的应用。
3.区别聚合反应的几种类型,掌握加聚反应和缩聚反应两大基本的聚合反应类型。
4.通过调查研究,认识纤维的分类,了解常见纤维的组成和主要功能,体会纤维在日常生活中扮演的角色。
5.理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造与优化。
6.了解功能高分子材料的分类,列举功能高分子材料在生产生活各个层面、高新技术领域中的应用。
7.认识复合材料的结构,说出常见的复合材料及其应用。
8.体验化学科学的进步与材料科学发展的联系,评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。
教学重点:加聚反应和缩聚反应的原理。
教学难点:共聚与均聚、塑料制品与原料树脂、热塑性与热固性、天然纤维与化学纤维、天然橡胶与合成橡胶等概念的区别与联系。
教学方法:联系生活实际,调查研究并讨论。
课时安排:4课时
教学过程:
第一课时 §3.3.1 塑料
【导入】高速发展的现代科技把性能各异的有机高分子合成材料带到我们日常生活中来,为我们创造了更为完美的生活条件。
【投影】图片:
【问题探究】你能找出上图中哪些物品是有机高分子合成材料吗?
【板书】 第三单元 高分子材料和复合材料
一、有机高分子材料
天然高分子:自然界中存在的高分子。如淀粉、纤维素、棉、麻、丝、毛、天然橡胶等,人体中的蛋白质、糖类、核酸等。
合成高分子:用化学方法合成的高分子。如合成纤维、塑料、合成纤维。
塑料
有机高分子材料 纤维
橡胶
功能高分子
塑料:在常温下有一定形状,强度较大,在加热、加压的条件下,可塑制成一定形状的高分子。
纤维:在室温下分子的轴向强度很大,受力后形变较小,在较宽的受力范围内强度很大的高分子。
橡胶:在常温下具有高弹性,去除外力后又很快恢复原状的高分子。
功能高分子:在高分子主链上或侧链上带有反应性功能基团的一类新型高分子材料。
实际上,塑料、合成纤维、橡胶这三类高分子材料并无严格的界限。
日常生活中我们接触到的塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等都是合成高分子材料,简称合成材料。随着社会的发展和科技的进步,合成材料的运用越来越广泛,它们在社会生活中起了越来越重要的作用。可以说人工合成材料的出现是材料史上的一次飞跃,推动人类社会的进步。今天,我们将来学习合成材料的三大主要成员:塑料、 合成纤维、合成橡胶。
【学生阅读】P101“塑料”部分第一、二自然段
【回答】根据阅读提纲讨论回答:
塑料的主要成分是 ,具有 、 、 、 、 等优点;塑料按性能和用途可分为 、 、 ;按受热情况可分为 、 。
【板书】二、塑料
(1)主要成分:合成树脂
(2)组成:由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等填加剂组成。
(树脂---是指没有跟各种填加剂混合的高聚物)
(3)分类:
通用塑料:如聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等
塑料 特种塑料:含氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等
工程塑料:ABS塑料、聚碳酸酯等
热塑性塑料:如聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等
塑料
热固性塑料:ABS塑料、聚碳酸酯等
【过渡】合成树脂是由单体制成的,“单体”的有关概念我们在化学必修②“有机高分子的合成”中学习过,它是指“形成高分子化合物的有机小分子”,那么,怎样由单体得到合成树脂呢?
【学生回答】通过聚合反应。
【提问】常见的聚合反应有几种类型?
【板书】(4)主要反应类型
①加聚反应—在适当的温度、压强、催化剂存在的情况下,双键或三键中的一个键断裂,分子里的碳原子相互结合为长链,形成高分子化合物,没有小分子生成。
A、均聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。如:合成聚丙烯的反应、聚四氟乙烯的反应。
(俗称塑料王)
B、共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。如:合成ABS塑料的反应。(P103“资料卡”—共聚反应)
②缩聚反应:由一种或两种以上单体的结合成高分子化合物,同时有小分子生成的反应。如酚醛树脂的合成反应。
【阅读】P102“你知道吗?”栏目,思考以下四个问题:
1.有些塑料制品可以用热黏结法修补,有些可以用某些溶剂黏结,有一些却无法修补,这是什么原因?
2.有些塑料薄膜袋可以做食品袋,有些却不可以,原因是什么?
3.为什么用不粘锅烹调食物时不容易烧焦,又不会粘锅?
4.电视机、洗衣机、汽车、飞机等外壳,美观轻巧,用的塑料是ABS塑料,那么,什么是ABS塑料?
【活动与探究1】塑料制品的修补与黏结
1、取一些聚乙烯塑料薄膜,尝试用热黏结法把它们黏结起来。通过实验探究黏结的最佳温度和操作方法。
2、取几小片有机玻璃,用注射器吸取氯仿作黏结剂,制作有机玻璃小饰品。
【活动与探究2】在一支试管中放入聚乙烯塑料碎片约3g,用酒精灯缓缓加热,观察塑料碎片软化和熔化的情况。熔化后立即停止加热以防分解。等冷却后固化后再加热,观察现象。
【学生】仔细观察实验,描述实验现象:熔化成可流动液体,遇冷后又变成固体。
【活动与探究3】将学生收集的聚氯乙烯塑料袋、聚乙烯塑料袋,各剪一小块,分别用火点燃,观察现象。
【学生】仔细观察实验,描述实验现象:一块塑料像蜡烛油一样一滴一滴地往下掉,并能闻到蜡烛味。另一块塑料着火后无火焰,塑料块卷缩,无蜡滴掉下,且有刺激性气味产生。
【师】对。前者是聚乙烯塑料袋,可作食品保鲜袋或保鲜膜,后者是聚氯乙烯塑料袋,内中含有对人体健康有影响的物质,不能用来包装食品。
【过渡】我们知道,物质的用途是由其性质决定的,而性质又是由其结构决定的。通过前面的学习,同学们已经知道,塑料按受热情况,可分为热塑性塑料和热固性塑料。
【板书】热塑性塑料:受热熔化成流动的液体,冷却后成固体的塑料。
热固性塑料:加工成型后受热不会熔化的塑料。
【师】造成这两种塑料不同性能的原因是它们的结构不同。
【投影】塑料的线型结构和体型结构
【阅读】P104“拓展视野”栏目,“可溶解的医用塑料洗衣袋”
可溶解塑料就是水降解塑料,它的主要成分是聚乙烯醇,而聚乙烯醇是用聚乙酸乙烯酯通过水解反应制得的。在不同的条件下制得的聚乙烯醇水溶性有差异,可以在不同场合使用。
【本课小结】本节课我们学习了塑料的组成、分类、合成方法、性质、以及应用方面的知识。
【布置作业】]p110第5题、观察一下自己衣服上的标签或收集一个衣服标签。
下列塑料的合成,所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( C )
A 聚乙烯塑料 B 聚氯乙烯塑料 C 酚醛塑料 D 聚苯乙烯塑料
第二课时 §3.3.2 纤维
教学过程:
【引言】上节课给同学们布置了个任务,观察一下自己衣服上的标签。
【提问】从这些标签上,你能获得哪些信息?
【学生回答】从标签中可以了解到衣服的颜色、制作面料、里布成分、洗涤方法……
【提问】从这些标签上,你知道常见的衣物制作面料、里布成分有哪些呢?
【学生回答】有:棉、麻、丝、毛,涤纶、尼龙、腈纶、丙纶等。
【教师活动】教师选取其中一张标签,大声读出上面的内容,并将关键内容写到黑板上“面料:涤纶66.4%,里料:涤纶100%”。
【教师讲解】从这张标签中,我们了解到裁制这件衣服的主要布料成分是涤纶。我们在生活中都听说过涤纶、尼龙等服装面料,这些服装面料与化学有着密切关系。涤纶、尼龙、腈纶都是化学纤维,是现代纺织工业不可或缺的原料。下面我们将一起走进纤维的世界。
【教师组织阅读】请同学们观看P104图3-34
【提问】左图中是白皑皑的一幅棉花丰收的景象,右图则是两只乖巧可爱的绵羊。是什么将它们联系到了一起?
【学生回答】是纤维。
【教师讲解】没错,是纤维。通常人们把长度比其直径或宽度大很多倍并具有一定柔韧性的细长物质称为纤维,其中可用来作纺织原料的又称纺织纤维。远古时代的人类聪明地利用了天然的纺织纤维做成各种纺织品为自己遮体、抵御风寒。自然界赐予人类最佳的纤维有棉花、麻皮、动物毛、蚕丝等。因为这些纤维都是天然生长的,被称为天然纤维。中华民族在培养、种植、加工天然纤维方面有着悠久的历史和独特的贡献,并通过丝绸之路将东西方文明连接起来。随着人口的增长和经济文化的发展,天然纤维已远远不能满足人们的需要。因此人们思考通过化学手段来获取更优质的纤维,化学纤维应运而生。
最早出现的化学纤维是黏胶纤维,因其性能接近棉又称人造棉或人造丝。它是由木材等天然纤维,经烧碱、二硫化碳处理后纺织而成。人们把这些利用天然有机原料制造出来的纤维统称为人造纤维。相信现在很多同学身上穿的衣服有一部分就是人造纤维制品。
【教师补充】但是我们的天然资源毕竟有限,随着化工科技的发展,化学纤维大家庭中又出现了另一大体系,即合成纤维。合成纤维的出现大大改变了纤维的性能和用途,那么什么是合成纤维呢?
【教师讲解】合成纤维实质上就是用化学方法把小分子化合物聚合成的可以纺纱织布的一类高分子化合物。例如,丙纶,它是由丙烯CH2=CH—CH3经加聚反应后制得的。请同学们写一下这个加聚反应。
【学生板演】
【提问】你能根据这些纤维的来源,把它们分一下类吗?
【思考并回答】棉、麻、丝、毛可以在自然界取得,而涤纶、尼龙、腈纶、丙纶,人造棉或人造丝都要人类制造出来。
【教师讲解】我们把棉、麻、丝、毛叫做天然纤维,人造棉或人造丝叫做人造纤维,涤纶、尼龙、腈纶、丙纶等叫做合成纤维,其中人造纤维和合成纤维都属于化学纤维。
【投影】P105表3-5
常见纤维
化学组成
主要性能
天然纤维
棉纤维
纤维素
吸水性好,易干,穿着舒适,不起静电,不耐磨
蚕丝
蛋白质
吸水性好,手感软和,有光泽,不起静电,不起球
羊毛
蛋白质
弹性强,隔热性、保暖性好,水洗后收缩,易起球
化学纤维
人造纤维
纤维素
(黏胶纤维)
吸水性好,穿着舒适,不起静电,不耐洗,不耐穿
合成纤维
各种线型有机高分子
(聚酰胺、聚酯、聚烯烃)
强度高,耐磨,不易染色,吸湿性、透气性差
【板书】
植物纤维(棉、麻)--纤维素
天然
纤维 动物纤维(羊毛、蚕丝)--蛋白质
纤维
化学 人造纤维(黏胶纤维)
纤维
合成纤维(聚酯纤维等)
【教师组织讨论】我们先看一下天然纤维。在每个小组桌上分别提供了棉、麻、丝、毛样品若干,找出它们的化学组成观察它们的外观,比较一下强度,吸水性和一些其它的特性。
【学生讨论】教师巡视全班,参与学生小组讨论,合理引导。
【交流并整理结果】天然纤维的主要特性
名称
化学组成
外观
强度
吸水性
其他特性
棉
纤维素
手感软
较大
好
不起静电,抗皱性差,缩水率大
麻
纤维素
手感粗硬
最大
好
易起皱,悬垂性差
丝
蛋白质
有光泽,细腻
较大
好
抗皱性差,耐光性差
毛
蛋白质
有光泽
最小
好
抗折皱性好,保暖,水洗后收缩,不耐虫蛀,易起球,
【教师讲解】接下来我们来看一下化学纤维,化学纤维分为人造纤维和合成纤维,而极大地丰富了人们的物质生活的是化学纤维中的合成纤维,合成纤维中有“六大纶”之称的是指---为氯纶、锦纶、维纶、腈纶、涤纶、丙纶(按合成的年代先后排序),其中占世界合成纤维总产量90%以上的是锦纶、涤纶、腈纶三种合成纤维。这三种合成纤维常用于衣服上,怎样鉴别它们呢?请同学们观察一下提供给大家的锦纶、涤纶、腈纶样本,比较一下它们的外貌。
【学生回答】它们外观上十分相似,很难区别。
【教师组织实验探究】燃烧法是区别这三种合成纤维的好办法。请大家在酒精灯上点燃它们,观察它们燃烧的现象和产物。
【学生进行探究实验】用镊子夹取样品分别在酒精灯上点燃,然后移至石棉网上方,让燃烧残留物、落于石棉网上,观察燃烧现象。
【交流并整理结果】1.锦纶 燃烧现象:熔融燃烧,并伴随特殊的臭味。
燃烧产物:硬淡棕色透明圆珠状。
2.涤纶 燃烧现象:蜷曲熔融,缓慢燃烧,并不时有熔化物滴下。
燃烧产物:硬而黑的圆珠状(用镊子敲击、挤压)。
3.腈纶 燃烧现象:熔融燃烧,并伴随有熔化物滴下。
燃烧产物:黑色不规则小珠,易碎(用镊子敲击、挤压)。
【过渡】综合以上实验现象,同学们是否能够找出鉴别它们的依据呢?
【投影】
合成纤维
燃烧现象
锦纶
燃烧有臭味,残留物为硬淡棕色透明圆珠
涤纶
残留物硬而黑的圆珠
腈纶
残留物黑色不规则小珠,易碎
【教师归纳】涤纶的燃烧残留物非常坚硬,这是我们判定它的一个很好的依据。而腈纶残留物松而易碎,这是它的一个重要特征。锦纶燃烧伴随着有特殊的臭味,这是它区别于其他合成纤维的重要特征。
【过渡】涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氨纶等合成纤维由于其结构特点,具有不同的性能,在生活中有着广泛的应用。教材第106页“拓展视野”栏目中为我们列举了几种合成纤维制品的特点和应用,请同学们仔细阅读,有兴趣的同学课后还可以上网查阅其他有关纤维的信息,以后在选择服装面料的时候可以以此为参考依据。
【练习】市面上有些不法商贩用廉价的腈纶织成衣物仿冒纯羊毛衫出售,因为腈纶纤维具有独特的类似羊毛的优良特征,有“人造羊毛”之称,使人很难区别,因而商品的价格会抬升很多倍,请运用你所学的知识,分辨出腈纶和羊毛。
【学生回答】
(1)外观:真羊毛衫线条均匀,色泽和谐;腈纶羊毛衫的光泽或暗淡或刺眼,外观粗糙。
(2)手感:真羊毛衫手感轻盈,柔软富有弹性;腈纶羊毛衫手感粗硬,发粘。
(3)灰烬:把抽出的线头分别用火烧,有烧焦毛发臭味的,且灰烬多的是羊毛;熔融、形成小珠的是腈纶。
【结语】随着技术的进步,纤维的种类更加丰富多彩,天然纤维又出现了绿色分支,如彩色棉、彩色动物毛等。人造纤维中出现了天丝棉、玉米纤维、牛奶纤维等。而合成纤维领域更是不断出现新的品种,像刀枪不入、火烧不着的芳纶、碳纤维,力大无比的高强度聚乙烯等。同学们以后在生活中可要做一个有心人,留心观察我们身边出现的纤维制品,关注纤维的发展。请同学们完成下列三个问题:(投影)
1.什么是人造纤维?为什么说人造纤维的纤维不是人造出来的?
