第6节 材料的利用与发展
01 知识管理)
1．材料与人类社会发展
发展过程：原始人利用__石器__，古代人创造和使用__陶器__，掌握湿法炼铜技术后，开始使用__青铜器__，后又使用__铁器__。现代人又用合成材料。
2．新型材料
定 义：是指那些__新出现__或正在__发展__中的、具有__优异__特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
种 类：光电子__信息__材料、先进__复合__材料、超级 陶瓷材料、新型__金属__材料、新型__高分子__材料、__超导__材料等。
3．材料制造与环境保护
要 求：人们在制造材料的过程中会产生许多__污染__。为了减少或消除材料制造过程中的污染，人们需要探寻无污染或低污染的“__绿色__”新工艺，需要探索污染物的__防治__、__转化__和__综合__利用的途径。
注 意：材料制造时是否会产生污染，可以从原料中是否含有硫、氮等元素入手，因为这些元素极容易形成二氧化硫及氮的氧化物而引起环境污染。
4．探究怎样以铜为主要原料制备硫酸铜
方 法：(1)铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
(2)铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜；
(3)铜与硝酸银反应生成硝酸铜，硝酸铜再与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜再与硫酸反应生成硫酸铜。
原 理：(1)__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O__。
(2)2Cu＋O22CuO；
__CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O__。
(3)Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag；
__Cu(NO3)2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaNO3__；
__Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O__。
评 价：方法(1)利用率__低__，会产生__有害气体__；方法(2)不会产生污染空气的气体，原料利用率__高__；方法(3)成本__高__，步骤多。所以选用方法__(2)__。
02 基础题)
1．人类发展史上使用的以下材料，不是化学合成的是(D)
A．青铜器 B．陶器
C．铁器 D．石器
2．农业生产得到飞速发展是人类掌握了下列技术中的(C)
A．青铜器 B．火的使用
C．铁器 D．纳米材料
3．下列关于纳米材料的说法，错误的是(C)
A．纳米碳虽然质地柔软，但强度却很大
B．纳米氧化锌能吸收电磁波
C．金黄色的金粉应该属于纳米材料
D．在空气中能自燃的铁粉应该属于纳米材料
4．下列做法或说法中错误的是(C)
A．回收废旧电池，既可节约金属资源又可减少环境污染
B．用灼烧的方法区别棉花和羊毛
C．“低碳生活”倡导大量使用化石燃料，鼓励人们多开汽车出行
D．使用可降解塑料代替传统塑料，有利于减轻“白色污染”
5．纳米二氧化钛是一种新型材料，在可见光下能促使有色物质降解为水和二氧化碳。据此推测，纳米二氧化钛在此过程中作(C)
A．吸附剂 B．干燥剂
C．催化剂 D．消毒剂
6．(济宁中考)一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案：
方案一：ZnH2Cu
方案二：CuOCuSO4Cu
大家认为方案二优于方案一，理由是①节约能源、②Cu产率高、③产品纯净、 ④操作安全，其中，评价正确的是(B)
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
7．在实验室中要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑，某学生设计两个方案。
①
②
(1)两个方案中较好的是__①__(填序号)；理由是__铁能够与盐酸反应而铜不能与盐酸反应，且反应较易分离。而②中铁置换硫酸铜中的铜，虽然看起来增加了铜的质量，但是由于置换反应发生在铁的表面，导致铜在铁表面附着，从而阻碍反应的进行，导致铁铜难以分离和彻底反应__。
(2)你是否有更简单的方法，若有，请写出__用磁铁吸引，铁屑被吸去，剩余的则是铜__。
03 中档题)
8．中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些理解，其中错误的是(A)
A．金刚石属于金属单质
B．制造过程中元素种类没有改变
C．CCl4是一种化合物
D．这个反应是置换反应
9．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，在“绿色化学工艺”中理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物，即原子利用率为100%。下列过程符合“绿色化学”理念的是(C)
A．实验室制O2：2KClO3 2KCl＋3O2↑
B．2C2H5OH＋O2 ===2CH3CHO＋2H2O
C．2M＋N===2P＋2Q，2P＋M===Q(M、N为原料，Q为期望产品)
D．用铁屑、CuO、稀硫酸为原料制铜：CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O ，Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
10．化学是材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要基础。下列说法正确的是(C)
A．合金、合成纤维、合成橡胶都是有机合成材料
B．酒精、吗啡、海洛因都是毒品
C．二氧化硫、二氧化氮、粉尘都是大气污染物
D．石油、煤、氢气都是不可再生的化石燃料
04 拓展题)
11．日常生活中使用的牙膏里面都含有一定量的摩擦剂，试回答下列相关问题：
(1)根据你的推测，摩擦剂应具备下列性质中的哪几条？__②③⑥__。
①易溶于水 ②难溶于水 ③坚硬 ④柔软 ⑤颗粒较大 ⑥颗粒较小
你认为摩擦剂另外还应具备哪些性质和特点？
__粉末状固体；无毒性；对口腔黏膜无刺激__。
(2)据调查，两面针儿童牙膏、珍珠王防臭牙膏和中华透明牙膏中所使用的摩擦剂依次是氢氧化铝、碳酸钙和二氧化硅，它们所属的物质类别依次是__碱__、__盐__、__氧化物__。
(3)作牙膏摩擦剂的粉末状碳酸钙可以用石灰石来制备。张华同学为工厂设计了一种制备碳酸钙的生产方案，其流程图为：
碳酸钙
请你写出上述方案中有关反应的化学方程式：
①__CaCO3CaO＋CO2↑__；
②__CaO＋H2O===Ca(OH)2__；
③__Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH__。
(4)请你也用石灰石为原料，设计另一种制备碳酸钙的生产方案，画出生产的流程图：
你设计的方案与张华的方案比较，优点是__流程简单，操作方便__。
(5)检验牙膏中的摩擦剂是否为碳酸钙的实验方法是__向牙膏中加入适量的稀盐酸，如果生成的无色无味的气体能使澄清的石灰水变浑浊，则证明牙膏中含有碳酸钙__。
12．某研究性学习小组利用废铜屑生产单质铜，设计了如下两个实验方案：
写出反应①～④的化学方程式并注明基本反应类型。
①__2Cu＋O22CuO；化合反应__；
②__CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4；复分解反应__；
③__Cu(OH)2CuO＋H2O；分解反应__；
④__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；置换反应__。
课件23张PPT。