2.什么是合成纤维?合成的一般方法有哪几类有机反应?
3.为什么把“尼龙”的发明,看作为人类历史上合成纤维的里程碑?
第三课时 §3.3.3 橡胶
教学过程:
【引言】前面两节课,我们学习了有机高分子材料中的塑料、纤维,接下来,我们来认识第三大合成材料 合成橡胶。
【投影】合成橡胶的用途
【教师讲述】橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械所必须的材料,是重要的战略物资。
【板书】1.橡胶的分类
【教师讲解】天然橡胶是利用天然胶乳作为原料制造的。天然乳胶主要来源于橡胶树(热带作物,原产地巴西,我国的海南等热带地区也有移植的橡胶树),天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯(),请同学们试着写一下这个加聚反应。
【学生板演】
【过渡】如果有人告诉你,人类使用橡胶轮子的历史不过一百来年,你会感到非常吃惊。在过去的几千年间,人们所坐的车使用的一直是木制轮子,或者在轮子周围加上金属轮辋。许多人都曾想到,应该用橡胶代替金属来包裹车轮。1845年,英国工程师R.W.汤姆森出了个好主意,他在车轮周围套上一个合适的充气橡胶管,并获得了这项设备的专利。到了1890年,轮胎被正式用在自行车上;到了1895年,被用在各种老式汽车上。令人惊奇的是,尽管橡胶是一种柔软而易破损的物质,但却比木头或金属更加耐磨。橡胶的耐用、减震等性能,加上充气轮胎的巧妙设计,使乘车的人觉得比以往任何时候都更加舒适。随着汽车数量的大量增加,用于制造轮胎的橡胶的需求量也变成了天文数字。
【提问】在使用过程中人们发现了天然橡胶的什么缺陷?
【学生回答】天然橡胶容易发生形变,且形变后不能复原。还容易发生老化。
【提问】天然橡胶为什么容易发生形变且易老化?
【学生回答】这是由天然橡胶的结构决定的。天然橡胶是线型高分子,在温度较高或受力较大时,容易发生形变,且形变后不能复原。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,聚异戊二烯中含有“C=C”,易发生加成反应和易被氧化,所以易老化。
【提问】天然橡胶容易发生形变,且形变后不能复原,还容易发生老化。那么,人类用什么办法来突破天然橡胶材料的局限性呢?
【板书】2.橡胶的硫化
【教师讲解】人们为了改善天然橡胶的性能,工业上将天然橡胶分子与硫作用,使线型结构的橡胶分子通过硫桥交联起来,形成体型结构。
具体做法:把天然橡胶(生橡胶)、硫磺和碳黑等填料放在容器里,通入高压蒸气加热,便得到硫化橡胶(熟橡胶)。
【投影】P107图3-40硫化橡胶的交联结构示意图
橡胶硫化后,由线型结构转变为网状结构,橡胶制品会变得更加坚韧和富有弹性。
【投影展示】生橡胶与硫化橡胶的性质比较
橡胶名称
性能特点
生橡胶
具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨性,有较好的耐碱性能,但不耐强酸,耐一些极性溶剂,耐油性差,可溶解于甲苯等有机溶剂,在高温或受力较大时易发生形变且不能复原。
硫化橡胶
具有很好的弹性且不易变形,有很好的耐磨性,很高的硬度,不变黏,不易折断,在有机溶剂中不溶解,只发生溶胀。
【思考并回答】贮存或使用时间长了的汽车轮胎、自行车车胎会发生龟裂,乳胶手套会发黏或变硬脆裂?
【学生回答】一般橡胶制品只达到轻度交联,高分子链上还有“C=C”双键。受氧气、臭氧、日光等作用时,容易老化,弹性下降,变硬开裂或变软发黏。
【教师组织讨论】P107有一个“你知道吗”的栏目,请同学们交流讨论。“在日常生活中,我们用到哪些合成橡胶制品?它们各自具有哪些优越的性能?
【学生回答】交通运输上用的轮胎;工业上用的运输带、传动带、各种密封圈;医用的手套、输血管;日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的;国防上使用的飞机、大炮、坦克,甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件…………
【过渡】由于橡胶需求量的不断增加,导致天然橡胶远远不能满足要求,人们在长期的生产和科学实验中认识了天然橡胶的结构,受到启发,成功地合成了多种合成橡胶,合成橡胶的出现代表着人类又一次突破了天然材料的局限性。
【提问】常用的合成橡胶有哪几种?特种橡胶有哪几种?
【学生回答】常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。特种橡胶有聚硫橡胶、硅橡胶。
【投影展示】合成橡胶的性能和用途
性能
用途
丁苯橡胶
热稳定性、电绝缘性、抗老化性好
制轮胎、电绝缘材料、一般橡胶制品
顺丁橡胶
弹性好、耐低温、耐热,粘结性差
制轮胎、运输带、胶管
氯丁橡胶
耐日光、耐磨、耐老化、耐酸、耐碱、耐油性好,耐寒性差
制电线包皮、运输带、化工设备的防腐衬里、胶粘剂等
聚硫橡胶
耐油性和抗老化性很好,耐化学腐蚀,弹性差
制耐油、耐苯胶管、耐臭氧制品储油设备衬里
硅橡胶
耐低温和高温,抗老化和抗臭氧性好,电绝缘性好,机械性能差,耐化学腐蚀性差。
制各种在低温、高温下使用的衬垫以及绝缘材料、医疗器械及人造关节
【结语】合成橡胶材料的出现,极大地方便了人们的生活。在这个领域,正如人们所接触的几乎所有领域一样,有机化学家们犹如艺术大师,利用已有的材料创造出各种新型物质,并创造出比天然物质更好的物质,从而为人类造福。请同学们阅读P107“化学史话---合成天然橡胶”,完成下列三个问题:(投影)
1.天然橡胶主要成分是 ,结构简式为 。
2.常用的合成橡胶有: 。
特种橡胶有:耐油的 、耐高温和耐严寒的 等。
3.许多橡胶是 结构、可塑性好,但 差,改良方法是 。
第四课时 §3.3.4 功能高分子材料 复合材料
教学过程:
【引言】前面三节课,我们学习了传统意义上的有机高分子材料中的三大合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶),今天,我们来了解第四大合成材料(功能高分子材料)以及复合材料。
【板书】§3.3.4功能高分子材料 复合材料
【过渡】何谓功能高分子材料?它的分类如何?它的性能和应用怎样?这些是我们这节课要弄清楚的。
【教师讲解】一、功能高分子材料:
1.功能高分子材料的定义:功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。(它是一类性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的一种新型材料。)
2.功能高分子材料的分类:
物理功能高分子材料 如:导电材料、光敏性材料、液晶高分子材料
功能高分子材料 分离功能高分子材料 如:膜材料、吸附分离功能材料
化学功能高分子材料 如:高分子试剂、高分子卤化剂
3.日常生活中常见的几种功能高分子材料:
【投影】 用高吸水性树脂制造的纸尿布 高吸水性树脂
【教师讲解】(1)高吸水性树脂
高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料,它本身不溶于水或有机溶剂,与水接触时能在短时间内可吸收自身质量几百倍、上千倍,最高可达5300倍的水,即使挤压也很难脱水,被冠于“超级吸附剂”的桂冠,因此可用作农业、园林、苗木移植用保水剂。高吸水性树脂与苯、乙醇、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化学试剂混合时,可使试剂脱水,却不与试剂发生化学反应。它吸收试剂中的水分后,变成一种凝胶状的物质。
【投影】
触摸屏 导电橡胶按键
【教师讲解】(2)导电性材料
如果在高分子中加入各种导电物质,如铁粉、铜粉、石墨粉等,就可制成导电橡胶、导电塑料、导电涂料、导电胶粘剂等。
【投影】
人造心脏
【教师讲解】(3)医用高分子材料
a.性能:优异的生物相容性;很高的机械性能。
b.应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。
【投影展示】
玻璃钢快船 波音767飞机 碳纤维网球拍
【过渡】不同的材料具有不同的性能,每种材料都有它的优缺点。如普通金属材料强度大,但易被腐蚀;普通陶瓷材料耐高温,但易碎裂;合成高分子材料强度大、密度小,但易老化。航天工业需要强度大、耐高温、密度小的材料。海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。有没有兼具它们优点的一种材料呢?复合材料的出现很好地回答了这个问题。
【板书】二、复合材料
【学生阅读】P108复合材料定义并回答。
【板书】1.复合材料的定义:复合材料是指两种或两种以上性质不同的材料组合而成的一种新型材料。其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂。
【教师讲解】由于复合材料克服了单一材料的不足,一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上超过了任一单一材料,是材料科学领域的重大突破。
【教师组织讨论】P109有一个“交流与讨论”栏目,请同学们举出实例来说明人们的日常生活越来越离不开复合材料。
【学生回答】日常生活中用的牙刷、塑料碗盆、地板、壁纸、人造心脏、人造骨、关节、网球拍、滑雪板、撑杆、弓箭……
【教师组织练习】以上事实说明复合材料是人类赖以存在和发展的基础,那么,复合材料的组成怎样?请同学们阅读后完成下列练习:(投影)
1.复合材料是由基体材料和分散于其中的增强材料组成的。
2.钢筋混凝土中的混凝土是基体材料,分布于其中的钢筋是增强材料;石棉瓦用石棉作增强材料,水泥作基体材料;碳纤维增强塑料用碳纤维作增强材料,树脂作基体材料;碳纤维增强铝用碳纤维作增强材料,金属铝作基体材料;碳纤维增强陶瓷用碳纤维作增强材料,新型陶瓷作基体材料。
【教师组织讨论】P109有一个“问题解决”栏目,请同学们将课前查阅到的资料进行交流。
【学生回答】玻璃钢是一种以高分子树脂为基体,以玻璃纤维为增强体,经过复合工艺而制成的复合材料。通常具有耐腐蚀,抗老化,绝缘性好等特点,在管道、造船、汽车制造等领域有广泛应用。
玻璃钢坚韧,比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道,可减轻飞机的重量。
登上月球的宇航员们,他们身上背着的微型氧气瓶,也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易,不锈不烂,不需油漆。
我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇及游艇。节约了不少钢材。
化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备,大大延长了设备的使用寿命。
玻璃钢无磁性,不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩,就好比给导弹戴上了一副防护眼镜,既不阻挡雷达的“视线”,又起到防护作用。
【过渡】同学们查阅的资料很全面。由此我们可以得出复合材料的性能为:
【板书】2.复合材料的性能:强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、绝缘,在综合性能上超过了单一材料。
【过渡】通过上面的讨论,我们同样也可以得出复合材料应用的方面为:
【板书】3.复合材料的应用:
(1)建筑方面(内外墙板、地板、壁纸、透明瓦、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽);
(2)体育运动器件(网球拍、滑雪板、撑杆、弓箭等);
(3)汽车工业方面(轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶、发动机活塞、连杆、轴瓦、减振钢板、车厢板、门窗、座椅);
(4)医学领域(医用X光机、矫形支架、人造心脏、人造骨、关节);化工、纺织和机械制造领域(化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器)
(5)航空航天领域(飞机发动机舱、整流罩、方向舵、飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、航天飞机结构件);
【投影展示】
神州7号宇航员穿的宇航服 隐形眼镜
【结语】今天这节课,我们学习了功能高分子材料以及复合材料。通过学习,我们了解到功能高分子材料、复合材料在生活中无处不在,我们要做生活的有心人,留意身边的各种材料,新材料的出现是科技发展、社会进步的一个缩影。材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。从物质组成结构上可将材料分为四大类:金属材料(金属和合金)、无机非金属材料(陶瓷、玻璃、水泥等)、有机高分子材料(塑料、合成橡胶、合成纤维、功能高分子材料)、复合材料。请同学们阅读P109“拓展视野---碳纤维增强材料的应用”,并完成下列三个问题:(投影)
1.复合材料是一种新型的有发展前途的材料。目前,复合材料最主要的应用领域是( D )
A.高吸水性树脂 B.人类的人工器官 C.新型治疗药物 D.航空航天工业
2.下列物质属于复合材料的是 ( B )
A.钢化玻璃 B.玻璃钢 C.人造皮革 D.人造羊毛
3.医用高分子材料要求材料必须具有 优良性能。
[学生用书P61]
1.下列事实与电化学腐蚀无关的是( )
A.埋在潮湿土壤中的铁管比干燥土壤中的更易被腐蚀
B.为保护海轮的船壳,常在船壳外面镶上锌块
C.在空气中金属银的表面生成一层黑色物质
D.镀银的铁制品,镀层破损后,露出的铁更易被腐蚀
解析:选C。金属在潮湿土壤中易发生电化学腐蚀,而在干燥空气中难发生,A与电化学腐蚀有关。B中所述船壳是钢铁与较活泼的Zn组成原电池,Zn作负极被腐蚀而Fe被保护,B与电化学腐蚀有关。镀银的铁器破损后形成“Fe-Ag”原电池,其中Fe作负极被腐蚀。C选项为银被空气中的氧气氧化为氧化银,属于化学腐蚀。D选项形成原电池,铁作为负极,与电化学腐蚀有关。正确选项为C。
2.下列有关金属腐蚀的叙述正确的是( )
A.金属化学腐蚀的实质是M-ne-===Mn+,电子直接由氧化剂提供
B.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是M+nH2O===M(OH)n+n/2H2↑
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行,以析出H2为主
D.在潮湿的强酸性环境下,金属的电化学腐蚀主要以正极上析出H2为主
解析:选D。金属的化学腐蚀是金属直接与氧化剂接触,金属提供电子,A项错误;在碱性或中性环境中,金属主要发生的是吸氧腐蚀,酸性环境中,金属主要发生析氢腐蚀,B、C项错误。
3.(2010年北京市海淀区模拟)下列事实不能用电化学理论解释的是( )
A.镀锌铁比镀锡铁更耐用
B.铝制品不需要采用特殊方法保护
C.轮船吃水线以下的船壳上装有一定数量的锌块
D.钢铁在潮湿空气中比在干燥空气中腐蚀的快
解析:选B。铝制品表面有一层致密的氧化膜(Al2O3)起保护作用。
4.铝硅合金(Si所占比例为13.5%)在凝固时收缩率很小,因而这种合金适合铸造。有下列三种晶体:①铝;②硅;③铝硅合金,它们的熔点由低到高的顺序是( )
A.①③② B.③①②
C.③②① D.②①③
解析:选B。合金的熔点低于其组分金属的熔点,而硅是原子晶体,其熔点高于金属铝。
5.如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题:
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)______;在电化学腐蚀中,负极反应是__________________________;正极反应是____________________________;
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是______________________________________________________;
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是________________。(答两种方法)
解析:(1)上述实验中3、4、5、6都发生了吸氧腐蚀,都属于电化学腐蚀,在电化学腐蚀中,2Fe-4e-===2Fe2+;正极反应是O2+2H2O+4e-===4OH-;(2)实验过程中改变的条件是湿度、温度、O2的浓度,还有反应介质,故影响铁锈蚀速率的因素是湿度、温度、O2的浓度,还有电解质。(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法有①牺牲阳极的阴极保护法;②外加电流的阴极保护法;③改变金属的内部结构,使金属性质改变,成为耐腐蚀金属,如不锈钢等、加保护层,如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与空气、水等物质隔离,以防金属氧化腐蚀。
答案:(1)3、4、5、6 2Fe-4e-===2Fe2+ O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在
(3)牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法(回答制不锈钢、加保护层等符合题意的都可以)
1.下列关于合金与纯金属性质的说法中不正确的是 ( )
A.合金是两种金属或多种金属组成的混合物,没有固定的熔点
B.相同的几种金属不同含量组成的几种合金,其性质也可能有所差别
C.合金跟金属一样能导电、导热、具有较好的延展性
D.合金的性能在很多方面比纯金属更加优越,所以应用更加广泛
解析:选A。A项中由于合金具有特定的结构,所以其熔点也是固定的,A错;合金具有金属的特性,所以其导电导热性和延展性也很好,C正确;合金中不同的金属,及相同的金属不同的用量都可以形成性质不同的合金,即其性质可以调控,所以我们可以根据需要添加和控制合金的性质,使它的性能更加优越,因此应用也更加广泛,B、D正确。
2.铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道,目前已能冶炼出纯度高达99.999 9%的铁。以下是有关这种铁的叙述,其中不正确的是(双选)( )
A.韧性比生铁好
B.在冷的浓硫酸中钝化
C.不能与盐酸反应
D.可以尽快地大量生产广泛使用
解析:选CD。从总体上来说,铁合金比纯铁性能更优越,适合使用的范围更广。铁的纯度越高,冶炼越困难,生产、使用的成本就越高。
3.所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,根据下列四种金属的熔沸点:
Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.5
1083
660
1535
沸点(℃)
883
2595
2200
3000
其中不能形成合金的是( )
A.Cu和Al B.Fe和Cu
C.Fe和Na D.Al和Cu
解析:选C。形成合金的两种金属必须在同一温度都能熔化而且不能达到沸点。只有C不符合。
4.下列有关合金性质的叙述中正确的是( )
A.合金与各成分金属相比,具有很多优良的物理、化学或机械性能
B.相同金属元素组成的合金,元素的含量有可能不同,但其性能是相同的
C.铝与镁铝合金在冷的浓硝酸中的反应相同
D.合金具有各成分金属性质之和
解析:选A。虽然是由相同元素组成的合金,若各元素的含量不同,则其性质也有差异,B错;铝在冷的浓硝酸中发生钝化反应,在铝的表面上形成一层致密的氧化膜,而镁铝合金则是镁和铝依次与浓硝酸发生常规的氧化还原反应,C错;合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和,D错。
5.建筑用的钢材在出厂之前都要经过“发蓝”处理,使其表面生成一层四氧化三铁,其目的是( )
A.增加钢材的硬度
B.增强钢材的抗腐蚀能力
C.使钢材美观
D.增加钢材的韧性
解析:选B。金属“发蓝”处理后,钢材表面生成一层“四氧化三铁”,其目的是在金属表面覆盖保护层,增强抗腐蚀能力。
6.下列关于牺牲保护法的叙述中不正确的是( )
A.食品包装袋中附加的抗氧化剂小包可能是FeSO4,因为它是还原性较强的物质,极易与空气中的氧气反应而确保食品包装袋中始终是无氧环境
B.白铁抗腐蚀能力强,是因为内部结构发生了变化,铁的还原性消失而难以被氧化
C.黄铜中的锌对铜起到了保护作用
D.镁块与输油管道相连可保护管道不受腐蚀
解析:选B。白铁是镀锌铁,可隔离金属与氧化剂,起到防止化学腐蚀的作用;当镀层破损后,有水膜存在下,锌的活泼性比铁强,充当原电池的负极而被腐蚀,铁为阴极处于还原性环境中受到保护,B不正确。
7.金属腐蚀是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应(氧化?还原)而腐蚀损耗的过程。下列说法不正确的是( )
A.铁制品表面产生的铁锈可以阻止里面的铁与空气进一步接触
B.铁制品生锈的过程是一个缓慢氧化的过程
C.车、船表面涂上一层油漆可以防止铁生锈
D.生锈报废的铁制品可以回收重新炼铁
解析:选A。铁锈为疏松的结构,不能阻止里面的铁与空气、水进一步接触,直到锈透。
8.(2011年郑州市质检)钛被誉为“太空金属”、“未来金属”。它的强度大、密度小、可塑性好、抗腐蚀性能强。它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备中。室温下,它不与水、稀硫酸、稀硝酸反应,但易溶于氢氟酸,推断其原因是( )
A.氟离子易与钛离子形成可溶性难电离物质
B.氢氟酸的氧化性比其他酸强
C.氢氟酸的还原性比其他酸强
D.氢氟酸的酸性比其他酸强
解析:选A。氢氟酸是一种弱酸且还原性极弱,所以C、D项错误。
9.海边的铁制品比较容易生锈,月球上的铁不易腐蚀。钢铁发生腐蚀时,正极上发生的反应为( )
A.2Fe-4e-===2Fe2+
B.2Fe2++4e-===2Fe
C.2H2O+O2+4e-===4OH-
D.2Fe3++2e-===2Fe2+
解析:选C。钢铁的腐蚀以电化学为主,电化学中又以吸氧腐蚀为主,正极是O2得电子。
10.(2011年湖北省八校检测)2009年2月26日,中国收藏家蔡铭超以3149万欧元拍得在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的鼠首和兔首,随后蔡铭超发表声明,拒绝付款,从而变相阻止竞拍。普通铜器时间稍久容易出现铜绿[其主要成分是Cu2(OH)2CO3],这两件1760年铸造的国宝在250年后看上去仍然熠熠生辉,下列对其原因的分析,最可能的是( )
A.它们的表层都电镀上了一层耐腐蚀的黄金
B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去
C.铜的金属活动性比氢小,因此不易氧化
D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金
解析:选D。我国冶金工业在古代处于世界科技的领先地位,特别是合金的铸造就是在科技发展的今日也令人惊叹。A选项在原理上无可挑剔,但当时我国尚无电镀工业。
11.钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,是航空、军工、电力等方面的必需材料,被誉为“空间金属”和“深海金属”。
(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是________。
A.用来做保险丝 B.用于制造航天飞机
C.用来制造人造骨 D.用于制造船舶
(2)常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时,却可与常见的非金属单质反应。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是:
第一步:金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式:______________________,该反应的还原剂是 ________________________________________________________________________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________。
解析:(1)物质的性质决定其用途,应结合题干所给的有关性质的信息来分析。由题干知钛和钛合金的熔点高,不能用来做保险丝;其密度小、熔点高,可塑性好,可用于制造飞机及船舶,与人体有很好的“相容性”可制造人造骨。
(2)第一步得到的可燃性气体应是CO,结合原子守恒及电子转移守恒,化学方程式应为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,该反应中,碳元素化合价升高,C作还原剂;第二步应为镁置换钛的反应,化学方程式为TiCl4+2MgTi+2MgCl2,所得产物含杂质镁(镁过量)、MgCl2,利用钛不与强酸反应,应加足量盐酸除去过量杂质镁、MgCl2,过滤即得钛。
答案:(1)A
(2)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 碳
加入足量盐酸,除去过量镁、MgCl2,过滤,洗涤
12.铜是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响,请完成下面的题目。
在化学反应中,铜元素可表现为0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。
(2)铜器表面有时会生成铜绿Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3也可写成Cu(OH)2·CuCO3,它有Cu(OH)2和CuCO3的化学性质,这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)据信息:铁与CuSO4溶液反应生成Cu,则同时还生成FeSO4。
(2)由于Cu与非氧化性酸[盐酸、H2SO4(稀)]不反应,而Cu2(OH)2CO3与盐酸、稀H2SO4反应溶解,故可用稀H2SO4或盐酸冲洗。
答案:(1)CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑
[或Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+3H2O+CO2↑]
13.某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如图:
试完成下列各题:
(1)过滤用的器材已有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯,还要补充的玻璃仪器是________________________________________________________________________。
(2)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱溶液改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否更合理?________,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)联想过滤装置,可知需补充的玻璃仪器有漏斗和玻璃棒。
(2)由题意知滤液A为NaAlO2溶液,若按途径Ⅰ,则发生反应NaAlO2+4HCl===NaCl+AlCl3+2H2O,所得AlCl3溶液中会含有大量NaCl杂质,而按途径Ⅱ时,NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3,过滤得纯净Al(OH)3,Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,所得AlCl3不含杂质,故合理的为途径Ⅱ。
(3)NaOH只与合金中的Al反应,生成NaAlO2和H2。
(4)滤渣F为Cu,由Cu制备胆矾一般经过以下几个反应:
2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O。
(5)若按该同学的方案需经如下的转化:
Fe、Cu、Al
显然操作步骤多,消耗试剂量更大,所需时间过长。
答案:(1)漏斗、玻璃棒
(2)途径Ⅱ 因为滤液A是NaAlO2溶液,按途径Ⅰ直接向A加入盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl杂质;按途径Ⅱ,通入C(CO2)气体,得D[Al(OH)3]沉淀,将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl3溶液。所以途径Ⅱ更合理
(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(4)2Cu+O22CuO,
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,
CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O(合并后面两个化学方程式,也可)
(5)不合理 该方案不符合实验方案设计的简约性原则,即操作步骤多、消耗试剂量更大、时间过长
课件48张PPT。第一单元 应用广泛的金属材料 课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练第一单元 应用广泛的金属材料课前自主学案课前自主学案一、金属的性质及其应用
1.金属通性:金属有良好的________、_________、___________。导电性导热性延展性2.铝的特性:铝在空气中与______接触以及接触到强氧化性的酸(如浓硫酸、浓硝酸)时,在表面都会形成一层致密的氧化膜,阻止了铝的进一步反应,从而保护了铝。因此,铝可以用来盛放________和_________。铝和铝的氧化物既能与酸反应,又能与_________发生反应,因此,铝制容器不能用来盛装酸性和碱性物质。氧气浓硫酸浓硝酸强碱思考感悟
1.(1)铁、铝能与酸反应,但贮存和运输浓硫酸、浓硝酸的容器可用铁、铝做成,这是为什么?
(2)铝制器皿为什么不能盛酸性、碱性物品?为什么不能久盛食盐和咸菜?提示:(1)铁、铝可与稀非氧化性酸反应生成盐、放出氢气,但遇到冷的浓氧化性酸(浓H2SO4、浓HNO3)时,就发生钝化。
(2)2Al+6H+=== 2Al3++3H2↑,故不能盛酸性物品。二、常见合金的组成及应用
1.合金及其特点:合金是将两种或多种金属(或金属与非金属)熔合制成的。它克服了单一金属强度小的缺点,具有较好的______、_______性能。
2.钢铁和生铁的区分:生铁的含碳量是2%~4%,钢的含碳量是0.3%~2%。为了使钢的性能更好,我们通常在钢中加入锰、钨、镍、硅等物质,制成合金钢。这样大大地改善了钢在某些方面的性能。物理化学三、金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀概念:金属腐蚀是金属与周围介质发生__________________________成为金属化合物而受破坏的一种现象。金属腐蚀分为_____________和_______________。其中最主要的是_________________。
2.电化学腐蚀
(1)概念:电化学腐蚀是指_______________因发生______________而产生破坏的现象。化学、电化学或物理作用化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀金属与电解质电化学反应(2)腐蚀原因:在潮湿的空气里,铁器表面吸附了一层水膜。水膜中溶解有_______________等,形成一薄层电解质溶液,与铁器中的铁和碳构成了许多微小的_________,发生原电池反应,加快铁器的腐蚀。
(3)防止腐蚀措施:金属腐蚀防护一般采用两种途径,一是__________________;二是利用电化学原理保护法。避免与空气接触常用的方法有_______和________两种。利用电化学原理保护常用的方法是______________________。氧和少量盐类原电池避免与空气接触电镀烤蓝牺牲阳极的阴极保护法思考感悟
2.钢铁的电化学腐蚀是如何发生的?
提示:当空气很潮湿时,钢铁的表面就会有一层溶解有O2和少类盐类等的水膜。这层水膜、铁和铁中存在的少量碳杂质可以组成无数微小的原电池(如图)。在这些原电池中,铁是负极,碳是正极,溶解有O2等物质的水膜是电解质溶液。负极反应:2Fe-4e-=== 2Fe2+
正极反应:2H2O+O2+4e-=== 4OH-
Fe2++2OH-=== Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3
Fe(OH)3失去部分水形成铁的氧化物的水合物,这就是铁锈。3.电镀
(1)概念:在金属表面镀上一层有防护能力的金属。
(2)电镀的原理:待镀部件与直流电源的_____极相连,镀层金属部件与直流电源的______极相连,__________的盐溶液作电镀的电解质溶液。阴阳镀层金属思考感悟
3.镀层破损后,为什么白铁比马口铁腐蚀慢?
提示:白铁是镀锌的铁,镀层破损后,形成原电池,锌作负极,锌失去电子成为Zn2+,铁作正极,得到保护。马口铁是镀锡的铁,镀层破损后,形成原电池,锡作正极,铁作负极加快了铁的腐蚀。4.烤蓝
(1)概念:“烤蓝”,又称“发蓝”。可以增强铁器件的抗腐蚀能力。
(2)原因:“烤蓝”在铁器件的表面生成一层致密的_____________________。四氧化三铁薄膜1.镍钴合金能耐1200 ℃的温度,用于制作喷气发动机和燃气轮机的构件。下列有关合金知识的叙述正确的是( )
A.合金不能导电、传热
B.合金没有延展性
C.合金属于纯净物
D.Mg?Al合金硬度比镁、铝都大,是飞机制造业的重要材料解析:选D。合金是混合物,仍具有金属的一些性质,如导电、传热、延展性等。D项正确,铝和航空事业紧紧地连在一起,因此,有些国家把铝誉为“带翼的金属”,即能飞的意思。2.下列叙述的方法不正确的是( )
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
C.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀
D.可以用牺牲锌块的方法来保护船身
解析:选B。铝质铆钉铆接铁板,可形成铝铁原电池,铝作负极,铁被保护不易被腐蚀。3.汞合金是目前使用较多的补牙材料。英国《新科学》杂志最近发表了一篇文章,对汞合金补牙材料的安全性提出了质疑,汞合金补牙材料中除了水银外,还有锌、锡、铜等金属,下列有关汞合金的说法中不正确的是( )
A.汞合金是一种具有金属特性的熔合物
B.汞合金的强度和硬度比锡的大
C.汞合金的熔点比汞的低
D.汞合金的毒性远低于汞的毒性解析:选C。首先根据合金的定义判断A项说法正确;再根据“合金的硬度一般比它的各成分金属的大,多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低”这一已有知识推得B、C项说法正确,同时也易推得D项正确。但如果细想一想,汞合金既然能作补牙的材料,说明其熔点应比汞(常温下为液态)高,这显然与原有的认知相悖,只有注意把理论知识和实际相结合,才能作出合乎逻辑的推理。因此,C项不正确。课堂互动讲练1.性质
(1)大多数金属单质在常温下是固体。
(2)大多数金属单质呈银白色,具有金属光泽。
(3)大多数金属单质具有延展性,是电和热的良导体。
(4)大多数金属单质可以与氧气、氯气等非金属单质以及酸等物质发生反应,在反应中金属原子失去电子,金属单质显还原性。
说明:金属的熔点相差较大,最低的为汞,最高的为钨。2.组成金属制品的成分及其性质3.铝的特性
铝作为典型的两性元素,易溶于稀酸,能从稀酸中置换出氢。同时,铝能溶解在强碱溶液中生成偏铝酸盐,并产生氢气。在冷的浓硝酸和浓硫酸中,铝的表面会发生钝化而使反应不能继续进行。由于铝是亲氧元素,与空气接触时其表面会立即生成一层致密的氧化膜,阻止内层金属继续与其他物质反应。氧化铝也具有“两性”,较易溶于酸或碱溶液。反应如下:特别提醒:使用铝制品时的注意事项:由于氧化铝、铝都能与强碱溶液、酸溶液发生反应,在含食盐的水中,铝氧化膜的抗腐蚀能力降低,因此铝制炊具不能用来盛装酸性或碱性食品,也不能长时间存放含食盐食品。洗涤铝炊具时也不宜使用酸性或碱性的洗涤剂。 铝因其优良的性质决定了具有重要的用途:
①制铝箔 ②制易拉罐 ③制电线电缆 ④制牙膏皮
⑤用明矾净水 ⑥制炊具 ⑦用明矾和小苏打作食物膨化剂
⑧用氢氧化铝制成药片治胃病 ⑨制防锈油漆 ⑩用作胶卷的包装材料,根据上述铝的用途回答下列问题:(1)由铝的良好延展性决定的用途是_______________________________________
________________________(填序号)。
(2)由铝的良好导电性和导热性决定的用途是_______________________________________
________________________(填序号)。
(3)由铝及其化合物的化学性质决定的用途是_______________________________________
________________________(填序号)。(4)胃溃疡(胃壁溃烂或穿孔)病人的胃酸过多,医生给服用氢氧化铝乳胶,而不服用碳酸氢钠,其原因是
________________________________________________________________________。【解析】 这是以铝的性质引出的一道集物理、化学、生物学为一体的综合题。只要熟悉金属的导电、导热、延展性和铝的化学性质及其化合物氢氧化铝的弱碱性就很好回答。
【答案】 (1)①②③④
(2)③⑥
(3)⑤⑦⑧⑨
(4)碳酸氢钠与胃液中的盐酸反应生成二氧化碳气体会加速胃壁穿孔变式训练1 下表中列出了部分金属的用途和性质,请根据性质与用途的对应关系,将表中右栏的字母填入左栏的括号内。解析:制成金箔是利用了金属的延展性;生活用的铁锅是利用了金属的导热性;回收照相定影液是利用的金属的还原性;制作印刷电路是利用了金属的导电性。
答案:A.c B.b C.d D.a1.一般情况下,合金比纯金属硬度更大、更坚固。
2.多数合金的熔点一般比各组分金属的低。
特别提醒:合金是混合物,但与其他的混合物不同,合金有固定的熔、沸点。3.一般来说,合金的性质并不是各组分金属性质的总和,合金具有良好的物理、化学和机械性能。
4.合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。如:生铁的熔点比纯铁的低,硬铝(Cu、Hg、Mn、Si)的强度和硬度都比Al大。
下列有关合金的叙述不正确的是( )
A.合金的熔点一般比各组分金属的熔点低
B.合金一定是金属熔合而成的物质
C.合金的硬度和强度一般比纯金属高
D.硬铝、黄铜、钢等均为合金
【解析】 合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金的熔点一般比各组分金属的熔点低,合金的硬度和强度一般比纯金属高;硬铝、黄铜、钢均为常见的合金。
【答案】 B变式训练2 合金是金属与金属(或某些非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物,下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是(双选)( )A.Fe B.Zn
C.Ag D.W
解析:选BD。从表中数据可以看出,金属W的熔点不但比其他金属的高,而且也比其他金属的沸点高,因此W不能与其他金属熔合在一起;金属Zn的熔点不但比其他金属的低,而且也比其他金属的沸点低,因此Zn也不能与表中其他金属熔合在一起。1.改变金属的组分,即改变金属的内部结构。
2.表面防护包括涂层保护和镀层保护,使金属与周围的介质隔开。
3.涂层保护包括涂矿物性油脂、油漆、搪瓷、塑料等。
4.镀层保护是在金属表面上镀上一层耐腐蚀的金属或合金,根据处理的方法不同,可分为电镀、化学镀、热浸镀、热喷涂等。 日常生产、生活中用到许多金属制品,从实用美观角度考虑选择下列合适的金属材料或保护(防腐蚀)方法,将序号填入下表相应空格中
①不锈钢 ②白铁(镀锌铁皮) ③铝合金 ④镀铬铁管
⑤涂漆 ⑥镶嵌锌块 ⑦与直流电源负极相连(阴极保护法)【解析】 解答本题除理论联系实际外,还要结合日常观察,综合分析得出结论。
菜刀接触潮湿较多,且要求机械强度大,清洁卫生等,故选不锈钢;楼梯扶手、护栏等要求安全美观,经济实惠,故选镀铬铁管;水桶处于潮湿环境,且磨擦碰撞较多,故选镀锌铁皮;航海轮船则采用镶嵌锌块法保护,效果良好;水闸位置固定宜采用阴极保护法;吊车塔架只求坚固防锈且经济,故涂漆保护就可以了;门窗框从轻便美观考虑,可选用铝合金材料。
【答案】 ① ④ ② ⑥ ⑦ ⑤ ③变式训练3 对下列材料保护的措施中不正确的是( )
A.将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实,防止快餐杯被腐蚀
B.将自行车的铁链条涂上植物油,防止链条被腐蚀
C.将埋在地下的铁水管缠上废铜丝,防止水管被腐蚀
D.将待埋在地下的木头桩先用火将表面烧焦,防止木材被腐蚀解析:选C。铁和铜在电解质溶液里构成铁为负极、铜为正极的原电池,加快铁的腐蚀。木材烧焦的部分主要是木炭,木炭的化学性质比较稳定,不易腐烂。
探究整合应用探讨钢铁腐蚀的条件
铁锈的形成过程,即Fe-C原电池发生吸氧腐蚀的过程:负极:2Fe-4e-===2Fe2+;正极:O2+4e-+2H2O===4OH-。游离在水膜中的Fe2+和OH-结合生成Fe(OH)2:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓;Fe(OH)2被空气氧化,生成Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;Fe(OH)3不稳定,在日光照射下发生缓慢分解反应生成Fe2O3:2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。铁锈的主要成分是Fe2O3,也含有未分解的Fe(OH)3(即Fe2O3·3H2O),因此,也有人认为铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O。 家庭小实验是化学学习的补充和延伸。某学生欲用下列仪器和药品展开两个化学小实验:
实验1:用白醋(一定浓度的醋酸溶液)、小苏打和pH试纸证明醋酸是一种弱酸。实验2:用铁丝、食盐水、纯净水(即蒸馏水)进行某实验研究。
试根据要求回答下列问题:
(1)设计实验1的实验步骤,并指出实验所依据的原理。
步骤:______________________________;
原理:_______________________________________。(2)实验2过程如下:在A、B、C、D、E烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝、完全浸没在清水中的铁丝,然后装配成如右图所示的五套装置,每隔一段时间测量导管中水柱上升的高度。结果如下表所示(表中所列数据为导管水面上升的高度/mm);①实验开始时,要检验烧瓶的气密性,具体操作方法是
________________________________________________________________________。
②该实验的目的是
________________________________________________________________________。
③该实验的结论是
________________________________________________________________________。【解析】 可以根据醋酸钠溶液显弱碱性来证明醋酸是一种弱酸。观察分析表中数据可知,干燥铁丝、完全浸没在食盐水中的铁丝、完全浸没在清水中的铁丝等都没有发生变化;沾了清水的铁丝、沾了食盐水的铁丝都发生了变化,而且沾了食盐水的铁丝变化更明显。
【答案】 (1)取少量的小苏打置于一试管中,往试管中逐滴加入白醋,当小苏打全部溶解且不再产生气泡时停止滴加。用pH试纸测所得溶液的pH大于7,说明醋酸是弱酸 弱酸强碱盐在水溶液中显碱性(其他合理答案也可)(2)①用手握住烧瓶一段时间,观察浸入水槽的导管口是否冒出气泡,放开手后,观察导管中是否形成液柱
②探讨钢管腐蚀的条件(或影响钢铁腐蚀的条件)
③钢铁腐蚀是铁、氧气、水(电解质溶液)共同作用的结果或影响钢铁腐蚀的因素有:跟氧气接触、有水、电解质存在(或当有食盐水存在时更易生锈)
[学生用书P65~P66]
1.对硅酸盐水泥的叙述不正确的是( )
A.是硅盐酸、铝酸盐、石膏等物质的混合物
B.水泥砂浆又称混凝土
C.具有水硬性,在空气和水中都能硬化,硬化过程是化学变化
D.水泥的热膨胀系数几乎与钢铁一样
解析:选B。水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆,而水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土,混凝土中用钢做结构就称为钢筋混凝土,B错。
2.下列不属于硅酸盐工业产品的是( )
A.水泥 B.玻璃
C.陶瓷 D.化肥
解析:选D。水泥、玻璃、陶瓷均含硅元素,化肥主要含N、P、K中一种或几种元素。
3.光导纤维是一种新型的通讯材料。具有信息量大、质量小、性能好、成本低的特点。每根光纤理论上可同时通过10亿路电话,不怕腐蚀、抗电磁干扰、保密性强;每公里仅有27 g,仅1万元左右。制造光导纤维的主要原料是( )
A.晶体硅 B.二氧化硅
C.石墨 D.二氧化锗
解析:选B。光导纤维几乎是纯的二氧化硅,注意其属于氧化物,不属于硅酸盐。
4.“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”,能分辨出0.001 ℃的温差,它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。下列叙述中不正确的是( )
A.“红外眼睛”对热非常敏感
B.“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区
C.“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化
D.“红外眼睛”的工作原理与人眼相同
解析:选D。从题给信息,可知A、B、C项均正确。红外眼睛与人眼工作原理明显不同,倒是与响尾蛇眼睛工作原理相同,靠温差发现目标,所以该导弹由此得名。
5.A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物B可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维,B与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)易与B发生化学反应的酸是________,(填化学名称)该化学反应的重要应用是__________________。
(2)将B与纯碱混合,高温熔融时也发生化学反应生成D,同时还生成氧化物C;
①写出生成D和C的化学反应方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②要将纯碱高温熔化,下列坩埚中不可选用的是________。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚
C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
③将过量的C通入D的溶液中发生反应的化学方程式是:
________________________________________________________________________。
(3)B与石灰石、B与纯碱发生相似的化学反应。100 g B与石灰石的混合物充分反应后,生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
(4)A的单质与烧碱溶液和铝的单质与烧碱溶液发生相似的化学反应。相同物质的量的A的单质与铝的单质分别跟足量的烧碱溶液反应,生成的气体在同温同压下的体积之比为________。
解析:由题中的已知条件可知,A是硅元素,C是二氧化硅晶体,D是硅酸钠。
在(1)中,用氢氟酸作玻璃的刻蚀剂和不能使用玻璃容器盛装氢氟酸,都属于SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O的重要应用。在(2)中SiO2与Na2CO3反应生成的Na2SiO3与CO2的物质的量之比是1∶1。过量CO2通入Na2SiO3溶液中生成的物质是NaHCO3而不是Na2CO3;在高温下,酸性氧化物与两性氧化物也能发生化合反应。在(3)中,首先要仿照Na2CO3与SiO2的化学反应确定CaCO3与SiO2的化学反应,然后要找出CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑和CaCO3CaO+CO2↑两个化学反应中n(CaCO3)与n(CO2)的关系——n(CaCO3)=n(CO2)。在(4)中,反应方程式为Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑和2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
答案:(1)氢氟酸 用氢氟酸作玻璃的刻蚀剂
(2)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ ②ABC
③Na2SiO3+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2NaHCO3
(3)50% (4)4∶3
1.世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说:“中国至少在距今3000年以前,就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是( )
A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英砂
B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
解析:选B。本题考查玻璃的制法与性质;制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英砂,A项正确;玻璃不是晶体,称作玻璃态物质,它没有固定熔点,B项错误;普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起的物质,C项正确;玻璃中含有SiO2,它能够被碱溶液腐蚀:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,故盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,D项正确。
2.下列有关材料的说法不正确的是( )
A.传统的无机非金属材料虽有不少优点,但质脆,经不起热冲击
B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点,但强度比较差
C.高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D.新型无机非金属材料特性之一是具有电学特性
解析:选B。质地较脆、经不起热冲击是传统的无机非金属材料缺点;新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点,而且同时还具有如能承受高温、强度较高,具有电学性能等若干优点;高温结构材料具有能受高温,不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。
3.第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那3.1万块硅瓦拼砌成的外壳。下列关于硅的性质叙述中正确的是( )
A.Si在常温下可以与Cl2反应生成SiCl4
B.碳在氧气中不完全燃烧生成的是CO,则Si也可以和氧气反应生成SiO
C.高纯的单晶硅是重要的半导体材料
D.硅不能溶于酸
解析:选C。硅在常温下只能和F2、NaOH、HF三种物质反应,与Cl2的反应需要加热,A错误;+2价的硅不稳定,硅和氧气反应只能生成SiO2,B错误;C选项正确,制作半导体是硅的重要性质;Si可以溶于HF,D选项错误。
4.美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染,吸入石棉纤维者易患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物,某种石棉的化学式可表示为:Ca2MgXSiYO22(OH)2,X、Y的值分别为( )
A.8,3 B.5,8
C.3,8 D.5,5
解析:选B。由化合物中化合价总代数和为零可得2X+4Y=42,把所给的选项代入,只有B选项使等式成立。
5.人造骨是一种新型无机非金属材料,它类似于人骨和天然牙的性质结构,这利用了这类材料的生物特性,人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子形成新骨,骨骼界面发生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼的牢固结合,人造骨植入人体内需要吸收人体中什么成分而形成新骨( )
A.Ca2+ B.Cl-
C.Na+ D.Ca2+、PO
解析:选D。新型无机非金属材料具有耐高温特性、电学特性、光学特性和生物特性,人造骨是利用了生物特性,根据人造骨类似于人骨和天然骨的性质和结构,人骨的主要成分是Ca3(PO4)2,所以从人体中吸收Ca2+和PO。
6.(2010年湖北省八校检测)专家们预言:随着新陶瓷技术的发展,人类将重返“石器时代”,不过是个全新的石器时代。新型无机非金属材料碳化钛、碳化硼、氮化硅等称为非氧化物陶瓷。合成这些物质需要在高温条件下进行。在合成工艺中必须注意( )
A.通入足量的氧气 B.避免与氮气接触
C.可在氮气气氛中合成 D.通入少量的氧气
解析:选C。这些物质的合成原料在高温条件下容易被氧气氧化,所以在合成工艺中必须注意隔绝氧气,通常在氮气保护下合成。
7.随着科技的飞速发展,出现了许多新型无机非金属材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化学式为Cam(PO4)n(OH)2],已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织,HAP的化学式中m等于(用含n的代数式表示)( )
A. B.
C.n-1 D.n+1
解析:选B。虽然新材料我们没见过,但是做题的方法还是依据我们平时所学知识。根据元素或原子团的化合价代数和为0确定,(+2)×m+(-3)×n+(-1)×2=0,m=。
8.下列表述正确的是( )
①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅 ②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料 ④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③ B.②④
C.③④⑤ D.③⑤
解析:选D。人造刚玉的主要成分是氧化铝;玛瑙是含有有色杂质的石英晶体,主要成分是二氧化硅;有色玻璃是在制造玻璃的过程中加入某些金属氧化物(加入Co2O3后呈蓝色,加入Cu2O后呈红色),但不是变色玻璃,变色玻璃是含有AgBr的玻璃(AgBr具有感光性);水泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐材料。
9.有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是(双选)( )
A.高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点,但是硬度却远远低于金属材料
B.氮化硅陶器是一种重要的结构材料,具有超硬性,它不与任何无机酸反应
C.光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维
D.光导纤维的抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,能防窃听
解析:选CD。高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点,本身还具有很多优点,如耐高温、高硬度、不怕氧化等,所以A选项错误。氮化硅陶瓷是重要的结构材料,有许多优点,如耐腐蚀性较强,但都可以跟氢氟酸反应,所以B选项错误。光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维,且抗干扰能力好,不发生电辐射,能防窃听等,所以C、D选项正确。
10.精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在现代科技中应用前景很广。以SiO2加少量PdCl2研磨成极细的颗粒,经高温烧结制成多孔烧结体,具有半导体的性质。它具有相当大的比表面积,将它和电子元件及仪表组成“电子鼻”,也被称为“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂浓度只有十万分之一也能“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是( )
A.“电子鼻”大大突破了人的嗅觉
B.“电子鼻”吸附气体的能力极强
C.“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警
D.“电子鼻”易溶于水
解析:选D。“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质,所以大大地突破了人的嗅觉极限;它的原理是其表面积极大,容易吸附气体,这样才能检测气体;由于它能够吸附气体,所以它应能够检测到易燃、易爆、有毒气体。从“电子鼻”所用的原料来看,烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料,所以应难溶于水。
11.有下列A~F六种试剂,由于它们的性质不同,必须选用合适的试剂瓶盛装,请在各种试剂瓶后面的括号内填上所装试剂的序号。
试剂:A.二氧化硅 B.硝酸银晶体 C.氯水 D.氢氟酸
E.浓硫酸 F.NaOH溶液
试剂瓶:
(1)磨砂玻璃塞的细口瓶( );
(2)广口瓶( );
(3)橡皮塞细口瓶( );
(4)棕色的广口瓶( );
(5)细口塑料瓶( )。
解析:用细口瓶装液体试剂;用广口瓶装固体试剂;见光易分解的物质要用棕色瓶装;碱液不能用磨口玻璃塞,而应用橡皮塞;氢氟酸能与玻璃发生反应,所以不能用玻璃瓶装,而要用塑料瓶。
答案:(1)E (2)A (3)F (4)B (5)D
12.用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,并含有少量的CaO、Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物),其实验步骤如下:将土样和纯碱混匀,加热熔融。冷却后,用水浸取熔块,过滤,弃去残渣。滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液。溶液即为净水剂。
(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)最后沉淀物是________,生成该沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(3)实验室中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚,本实验在熔融土样和纯碱的混合物时,应选用________坩埚。
解析:由题中信息Al2O3与纯碱的反应和SiO2与纯碱的反应相似知:Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑,因此滤液中含有Na2SiO3和NaAlO2,再加足量盐酸即得沉淀H2SiO3,溶液AlCl3。瓷坩埚中的SiO2、氧化铝坩埚中的Al2O3都与纯碱反应,铁坩埚中的铁与纯碱不反应。
答案:(1)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;
Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
(2)H2SiO3 SiO+2H+===H2SiO3↓ (3)铁
13.单晶硅是现代信息基础材料。工业上,硅是在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得的。
(1)若往电炉里加入二氧化硅和炭粉的混合物,通电,使它们发生如下反应生成硅:2C+SiO22CO↑+Si
从保护生态环境和建设节约型社会等方面来说,在该生产环节中需要注意的主要问题是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)以上生产所得到的硅不纯,称为“粗硅”。一些高新技术产品的元件中使用的硅是极其纯净、几乎没有任何缺陷的单晶硅。
①工业上,硅的提纯原理为在加热下让粗硅与氯气反应,其产物在高温下被氢气还原,从而得到较纯的硅。请写出上述过程中有关反应的化学方程式 ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验室中,将细沙粉(SiO2)与镁粉混合加热,也可制得粗硅。这种粗硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁(Mg2Si),这些杂质可用盐酸除去(提示:Mg2Si与盐酸反应的产物之一是SiH4)。请写出在实验过程中所发生的氧化还原反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:一氧化碳既是空气污染物又是燃料或工业原料。炭粉或二氧化硅的大量过剩都是浪费生产原料。
Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4↑不是氧化还原反应。
答案:(1)适当控制炭粉和二氧化硅的用量比,防止原料浪费;回收利用一氧化碳,防止污染空气,充分利用资源
(2)①Si+2Cl2SiCl4,SiCl4+2H2Si+4HCl
②SiO2+2MgSi+2MgO,SiO2+4MgMg2Si+2MgO,Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
14.某新型无机非金属材料A,由两种非金属元素组成,其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。A可由化合物B经下列反应制得:①B+NH3―→C[C的化学式为Si(NH2)4];②C经隔绝空气高温分解得到A。为探究B的组成,进行了下图所示的转化实验,图中G、F、H均为难溶于水的物质,且为白色粉末,图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请回答下列问题:
(1)写出化合物B和化合物G的化学式______________、______________。
(2)A可能所属的晶体类型是________,在A晶体中,每个显正价原子周围结合的另一种原子的个数是________。
(3)写出反应②的离子方程式:____________________。
(4)写出C经隔绝空气高温分解得到A的化学方程式:________________。
(5)分析反应③,你能得出的结论是__________________________________________(合理即可)。
解析:由可知,E中含有Cl-,即B为氯化物,由可知,F是一种酸性比碳酸弱的非金属氧化物对应的水化物,即为硅酸或原硅酸,则C为硅化物,因此B为SiCl4。Si(NH2)4隔绝空气高温分解可得A,可知A是由Si和N组成的化合物,根据硅和氮元素的价态可知A的化学式为Si3N4,另一种生成物为NH3,据此可得C分解的化学方程式为:3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑。
答案:(1)SiCl4 AgCl
(2)原子晶体 4
(3)SiO2+2OH-===SiO+H2O
(4)3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑
(5)H2CO3的酸性比H2SiO3强或C的非金属性比硅强等
专题三 第二单元 功能各异的无机非金属材料
编制:章金华 审核: 高二化学组 包科领导:杨德豪
【学习目标】
1.知道陶瓷、玻璃、水泥的主要化学成分、生产原料及其用途。
2.了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
3.了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途。
【重点难点】
水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料
【学习过程】
知识点一:生活中的硅酸盐材料
活动一、1.生活中最常见的无机非金属材料有哪些?它们的主要成分是什么?
2.阅读课本P92-97完成下表:
生产设备
主要原料
生产原理
主要成分
陶瓷
--------
---------------------
玻璃
水泥
---------------------
思考:①如何在玻璃上雕刻出图案?写出其中涉及的化学反应方程式。
②石英玻璃、钢化玻璃的成分分别是什么?
③变色玻璃的变色原理是什么?
④水泥有何特性?应如何保存水泥?
练习1.与普通玻璃相比具有相同组成的是( )
A.钢化玻璃 B.光学仪器玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃
2.下列物质中属于纯净物的是( )
A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.水玻璃 D.普通玻璃
知识二:光导纤维和新型陶瓷材料
活动二、阅读课本98页回答下列问题:
1.光导纤维的成分是什么?它的主要用途有哪些?
2.列举新型陶瓷有哪些,各自有什么的用途?
【达标检测】
1.制取普通玻璃的主要原料有 、 、 ,发生反应的原理为____________________________、____________________________;生产陶瓷的主要原料有______________;生产水泥的主要原料有_______________________。
2.雕刻玻璃时发生的主要化学反应为____________________________________,实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶通常使用橡皮塞,而不用磨口玻璃塞的原因是(用化学方程式表示)
___________________________________________。
3.制造水泥和玻璃都需用到的原料是( )
A.黏土 B.石英 C.石灰石 D.纯碱
4.普通玻璃的主要成分是( )
①Na2SiO3 ②CaCO3 ③CaSiO3 ④SiO2 ⑤Na2CO3 ⑥CaO
A.①③⑥ B.②③④ C.①③④ D.③④⑤
5.石灰石是工业原料之一,而制取下列物质不需用石灰石的是( )
A.玻璃 B.水泥 C.陶瓷 D.生石灰
6.根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程,总结出硅酸盐工业的一般特点:
①原料一定是含硅元素的物质 ②生成物是硅酸盐 ③反应条件是高温
④发生复杂的物理、化学变化
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
7.高岒土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中的x、y的数值分别是( )
A.7、2 B.6、3 C.5、4 D.3、6
8.下列主要成分不含SiO2的是( )
A.光导纤维 B.计算机芯片 C.石英钟表 D.钢化玻璃
9.熔化烧碱应选用的坩埚是 ( )
A.铁坩埚 B.玻璃坩埚 C.石英坩埚 D.瓷坩埚
10.磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料,它可用于制造人造骨骼,这是利用了该材料( )
A.机械功能 B.热功能 C.生物特性 D.光学特性
【学习反思】
课件44张PPT。第二单元
功能各异的无机非金属材料 课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练第二单元 功能各异的无机非金属材料课前自主学案课前自主学案一、生活中的硅酸盐材料
1.硅酸盐材料:陶瓷、普通玻璃、水泥的主要成分是__________。
2.陶器和瓷器
(1)原料:陶器和瓷器都是用________制造的。硅酸盐黏土(2)烧制过程:黏土的主要成分是_________。黏土去除杂质后,经过制泥、成型、干燥、______就可以得到陶瓷制品。陶瓷在高温烧制时发生了复杂的__________变化。
硅酸盐烧制物理化学思考感悟
1.砖瓦应属于陶器,为什么有的是红色的,有的是青色的?3.玻璃的制作原料和成分:普通玻璃是以__________、_________和_________为原料,粉碎后按一定比例混合在熔炉中共熔制成的。其主要成分是__________、_________和___________。玻璃是混合物,没有固定的______。石英砂碳酸钠碳酸钙Na2SiO3CaSiO3SiO2熔点思考感悟
2.厨房里久未更换的玻璃往往失去光泽,严重的还会出现白色斑点,这种现象化学上称为“碱析”,产生碱析的原因是什么?
提示:玻璃的主要成分是CaSiO3、Na2SiO3和SiO2,其中的硅酸钠能与空气中的CO2、水蒸气作用,缓慢生成Na2CO3,从而使玻璃失去光泽,甚至出现明显的Na2CO3粉末,即白色斑点。5.水泥的成分和特性:硅酸盐水泥是以__________和______为原料,在水泥回转窑中高温煅烧后粉碎研磨而成。它的主要成分是硅酸二钙(2CaO·SiO2)、硅酸三钙(3CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)。水泥具有_________,可以作建筑材料。石灰石黏土水硬性二、光导纤维和新型陶瓷材料
1.光导纤维传输优点:光导纤维传输信息比利用金属导体传输有__________、________________的优点,而且节约了大量的有色金属。
2.新型陶瓷材料
(1)分类:新型陶瓷分成两大类,即________________________和_____________。
(2)结构陶瓷具有机械功能、热功能和部分化学功能。
(3)功能陶瓷具有电、光、磁、化学和生物特性,具有相互交换功能。容量大传输速度快结构陶瓷(或工程陶瓷)功能陶瓷1.考古工作者从地下挖出一种用黏土烧制的表面较为粗糙的小罐,经测试该小罐对水有一定的渗透性。下列对该小罐有关的叙述错误的是( )
A.这是一种陶器
B.这是一种瓷器
C.在我国历史上,这种质地的器皿在唐宋时期已有较高的制作水平
D.江苏宜兴制作的这种质地的器皿在世界上享有盛誉
解析:选B。瓷器表面光滑;陶器表面粗糙、有一定的渗水性。2.下列具有特殊性能的材料中,全部由非金属元素形成的化合物是( )
A.透明陶瓷材料硒化锌
B.氧化铝陶瓷(人造刚玉)
C.超硬物质氮化硅陶瓷
D.超导材料K3C60
解析:选C。注意“全部由非金属元素形成”的信息,A、B、D三项物质同时含金属和非金属元素,不符合要求。3.光缆通讯能同时传输大量信息,一条光缆通路可同时容纳十亿人通话,也可以同时传送多套电视节目,是一种现代化通讯手段。制造光缆的主要材料是( )
A.光导纤维 B.氧化铝陶瓷
C.合成纤维 D.天然高分子材料
解析:选A。光导纤维具有传导光的能力强,能同时传输大量信息,抗干扰性能好、耐腐蚀、铺设方便等特点,符合做光缆主要材料的要求。课堂互动讲练(4)普通玻璃的主要成分为硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)和二氧化硅(SiO2)。
(5)玻璃的特点:①玻璃属于混合物,因此玻璃没有一定的熔点,只是在某一温度内逐渐软化。在软化时,可以被吹成各种形状的容器。②普通的玻璃有光滑的平面,是很好的采光和保暖材料。特别提醒:1.制造玻璃的原料熔融后发生了复杂的物理变化和化学变化。
2.碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液等,只能用带橡胶塞的试剂瓶存放。因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应。
3.钢化玻璃的主要成分与普通玻璃的主要成分完全相同。
4.氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶盛放。可用氢氟酸雕刻玻璃花纹。2.水泥
水泥的成分和特性:硅酸盐水泥是以石灰石和黏土为原料,在水泥回转窑中高温煅烧后粉碎研磨而成。它的主要成分是硅酸二钙(2CaO·SiO2)、硅酸三钙(3CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)。水泥具有水硬性,可以作建筑材料。特别提醒:1.在水泥中加入石膏的目的是调节水泥的硬化速率。
2.水泥的主要成分常用氧化物的形式表示,但水泥的主要成分是硅酸盐、铝酸盐,而不是氧化物。
3.水泥吸水能力强,储存和运输过程中注意防水、防潮。
有三种透明、不溶于水的坚硬固体,A固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色气体,此气体能使澄清石灰水变浑浊,标准状况下测得此气体密度为氧气密度的1.375 倍。B固体可溶于热的苛性钠溶液,再往该溶液中加入过量酸时,析出白色胶状沉淀,此沉淀干燥后,为不溶于水的白色粉末,它是一种比碳酸还弱的酸;将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在高温时软化,无固定熔点。(1)A的名称为__________,写出有关反应的化学方程式:_________________________;
(2)B的名称为__________,写出有关反应的化学方程式:
________________________________________________________________________;
(3)C的名称为__________,写出有关反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。【解析】 解答本题应从A的燃烧产物入手,该气体的相对分子质量为:Mr=32×1.375=44。该气体为无色而且能使澄清石灰水变浑浊,应为CO2。因为A为透明、不溶于水的坚硬固体,由此推断A为金刚石。B同样为透明、不溶于水的坚硬固体,但可溶于热的苛性钠溶液,所得溶液中加入过量酸时可析出白色固体,最终得到一种比碳酸还弱的酸,因此B固体为水晶。C物质由石灰石、纯碱和B物质(水晶)混合加热反应而得,在高温时软化,无固定熔点,这是玻璃的性质特点,故C为玻璃。变式训练1 关于陶瓷和水泥,下列说法中正确的是(双选)( )
A.瓷砖坚硬、耐磨、耐水,不会腐朽霉变,便于清洗
B.制备陶瓷和水泥的共同原料是黏土和石灰石
C.水玻璃是一种玻璃
D.水泥、沙子和水的混合物叫水泥沙浆,是建筑用黏合剂解析:选AD。厨房、、卫生间的地面和墙面宜采用瓷砖装修,是因为瓷砖坚硬、耐磨、耐水,不会腐朽霉变,便于清洗,A项正确。制备陶瓷的原料是黏土、长石、石英,制备水泥的原料是石灰石、黏土和辅助原料,所以制备陶瓷和水泥的共同原料只有黏土,B项不正确。水玻璃是硅酸钠的水溶液,而不是一种玻璃,C项不正确。水泥具有水硬性,水泥、沙子和水的混合物是建筑用黏合剂。 获取知识和信息是现代人不可缺少的素质,信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。信息产业的核心材料是高纯度的硅,单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等,硅纯度越高,大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法有:方法一:三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:方法二:用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制得硅烷,再热分解硅烷可得高纯硅。
根据上述信息回答以下问题:
(1)从方法一生产单晶硅的过程看,由焦炭还原得到的硅为何还要进一步处理?
(2)写出方法二中生产高纯硅的两个化学反应方程式:
①__________________________。
②________________________________________________________________________。(3)写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式________________________________________________________________________。
(4)在方法一中,整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式____________;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是________。
(5)比较方法一和方法二,分析各自的优缺点____________________________________________________________。(6)下列有关硅材料的说法正确的是________。(填字母)
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅【解析】 (1)C还原SiO2得到的单质硅是粗硅,杂质的含量高,需要进一步提纯处理;(2)Mg2Si与盐酸作用生成硅烷,同时生成MgCl2;(3)注意副产物为HCl;(4)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式3SiHCl3+3H2O=== H2SiO3+H2↑+3HCl;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是:高温下,H2遇O2发生爆炸;(6)Si3N4为原子晶体,熔点高,性质稳定,B正确。光导纤维的材料为SiO2,C正确。普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(5)方法一的优点是原料来源丰富,但与方法二相比,步骤较复杂,方法二的优点是流程简单,缺点是原料需要制备
(6)BCD
【规律方法】 本题为广东高考题的改编,虽然提供的信息很多,但是考生只要掌握了教材中所讲的制备硅的三个反应方程式,再根据信息提示进行拓展延伸,就很容易解决此题。所以高考题并不高深,研究教材最为关键。变式训练2 硅酸盐工业的家庭成员之一——陶瓷的发源地是中国,陶瓷有着优良的电绝缘性能,在无线电、电子仪器等技术领域有着广泛的用途,如利用压电陶瓷这一特性制造超声波仪器,利用高温陶瓷的耐高温的特性制造应用于航天技术的新型陶瓷。以下关于无机非金属材料的说法中,你认为合理的有________(填序号)。
①传统无机非金属材料具有耐高温、抗腐蚀等优点,但是质脆、经不起热冲击。
②新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,但是强度比较差。③水玻璃属于传统无机非金属材料,既不燃烧又不受腐蚀,在建筑工业上可以作黏合剂等。
④钢化玻璃和铅玻璃都属于新型无机非金属材料。
⑤高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,可以作为高级耐火材料。
⑥氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷柴油机的受热面。
⑦生产光导纤维的主要原料是二氧化硅,光导纤维对光的传导能力极强,抗干扰能力极强。解析:从性能上讲,传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等优点,但也有质脆、不耐热冲击等缺点,新型无机非金属材料具有耐高温、耐冲击、电学特性、光学特性、生物功能等优点,其中高温结构陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等,具有较高的强度和耐磨性,能抵抗冷热冲击,常用于发动机的受热面。
答案:①③⑤⑥⑦探究整合应用对材料的综合考查
人类社会使用的材料经过了如图所示的发展历程。随着社会的发展,科技的进步,材料科学愈加重要。因此,现在高考中加大了对材料题目的考查力度,实际上材料题目的处理并不是很难。我们应该从材料中来,回到题目中去。通过阅读材料就会解决它给出的问题。因此要利用好题目给出的材料,认真阅读找到解决有关问题的关键字眼。 回答以下问题
(1)试举出三种天然材料:________________________________________________________________________。
(2)目前硅铝合金是用量最大的硅合金。某探究性学习小组用某品牌的硅铝合金与足量的稀硫酸反应测定合金中硅元素的质量分数,实验装置如下:①装置中导管a的作用是________________________________________________________________________;
②读碱式滴定管的读数时应该注意________________________________________________________________________;
③若合金的质量为m,生成H2的体积为V mL(已换算为标准状况体积),则合金中Si的质量分数为____________(列原始计算式)。
[学生用书P70]
1.下列物质不属于复合非金属材料的是( )
A.碳化硅纤维 B.生物陶瓷
C.钢化玻璃 D.氮化硅陶瓷
解析:选C。复合材料具备的特征是:能够承受高温、高强度,具备电学、光学特性,具有生物功能。而传统的非金属材料主要是指以硅酸盐为原料而制备的材料,如水泥、玻璃、传统陶瓷等。选项C中的钢化玻璃跟普通玻璃的成分是一样的,只是制作工艺稍有差别,钢化玻璃是将玻璃熔融体经过急速冷却而制得的。
2.不粘锅内壁涂有一薄层聚四氟乙烯涂层,聚四氟乙烯商品名为“特氟隆”。下列关于聚四氟乙烯的说法中,正确的是( )
A.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
B.聚四氟乙烯能够承受高温而不发生任何变化
C.聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76%
D.聚四氟乙烯的化学活泼性较大
解析:选C。聚四氟乙烯是高聚物,四氟乙烯是聚四氟乙烯的单体。
3.目前复合材料主要应用在航天工业。宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时,必须穿上10公斤重的舱内航天服,“神七”宇航员所穿的舱内航天服是我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成,其主要是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的,下列相关叙述错误的是( )
A.它耐高温,抗氧化
B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定熔点
D.它是一种新型复合材料
解析:选B。B项显然错误,如果质地较脆,则起不到对航天员的保护作用。
4.下列工业生产过程中,属于应用缩聚反应制取高聚物的是( )
解析:选D。选项A、B、C中的物质都是通过所给的单体的加聚反应制得的,只有D是—COOH和—OH通过缩水而成的。往往受缩聚反应的链节部分相对于加聚而言要复杂些的影响,而错误地认为B选项的高聚物结构也很复杂,错选B。
5.(2009年浙江自选模块)丰富多彩的化学物质不断改变着人类的生活,它们所产生的作用与其分子结构密切相关。
(1)请根据以下化合物的分子结构,回答下列问题:
①上述化合物可能的应用是________。
A.化合物(Ⅰ)可作为制造聚四氟乙烯塑料的原料;化合物(Ⅱ)可用来合成人造纤维
B.两者均可作为食品添加剂
C.两者均可作为表面活性剂,起到乳化、增溶、消泡等作用
D.两者均可用作中和胃酸的药物
②上述两个化合物进入环境后,更难被降解的是________。
(2)有三种高分子材料,结构单元如下:
请回答下列问题:
①根据上述高分子结构,能够作为高吸水性树脂的是________,其可能的理由是______________________;可作为弹性橡胶的是________,理由是________________________________________________________________________。
②有关上述高分子材料的下列说法正确的是________(可多选)。
A.高分子(Ⅴ)的单体有4种
B.高分子(Ⅲ)焚烧后产生的废气毒性最小
C.都能作为食品包装材料
D.它们的废弃物都可以回收利用
解析:(1)①化合物(Ⅰ)(Ⅱ)的结构中,没有可以聚合的不饱和键,也没有缩聚的基团,所以A项错。B项中,氟的物质是一种致癌物,并且难降解,易在人体中富集,所以不宜作食品添加剂。二者都是一端亲水、一端憎水,所以C项正确。二者都是磺酸盐,结合H+的能力弱,所以D项错。②含氟的物质通常难以被微生物转化,所以(Ⅰ)更难被降解。(2)②根据加聚物的结构,在主链上,采用“单键断2碳、双键断4碳(双键左右各2)”的方法,可以推出高分子(Ⅴ)的单体有CH2===CHCN、CH2===CHCH===CH2、苯三种,A项错。(Ⅳ)中含硫、(Ⅴ)中含氮,焚烧后分别会产生有毒的SO2、NOx,所以B项正确。(Ⅳ)中含有二硫键、(Ⅴ)中含—CN,是有毒物质,不宜用来做食品包装材料,(Ⅲ)具有高吸水性,也不宜做食品包装材料,所以C项错。
答案:(1)①C ②(Ⅰ) (2)①(Ⅲ) 结构单元中含有—COONa (Ⅳ) 线型分子间含有二硫键(—S—S—)②BD
1.下列物质一定不是天然高分子的是( )
A.橡胶 B.蛋白质
C.锦纶 D.纤维素
解析:选C。锦纶是合成纤维六大纶之一。
2.高分子材料与一般金属材料相比,优越性是(双选)( )
A.强度大 B.电绝缘性好
C.不耐化学腐蚀 D.不耐热
解析:选AB。高分子材料同一般的金属材料相比其强度较大,都具有较好的电绝缘性。
3.关于塑料的下列说法中,正确的是( )
A.塑料的主要成分是合成树脂,另外有少量具有某些特定用途的添加剂
B.塑料是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子
C.塑料制品容易被微生物分解,所以废弃塑料制品不会对环境造成严重的污染
D.工程塑料具有某些优异的性能,但不可作为工程材料而代替某些金属
解析:选A。塑料的主要成分是合成树脂,一般根据需要加入一些特定用途的添加剂。
4.(2009年山东高考理综)下列叙述错误的是( )
A.合金材料中可能含有非金属元素
B.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
C.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
D.在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放
解析:选B。合金是两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的,A正确;光导纤维主要成分是SiO2,属于无机物,B错误;加热会使蛋白质发生变性,C正确;D项中,能将有毒的CO、NO转化为无毒的CO2、N2,正确。
5.下列关于导电塑料的叙述中不正确的是( )
A.利用塑料薄片制成“导电纸”,可以用来做计算机的屏幕,可以像普通纸一样卷起来带走
B.只要掺入一定的“杂质”,所有的塑料都有可能导电
C.聚乙烯、聚苯乙烯都不导电
D.利用导电塑料可以制造分子计算机,使计算机的体积像手表一样大小
解析:选B。塑料转化为导电塑料其实对掺入的杂质有非常严格的要求,并不是一件随意的事情,B错。
6.现有两种高聚物A和B,A能溶于氯仿等有机溶剂,并加热到一定温度下熔融成黏稠状的液体,B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中不正确的是( )
A.高聚物A可能具有弹性,而高聚物B一定没有弹性
B.高聚物A一定是线型高分子材料
C.高聚物A一定是体型高分子材料
D.高聚物B一定是体型高分子材料
解析:选C。A为热塑性塑料,B为热固性塑料。
7.下列材料中属于功能高分子材料的是( )
①有机玻璃 ②合成橡胶 ③高分子分离膜 ④生物高分子材料 ⑤隐身材料 ⑥液晶高分子材料 ⑦光敏高分子材料 ⑧智能高分子材料
A.只有①③④⑥⑧ B.只有②④⑥⑦⑧
C.只有③④⑤⑥⑦⑧ D.全部都是
解析:选C。有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料,它们不属于新型有机高分子材料。
8.(2010年湖北省黄冈市调研)下列有关新型有机高分子材料的说法中,不正确的是( )
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B.复合材料一般是以一种材料作基体,另一种材料作增强剂
C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D.合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度
解析:选D。并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都出现排斥反应,有不少的新型高分子材料具有优异的生物相容性,在人体中排异很小,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。
9.聚乳酸(PLA)是一种常用的可降解塑料,它的熔点为175 ℃,被加工成薄膜或纤维,有比较好的耐水分解性。这种塑料还有促进植物生长的作用,因此可用它制作植物移植或植物栽培用容器等;通过压轧,它还可以被制成透明的、机械性能良好的纤维、薄膜、容器和镜片等。下列关于PLA说法中正确的是(双选)( )
解析:选AB。乳酸分子含有一个羟基一个羧基,它聚合成高分子化合物是通过羧基失去—OH,而羟基失去—H,从而生成高分子化合物和小分子水而实现的。从上述这些特点我们可以判断它是缩聚反应,而缩聚反应的产物与单体间组成不同(因脱去了小分子水),结构也不同,由羟基和羧基变成了酯基,C、D错误。
10.(原创题)一种可降解塑料为PBS,它的名称叫聚乙烯琥珀酸,结构式为:
它的性能优越,而且废弃后一旦回收入土,几个月就可完全分解。下列关于PBS的说法中不正确的是( )
A.PBS的熔点为62 ℃,耐热性能优异,沸水以下、冰点以上都可以使用
B.纯PBS制品价格较贵,在生产中适当填充一些无机填料或天然大分子的复合物如淀粉等,既能降低价格,又不影响其性能及降解
C.PBS在使用时仍然具有与其他塑料相同的性能,如耐腐蚀、强度大、密度小、绝缘性好等
D.PBS属于加聚反应的产物,能在酸性或碱性条件下水解
解析:选D。PBS分子中含有酯基,明显是通过酯化反应失去小分子水,进行缩聚反应后的产物,D错。
11.现有下列高聚物:;B.天然橡胶树脂;C.硫化橡胶;D.用于制电木的酚醛树脂;E.有机玻璃,其中属于线型结构的是________,属于体型结构的是________,可溶于有机溶剂的是______,加热能熔融的是________,用于制备轮胎的是________,用于制备车窗玻璃的是________,用于制备插座、电器把手的是________。
解析:线型结构是链状高聚物,是由许多链节相互联成一条长链的高聚物。特点是具有高弹性、可塑性、在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆度较小。体型结构一般是由多官能团单体相互作用,使主链与主链之间以共价键相链接,形成三维空间的立体结构。特点是没有弹性和可塑性;不能溶解和熔融;只能溶胀,硬度和脆度较大。不能反复熔化,只能一次加工成型。
答案:ABE CD ABE ABE C E D
12.聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性都超过了一般塑料,甚至在王水中也不变化,故号称“塑料王”,在工业上有着广泛的用途。其合成路线如图所示:
(1)在方框中填入合适的有机物的结构简式。
(2)写出下列化学反应方程式,并指出反应类型。
B―→C________________________________________________________,
反应类型是____________;
C―→D_____________________________________________________________,
反应类型是____________。
解析:根据信息,找出反应物与生成物之间的关系,写出化学反应方程式。
答案:(1)CHClF2 CF2CF2
(2)2CHClF2CF2CF2+2HCl 分解反应
nCF2—CF2?CF2—CF2? 加聚反应
13.医用化学杂志曾报道,有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C,用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如下:
(1)写出A的结构简式________________;
(2)写出由A制取B的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)可用作医用的高分子材料具备哪些特性?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)优异的生物相容性,较少受到排斥,无毒性,具有很好的机械性能,以及其他一些特殊性能
14.有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料,是按下列流程生产的。图中M(C3H4O)和A均能发生银镜反应。N和M的分子中碳原子数相同,A的烃基上的一氯取代位置有三种。
试写出:
(1)下列物质的结构简式:
A________;M________;E________。
(2)物质A的同类别的同分异构体的结构简式为______________。
(3)反应类型:X______________;Y__________________。
(4)写出D→E的化学方程式:____________________。
解析:由丙烯M(C3H4O)N,可推知M为CH2===CH—CHO,N为CH2===CH—COOH;再由丙烯AB,因A能发生银镜反应,则B为醇。从分子组成上看“D+H2O-N=B”,可得B的分子式为C4H10O。B为一元醇,则A应为一元醛,因其烃基上的一氯代物有3种,A只能是CH3CH2CH2CHO,则B为CH3CH2CH2CH2OH。
专题三 第三单元 高分子材料和复合材料
编制:徐小芳 审核:高二化学组 包科领导:杨德豪
【学习目标】
1.知道生活中常用有机高分子材料的化学成分及其重要性能
2.认识高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响
3.认识复合材料的结构,说出常见的复合材料及其应用
【重点难点】
1.热塑性与热固性、天然纤维与化学纤维、天然橡胶与合成橡胶等概念的区别与联系
2.复合材料的结构
【学习过程】
知识点一:塑料
活动一、阅读教材P101-104页相关内容,回答下列问题:
1.有机高分子材料按性能和用途一般可分为哪些?
2.塑料的主要成分是什么?常见的合成树脂及添加剂有哪些?
3.为什么聚乙烯和聚氯乙烯塑料制品可以用加热的方法黏补,而酚醛树脂塑料制品不能用加热的方法黏补?
4.为什么聚乙烯塑料可制成食品保鲜袋或保鲜膜而聚氯乙烯塑料就不可以?
5.写出由乙烯生成聚乙烯化学反应方程式。
知识点二:纤维
活动二、认真阅读教材P106-108页相关内容后:对纤维进行分类,可分为哪几类?化学组成分别是什么?举例说明。
知识点三:橡胶
活动三、认真阅读教材P104-106页相关内容,回答下列问题:
1.橡胶可分为哪几类?列举生活中常用的橡胶制品。
2.天然橡胶的主要成分是什么?天然橡胶有何缺点?如何改进?
3.常用的合成橡胶有哪些?
知识点四:功能高分子材料 复合材料
活动四、认真阅读教材P108-109页相关内容,回答下列问题:
1.列举日常生活中常见的几种功能高分子材料。
2.复合材料是由什么材料组成的?
3.列举生活中的复合材料,它们的组成分别是什么?
【达标检测】
1.从2008年6月1日起,我国禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋。下列对聚乙烯塑料叙述不正确的是 ( )
A.属于有机高分子材料 B.大量使用会产生“白色污染”
C.生产原理符合“绿色化学”思想 D.工业上通过乙烷加聚合成
2.CCTV《科技博览》报道,2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。 下列相关说法不合理的是 ( )
A.二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B.用工业废弃物二氧化碳生产塑料,有助于缓解温室效应
C.二氧化碳塑料不能在空气中燃烧
D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染
3.(07小高考)下列物质的主要成分属于天然纤维素的是( )
A.聚乙烯 B.尼龙 C.棉花 D.涤纶
4.不粘锅内壁涂有一薄层聚四氟乙烯涂层,聚四氟乙烯商品名为“特氟隆”。下列关于聚四氟乙烯的说法中,不正确的是 ( )
A.聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯
B.聚四氟乙烯能够承受高温而不发生任何变化
C.聚四氟乙烯是一种含氟塑料
D.聚四氟乙烯广泛应用于制冷工业、化学工业等。
5.属于合成有机高分子化合物的是( )
A.纤维素 B.聚乙烯 C.肥皂 D.淀粉
6.(08小高考)下列物质的主要成分属于有机高分子材料的是( )
A.聚丙烯 B.新型陶瓷 C.镁铝合金 D.钢化玻璃
7.塑料的主要成分是_________________,聚乙烯塑料的单体是_________________,写出由乙烯制聚乙烯的化学反应方程式____________________________________________。
8.三大合成材料指的是_________________、_________________、__________________。
9.(09小高考)橡胶是制造轮胎的重要原料,天然橡胶通过___________措施可增大强度和
弹性。天然橡胶的主要成分是_________________。
10.列举三种天然纤维_________________、_________________、_________________。
11.复合材料通常由_________________和分散于其中的_________________组成的。列举一
种复合材料________________________。
【学习反思】
课件40张PPT。【例1】现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色合金制造。取合金样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知该合金的组成可能为( )
A.Al、Mg(OH)2、Si、S B.Al、Fe、Mg、Si
C.Al、Si、C、CuO D.Al2O3、SiO2、Fe、C【规范解答】选B。从四个选项中可以看出,与NaOH溶液反应放出H2的有Si 、Al;而与盐酸反应放出H2的有Fe和Mg;因此符合条件的只有B。【变式训练】下列有关合金的说法正确的是( )
A.组成合金的元素必须是两种或两种以上的金属
B.铝热剂是铝合金
C.将镁粉和铝粉混合即得镁铝合金
D.合金也具有金属的特征
【解析】选D。A项中合金也可以是金属和非金属熔合而成的混合物,A错。B项中铝热剂是铝与金属氧化物的混合物,不是合金,B错。C项中Mg粉和Al粉简单的混合不是合金,C错。【例2】全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件,他将干净的铁钉分别同时放入A、B、C三支试管中进行研究。
(1)请你帮助该学生完成下列实验设计的内容:(2)一周后,编号为______的试管中的铁钉最易生锈。
(3)用相同材料制作,经过相同时间防锈处理的铁栏杆,安装在南方比安装在北方更易生锈,其原因是___
__________________________。
(4)在焊接铁管时,为了使接口更加牢固,常用稀盐酸清洗接口处的铁锈,该反应的化学方程式为______
_______。【思路点拨】
【自主解答】通过铁钉在干燥空气中、不含O2的水中、含O2的水中生锈的快慢来探究钢铁生锈的条件。经对比实验发现,钢铁在溶有O2的水中发生电化学腐蚀,其腐蚀速度最快。因此,用相同材料制得的铁栏杆,在南方更易生锈。答案:(1)加热烘干试管,小心放入铁钉,塞上塞子
探究铁在有水而无空气(氧气)时的生锈情况
小心放入铁钉,注入蒸馏水,使铁钉部分浸入水中
(2)C
(3)南方比北方天气潮湿,铁更易生锈
(4)Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O【变式训练】如图所示各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀,腐蚀的速率由快到慢的顺序为( )
A.②①③④ B.④③①②
C.④②①③ D.③②④①【解析】选C。②③④为原电池,③中Fe为正极,不被腐蚀,②、④中Fe均为负极被腐蚀,Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn的金属活动性差别大,所以④中铁腐蚀最快。一、选择题
1.用量最大,用途最广的合金是( )
A.黄铜 B.白铜
C.钢 D.生铁
【解析】选C。钢是用量最大、用途最广的合金,不同类型的钢具有不同的优良性能。2.人们利用铁、铜、铝,由早到晚的时间顺序是( )
A.铁、铝、铜 B.铜、铁、铝
C.铝、铜、铁 D.铁、铜、铝
【解析】选B。金属的活动性越差,则越早制得和使用。3.化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点是( )
A.金属与氧化剂直接反应
B.金属原子失电子被氧化的过程
C.无电流
D.有电流
【解析】选B。不管是化学腐蚀还是电化学腐蚀,反应的实质都是金属原子失电子被氧化的过程。区别是化学腐蚀无电流,而电化学腐蚀产生电流。故选B。4.金属的防护可分为物理方法和化学方法,例如:①刷漆②在轮船船身上连接锌块③包塑料层④涂油脂⑤镀上不活泼金属⑥在地下钢铁管道上连接镁块等。其中属化学方法的是( )
A.②⑥ B.①③④
C.②⑤⑥ D.全部
【解析】选A。金属防护的方法分为物理方法和化学方法。化学方法是通过化学反应而使金属受到保护,②⑥原理是相同的都是牺牲活泼金属保护钢铁的方法。故选A。5.一种新兴的金属由于其熔点高、密度小、可塑性好、耐腐蚀性强,它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备的制造中,这种金属是
( )
A.铜 B.钢
C.钛 D.镁
【解析】选C。钛合金密度小,强度大,是制造火箭、导弹、航天飞机的金属材料。6.(2010·厦门高二检测)电镀是常用的一种金属防护办法,下列几种铁板,在镀层被破坏后,最耐腐蚀的是
( )
A.镀锌铁板 B.镀铜铁板
C.镀锡铁板 D.镀铅铁板
【解析】选A。A项的镀锌铁板,镀层被破坏后,构成Zn﹣Fe原电池,锌为负极被氧化,铁为正极,铁得以保护,故最耐腐蚀。B、C、D项中镀层被破坏后铁容易被腐蚀。因为铜、锡、铅的金属活动性比铁弱,形成原电池时,铁为负极,失去电子被氧化,故不耐腐蚀。7.建筑用的钢材在出厂之前都要经过发蓝处理,使其表面生成一层四氧化三铁,其目的是( )
A.增加钢材的硬度 B.增强钢材的抗腐蚀能力
C.使钢材美观 D.增加钢材的韧性
【解析】选B。发蓝处理,钢材“表面生成一层四氧化三铁”是为了在金属表面覆盖保护层,增强抗腐蚀能力。8.(2010·济南高二检测)将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中,不会发生反应的是( )
A.稀硝酸 B.稀盐酸
C.硝酸铜 D.氢氧化钠
【解析】选C。A项会发生反应,Al2O3+6HNO3====
2Al(NO3)3+3H2O;B项会发生反应,Al2O3+6HCl====
2AlCl3+3H2O;C项与氧化膜不会发生反应;D项会发生反应2NaOH+Al2O3====2NaAlO2+H2O。二、非选择题
9.金首饰的成色以纯度千分数(或K数)前冠以金或G来表示,例:金999或G24K为千足金,金500即G12K。
(1)金750或G18K的黄金含金质量分数是________。
(2)用于制作黄金首饰的材料多数为金的合金,在金中掺入其他合金材料的主要目的是______。
A.易加工 B.强度高
C.耐磨损 D.成本低
(3)黄金首饰戴时间久了,表面会变暗,你认为首饰店在清洗时所选的试剂应是________。【解析】(1)由24K黄金含金量约为100%,12K黄金含金量约是50%可知,每K所对应的含金质量分数是1/24K。则18K黄金的含金质量分数为18K×1/24K=75%。
(2)合金材料比纯的金属材料具有更多、更好的性能,金比其他金属的价格高。
(3)金首饰表面变暗,是因为生成了氧化物的原因,清洗液一般选稀盐酸,因为金属氧化物能溶于稀盐酸,而金不与稀盐酸反应。
答案:(1)75% (2)A、B、C、D (3)稀盐酸10.据报道,全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7 000亿美元,我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值的4%。
(1)请你根据不同原理,提出防止钢铁锈蚀的两条合理措施:
①___________________________________________;
②___________________________________________。
(2)请写出用稀硫酸除去铁锈的化学反应方程式:_____________________________________________。 【解析】(1)通过在钢铁表面加防护层(刷防锈油漆、表面镀金属),或在钢铁上连有更活泼的金属(如Zn)或制成不锈钢等可防止钢铁的锈蚀。
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3,与H2SO4反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O
答案:(1)①进行表面防护处理(涂油、刷漆、表面镀金属等)
②改变金属内部结构(制成不锈钢)
(2)Fe2O3+3H2SO4====Fe2(SO4)3+3H2O本部分内容讲解结束课件42张PPT。【例1】玻璃与人们的生产生活密切联系。玻璃制品随处可见。
(1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃,制造普通玻璃的主要原料_____、_____、______粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃,普通玻璃的成分是______、
______、______。(2)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的质量之比为31∶
28∶180,此玻璃的组成为(填选项)______。 A.Na2O·CaO·6H2SiO3
B.Na2O·CaO·6SiO2
C.2Na2O·2CaO·9SiO2
D.6Na2O·6CaO·SiO2(3)我们看到的普通玻璃,一般都呈淡绿色,这是因为原料中混有Fe2+的原因。在制玻璃的原料中,再加入下列物质后,可制得各种不同用途的玻璃。
A.氧化亚铜(Cu2O)
B.氧化钴(Co2O3)
C.氧化铅(PbO)
D.硼砂(Na2B4O7·10H2O)①制造化学仪器的玻璃需加入的物质( )。
②制造光学仪器的玻璃需加入的物质( )。
③制造蓝色玻璃需加入的物质是( )。
④制造红色玻璃需加入的物质是( )。【思路点拨】解答本题要注意以下两点:
【自主解答】(1)记忆普通玻璃的原料和主要成分关键是记住生产普通玻璃的反应方程式:Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑和CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑。(2)n(Na2O):n(CaO):n(SiO2)= : : :=
1:1:6。
(3)硼砂玻璃能耐酸碱腐蚀;光学玻璃常加PbO;Cu2O
为红色;Co2O3为蓝色。
答案:(1)Na2CO3 CaCO3 SiO2 CaSiO3
Na2SiO3 SiO2
(2)B (3)D C B A【变式训练】下列有关玻璃的说法中错误的是( )
A.普通玻璃的组成可表示为Na2O·CaO·6SiO2
B.氢氟酸能腐蚀玻璃是因为它是最强的无氧酸
C.钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4~6倍
D.石英玻璃的膨胀系数相当于普通玻璃的1/18
【解析】选B。氢氟酸腐蚀玻璃是因为SiO2+4HF====
SiF4↑+2H2O。【例2】目前,有许多国家的汽车公司在研发无冷却式陶瓷发动机汽车。这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的,这种材料是新型无机非金属材料( )
A.氧化铝陶瓷 B.氮化硅陶瓷
C.光导纤维 D.玻璃钢【规范解答】选B。这种新型无机非金属材料具有耐磨耐高温不传热的特点,是原子晶体,为氮化硅陶瓷。【变式训练】碳化硼(B4C3)陶瓷硬度大,熔点高,具有化学惰性。据此判断,下列不能作为碳化硼陶瓷用途的是( )
A.作耐磨材料 B.作润滑材料
C.制切削工具 D.制化学仪器(如坩埚)【解析】选B。由题意,碳化硼陶瓷硬度大可作耐磨材料;熔点高、有化学惰性可制化学仪器;根据综合特点,可制切削工具。而B4C3属于原子晶体,呈立体网状结构,不易产生滑动。故选B。一、选择题
1.(2010·无锡高二检测)水泥工业和普通玻璃工业的共同原料是( )
A.黏土 B.纯碱
C.石英砂 D.石灰石
【解析】选D。生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,生产普通玻璃的原料是石灰石、黏土、石膏,故选D。2.下列说法中,正确的是( )
A.水晶和陶瓷的主要成分都属于硅酸盐
B.单质硅是制造光导纤维的材料
C.硅酸钠是制备硅胶和木材防火剂的原料
D.工业上用盐酸刻蚀玻璃
【解析】选C。A中水晶的主要成分是SiO2,A错。B中SiO2是制造光导纤维的材料,B错。D中氢氟酸能刻蚀玻璃,D错。3.下列不属于传统硅酸盐产品的是( )
【解析】选C。传统硅酸盐产品包括玻璃、水泥、陶瓷。4.下列有关物质与其用途(括号内为其用途)不相对应的是( )
A.SiO2(制光纤) B.Si和Ge(半导体材料)
C.钢化玻璃(汽车窗玻璃) D.氮化硅陶瓷(制导热剂)
【解析】选D。氮化硅陶瓷具有耐磨、耐高温、抗腐蚀、不导热的特性,故不能制导热剂。5.(2010·广州高二检测)汽车、火车的车窗玻璃是
( )
A.石英玻璃 B.光学玻璃
C.玻璃纤维 D.钢化玻璃
【解析】选D。钢化玻璃的特点是抗震裂,不易破碎,一旦破碎,碎块没有尖锐的棱角,常用于制造汽车或火车的车窗。6.有关材料用途的说法中不正确的是( )
A.氧化铝陶瓷可用做高压钠灯的灯管
B.氮化硅陶瓷可用做陶瓷发动机的材料
C.光导纤维可用做遥测遥控、照明等
D.氧化铝陶瓷可用做半导体材料【解析】选D。氧化铝陶瓷属高温烧结陶瓷,它具有高熔点、高硬度等特性,可制成透明陶瓷。氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不破裂、耐高温、不易传热、抗腐蚀、高温时抗氧化等特性,可用做陶瓷发动机材料。光导纤维传导光的能力非常强,可用做医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。7.实验室储存固体试剂可以放在广口瓶中,液体试剂放在细口瓶中,但是有些试剂必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必须储存在具有橡胶塞的玻璃试剂瓶中的是( )
①KOH溶液 ②Na2CO3溶液 ③盐酸 ④氢氟酸
⑤澄清石灰水 ⑥硝酸 ⑦NaOH溶液
A.①②⑤ B.①②④⑤
C.①②④⑤⑦ D.①②⑤⑦【解析】选D。玻璃中有SiO2,能与碱性溶液缓慢反应生成Na2SiO3,使瓶塞和瓶口粘在一起,故盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞。氢氟酸能腐蚀玻璃,不能盛放在玻璃瓶中。8.(2009·重庆高考)材料与化学密切相关,表中对应关系错误的是( )
【解析】选A。A项中金刚石的主要成分是碳。二、非选择题
9.陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑,现在,陶瓷已广泛应用于生活和生产中。
(1)陶瓷不具有的性质是______。
A.可导电 B.耐酸碱 C.抗氧化 D.耐高温
(2)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类,为防止中毒,不能长期盛放下列物质中的______。
A.食用植物油 B.酱油
C.食醋 D.酒(3)工业上制备陶瓷的主要原料是_______,我国陶都______的陶器和瓷都______的瓷器在世界上享有盛名。
【解析】(1)陶瓷的主要特性有:抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等特点。
(2)食醋的主要成分是醋酸,能溶解铅、镉等金属造成重金属离子中毒。
(3)工业制陶瓷的主要原料是黏土。
答案:(1)A (2)C (3)黏土 宜兴 景德镇10.某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O3·2SiO2·
2H2O并含有少量CaO和Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物),其实验步骤如下:将土样和纯碱混匀,加热熔融,冷却后用水浸取熔块,过滤、弃去残渣,滤液用盐酸酸化,经过滤,分别得到沉淀和溶液即为净水剂。(1)写出熔融时,主要成分与纯碱反应的方程式:___
_____________________(氧化铝和纯碱的反应与SiO2和纯碱反应类似)。
(2)最后的沉淀物是什么?并写出有关离子方程式:_________________________。
(3)实验中常用的坩埚有瓷坩埚和铁坩埚,本实验在熔融土样时选用________。【解析】由制普通玻璃的反应原理可写出Na2CO3与SiO2的反应方程式;由提示可确定Al2O3跟Na2CO3反应生成铝的含氧酸钠盐即NaAlO2,即可写出反应方程式。熔块溶解过滤的滤液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2,加盐酸后Na2SiO3跟盐酸生成H2SiO3沉淀,NaAlO2跟过量盐酸反应生成AlCl3作净水剂。瓷坩埚中含有SiO2,在高温下能跟Na2CO3发生反应,因此应用铁坩埚。答案:(1)Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,
Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑
(2)H2SiO3,2H++SiO32-====H2SiO3↓
(3)铁坩埚本部分内容讲解结束课件50张PPT。【例1】美丽的“水立方”(Water Cube)是北京奥运会游泳馆。设计灵感来自于有机细胞的天然图案以及肥皂泡的形成。在这个中心的蓝色气泡墙之内,钢结构的基本单位是一个由12个正五边形和2个正六边形所组成的几何细胞。覆盖这个框架的是半透明的气泡,称为PTFE膜(聚四氟乙烯),它能为场馆带来更多的自然光。下列说法不正确的是( )A.PTFE可以使溴水褪色
B.PTFE是通过加聚反应合成的
C.PTFE的单体是CF2=CF2
D.PTFE化学稳定性,耐酸、碱性良好【自主解答】选A。本题以“水立方”为素材考查聚四
氟乙烯的结构及性质,聚四氟乙烯的结构为 ,因此可知它是由单体CF2=CF2通过加
聚反应而合成的,故B、C正确,聚四氟乙烯中无不饱和
键,不能使溴水褪色。【互动探究】为什么聚四氟乙烯可以做不粘锅的内衬?
提示:聚四氟乙烯具有不粘油、不粘面、不粘糖的优良性能且在高温下化学性质仍很稳定。但当前使用“不粘锅”的安全性有争议。【例2】制作奥运吉祥物福娃的外装饰材料为纯羊毛线,内充物材料为无毒的聚酯纤维,下列有关这两种材料描述正确的是( )
A.二者都是天然纤维
B.二者可通过灼烧进行鉴别
C.二者都是合成纤维
D.二者均有固定的熔点【规范解答】选B。纯羊毛是天然纤维,其成分主要是蛋白质,而聚酯纤维是通过缩聚反应制成的合成纤维,二者都属于高分子化合物,均没有固定的熔点,故C、D错误。二者鉴别可以通过灼烧法,产生烧焦羽毛味的是纯羊毛。【变式训练】下列说法不正确的是( )
A.合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维
B.蚕丝和羊毛都属于动物纤维,又称蛋白纤维
C.将纤维素溶解在烧碱和CS2里喷丝,可加工成人造棉、人造丝、人造毛
D.六大纶是以空气、煤、石油等作为起始原料经化学合成生产出的合成纤维,易被虫蛀,且易起球【解析】选D。羊毛、蚕丝为动物蛋白质纤维,易被虫蛀,易起球,而合成纤维是以化工原料经化学变化合成的纤维,六大纶均属于合成纤维,其吸水性比天然纤维差,但不易被虫蛀。【例3】科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,用
? 即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯与
水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上
升,又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是( )A.聚丙烯酸酯单体的结构简式为CH2=CHCOOR
B.聚丙烯酸酯有固定的熔、沸点
C.聚丙烯酸酯能发生加成反应
D.合成聚丙烯酸酯的反应属于缩聚反应【规范解答】选A。聚丙烯酸酯是加聚反应产物,单体为CH2=CHCOOR,产物中无碳碳双键,酯基中的碳氧双键在一定条件下不能加成。聚丙烯酸酯是纯净物有固定的熔沸点,但其构成的材料为混合物无固定熔、沸点。【变式训练】我国科学家研究的以淀粉、纤维素、丙烯醇为原料的高吸水性树脂“多功能超强吸水剂”,除了具有吸水、保水、保墒、节水、抗旱等功能外,还能供应植物生长所需的多种营养物质。实验证明,使用这种多功能超强吸水剂有明显的抗旱增产效果。下列有关“多功能超强吸水剂”的说法不正确的是( )
A.该吸水剂属于新型无机非金属材料
B.该吸水剂属于高分子材料
C.该吸水剂可以用于农业抗旱,植树造林
D.该吸水剂几年后普及肯定可以受到广大农民的欢迎【解析】选A。以淀粉、纤维素、丙烯醇为原料制成的多功能超强吸水剂应为新型有机高分子材料,故A错。由于其有超强吸水功能,可用于抗旱、植树造林而备受欢迎。一、选择题
1.“神舟七号”回收伞(如图)不同
于普通的航空伞,它是采用强度高、
重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制
成的,伞撑开的面积有1 200平方米。
下列关于涤纶材料的说法中不正确的
是( )A.涤纶属于高分子材料
B.“神舟七号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温
C.涤纶属于合成橡胶
D.合成涤纶的反应属于聚合反应
【解析】选C。涤纶属于合成纤维,不属于合成橡胶。2.滑雪板和冲浪板经常用聚四氟乙烯做贴面,因为
( )
A.聚四氟乙烯耐高温又耐低温
B.聚四氟乙烯硬度大
C.聚四氟乙烯能够耐酸碱腐蚀
D.聚四氟乙烯的摩擦系数很小,极其光滑
【解析】选D。滑雪板和冲浪板在运动时都应减小摩擦力,以提高其运动的速度,所以聚四氟乙烯作滑雪板和冲浪板是因为它的摩擦系数小。3.日常生活中的下列物质,属于合成材料的是( )
A.羊毛 B.棉线 C.尼龙绳 D.真丝丝巾
【解析】选C。羊毛、真丝丝巾属于蛋白质,棉线属于纤维素,它们都是天然高分子化合物;尼龙绳的主要成分为聚酰胺纤维属于合成材料。4.下列单体中,能在一定条件下发生加聚反应生成
? 的是( )
A.氯乙烯
B.
C.氯乙烯和乙烯
D.【解析】选C。加聚反应可以是同种单体间反应,也可以是不同单体间反应,也可以是不同单体间相互反应,即nCH2=CH2+nCH2=CHCl
。5.在洗衣粉中加入蛋白酶,可以提高对血渍、奶渍等蛋白质污物的去污能力,下列原料制成的纺织品不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①羊毛衫 ②棉制品 ③腈纶制品 ④真丝制品
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解析】选D。“加酶洗衣粉”中的酶是一种碱性蛋白酶的生物催化剂,能“消化”蛋白质,而羊毛衫和真丝制品的主要化学成分就是蛋白质,酶对它们也有作用。所以羊毛衫和真丝制品不能用加酶洗衣粉洗涤。6.下列说法正确的是( )
①儿童内衣最好选购棉织品
②羽绒服应选用中性合成洗涤剂洗涤
③棉、毛、丝、麻服装保存时不用防虫蛀
④服装的熨烫是利用材料的热固性进行定型处理的方法
A.①② B.②③ C.③④ D.①④【解析】选A。棉织物可以迅速吸水,透气性强,穿着舒适,不起静电,因此适宜于做儿童内衣;羽绒服内有羽毛,羽毛主要成分是蛋白质,在酸性和碱性条件下都易水解,因此,羽绒服洗涤应选用中性合成洗涤剂。毛、丝是天然纤维,易被虫蛀;④利用了它的热塑性。7.对甲、乙、丙三种衣料做纤维检验,结果如下:下列哪一项检验结果是甲、乙、丙衣料纤维最合适的结论( )
A.甲为棉、乙为丝、丙为涤纶
B.甲为丝、乙为棉、丙为涤纶
C.甲为涤纶、乙为丝、丙为棉
D.甲为棉、乙为涤纶、丙为丝
【解析】选B。甲衣料燃烧有烧焦羽毛味,说明为蛋白质(丝);乙衣料在酸液中变脆,碱液中膨胀,说明其为棉;丙衣料靠近火焰会熔成小球,则丙为涤纶。8.下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是
( )
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、加工乳制品、酿酒业等
B.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度
C.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂
D.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料【解析】选B。合成高分子材料广泛应用到医学上,目前人类已制成的各种人工器官,一般都具有优良的生物相容性。二、非选择题
9.某品牌男士休闲西服标签的部分内容如下,请根据标签提供的信息,回答下列问题。
(1)西服成分中,属于合成纤维的是__________。(2)在面料中加入涤纶的作用是(任答一条)______
______________________________________________。
(3)从熨烫标准推测,羊毛、涤纶这些纤维材料具有的特点是______________________________________。
(4)从面料和里料中各抽出一丝线头点燃,现象是:面料__________________________________________。
里料__________________________________________。【解析】从标签的成分分析,羊毛属于天然纤维,涤纶属于合成纤维,涤纶有耐磨性,纤维材料不耐高温,将面料和里料各抽一丝线头灼烧,有烧焦羽毛气味的是天然纤维(蛋白质),熔化成黑色小球的是合成纤维。
答案:(1)涤纶 (2)增加面料耐磨性 (3)不耐高温 (4)有烧焦羽毛味 熔化成黑色小球10.聚四氟乙烯的耐热性和化学性质的稳定性都超过了其他材料,号称“塑料王”。在工业生产上有广泛的应用,其合成路线如图所示:(1)在方框内填写合适的有机物的结构简式。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C__________________________________________;
C→D__________________________________________。
【解析】该题为信息给予题,据B、C、D物质的名称直
接写出它们对应的结构简式。根据B C为分解反应,
依元素守恒可判定另一生成物为HCl,据C D判断为
加聚反应,按照加聚反应写出化学方程式。答案:(1)CHClF2 CF2=CF2??
(2)2CHClF2 CF2=CF2+2HCl
nCF2=CF2本部分内容讲解结束