11.2化学与材料研制
一、玻璃是如何制成的
1.玻璃的制造:在工业生产中,玻璃通常是用 (主要成分是 )、 、和 按一定质量比混合,在 中高温烧制而成的。反应的化学方程式是:CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
2.玻璃的种类:普通玻璃经过特殊加工,可制成多种具有特殊用途的玻璃。例如, 、 、 等。
硅酸盐材料是以含硅物质为原料经加热制成的,常见的硅酸盐材料有:玻璃、水泥、陶瓷等。
例题:
芯片是所有电脑、智能家电的核心部件,它是以高纯度的单质硅(Si)为材料制成的。用化学方法制高纯硅的反应原理为:
?SiO2+2CSi+2CO↑?Si+2Cl2SiCl4?SiCl4+2Cl2Si+4HCl
请回答下列问题:
上述反应中,属于置换反应的是 (填序号)
SiCl4中的硅元素的化合价是
反应?中有剧毒的CO生成,它能使人体缺氧而造成“煤气中毒”。如果发现有人CO中毒,你将采取什么措施?
二、“塑料王”是怎样诞生的
1.塑料的特点:塑料是人工合成的一类 材料,大都具有 的特点。
2.常见的塑料:聚乙烯是一种最常用的塑料,它是由许多 连在一起,聚合成大分子而形成的;聚四氟乙烯被誉为“ ”,最大的特点是 和
例题:
1.我国的瓷器举世闻名,普通陶瓷中含有铝元素,其元素符号为________,该元素氧化物的化学式为________(并请标出其中铝元素的化合价)。陶瓷和玻璃的主要成分都是硅酸盐,它们同属于________材料(填字母)。
A.金属 B.无机非金属 C.合成 D.复合
2.我国从2008年6月1日起,在全国范围内实行“限塑令”。下列图标中属于我国的塑料回收标志的是( )。
三、玻璃钢是钢吗
1.玻璃钢是一类日常生活中广泛应用的材料,它是在 中加入 制成的。
2.由 称为复合材料。复合材料的性能要优于 。
玻璃钢是玻璃吗?
答案:不是,玻璃钢是在塑料中加入玻璃纤维形成的复合材料。
常见的几种玻璃与复合材料
1.常见的玻璃
普通玻璃是一种无机非金属材料,主要成分为CaSiO3、Na2SiO3、SiO2。
有机玻璃是一种塑料,化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,是一种有机合成材料。
玻璃钢是在塑料中加玻璃纤维制成的,它既有玻璃般的透明性或半透明性,又有钢铁般的高强度,属于一种复合材料。
2.常见的复合材料
钢筋混凝土:由钢筋(金属材料)和混凝土(无机非金属材料)组成的复合材料;
玻璃钢:由塑料(合成纤维)和玻璃纤维(无机非金属材料)组成的复合材料;
碳纤维复合材料是由碳纤维和其他强度高的材料复合而成的,应用于飞机的机翼、火箭的推头等。
例题:
1.玻璃钢是一种( )。
A.金属材料 B.无机非金属材料
C.有机高分子材料 D.复合材料
2.下列说法正确的是( )。
A.钢化玻璃是在玻璃中加入钢材制成的
B.防弹玻璃是普通玻璃高温冷却制成的
C.烧制玻璃的主要原料是石英砂、纯碱、石灰石
D.光导纤维是用钢化玻璃拉制成的玻璃纤维
3.据悉,英国海军建造了一种反水雷的“塑料战舰”,舰身材料是一种强化塑料。则该塑料( )。
A.属于天然高分子材料 B.一定是导电塑料
C.具有热塑性 D.是一种具有特殊功能的合成材料
4.有下列几种材料:①钢化玻璃、②玻璃钢、③聚四氟乙烯、④隐形材料、⑤不锈钢。其中属于硅酸盐材料的是________(填序号,下同),属于金属材料的是________,属于塑料的是________,属于复合材料的是________。
课后作业:
1.制成物品所使用的材料,属于无机非金属材料的是( )。
2.材料与人类生活密切相关。下列物品与所用材料的对应关系不正确的是( )。
A.汽车轮胎——合成橡胶 B.人造骨——钛合金
C.塑料食品袋——聚乙烯塑料 D.羊绒衫——合成纤维
3.下列说法正确的是( )。
A.塑料容器都适合长期储存食品
B.化纤和羊毛可以用燃烧法区别
C.电木插座破裂后可以热修补
D.橡胶都属于合成材料
4.材料是时代进步的重要标志,有机合成材料的出现更是材料发展史上的一次重大突破。下面有关材料的说法正确的是( )。
A.合金、合成纤维都是有机合成材料
B.水泥和玻璃钢都是常见的复合材料
C.合成材料的大量使用给人类带来了严重污染,所以要禁止生产和使用
D.开发使用可降解塑料能有效解决“白色污染”问题
5.电线外面的塑料层是由聚氯乙烯(PVC)制作的,其化学式可表示为(CH2CHCl)n(n为正整数)。下列关于聚氯乙烯的说法中错误的是( )。
A.该物质是由碳、氢、氯组成的纯净物
B.该物质燃烧时,有刺激性气味产生
C.该物质有较好的绝缘性能
D.该物质的薄膜可用于包装食品
6.根据《广州市城市生活垃圾分类管理暂行规定》第十一条,我市居民生活垃圾分为可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾、其他垃圾四类。可回收物主要有以下四种,其成分属于有机合成材料的是( )。
A.塑料 B.纸类 C.金属 D.玻璃
7.化学与生活密切相关,在厨房里蕴含着许多化学知识。
(1)下列物品中,所使用的主要材料属于天然纤维的是__________(填字母序号)。
(2)我们常用洗涤剂清洗餐具上的油污,这是因为洗涤剂具有________的功能。
(3)厨房中如果有少量的天然气泄漏,能否用水吸收?________(填“能”或“不能)。
8.超市中的许多食物用保鲜膜包装后出售。保鲜膜为什么可以“保鲜”呢?
【设计实验】 在A、B、C三只相同的玻璃杯中,分别注入等体积的蒸馏水,并在各玻璃杯外壁标明刻度,如图所示放置一周。
【实验现象】 一周后发现:A杯中的水量几乎不变;
而C杯中的水量减少较多;B杯中的现象是____________________________________;
【解释】 请用分子的知识解释C杯中水量减少的原因: _____________________。
【结论】 保鲜膜除了可以防止食物中水分流失外,还能隔绝____________,防止食物腐败。
【提出新问题】 制作保鲜膜的材料是热固性(一经加热成型不会受热熔化)还是热塑性(可反复加工)呢?
【实验】 在一支试管中放入少量保鲜膜碎片,用酒精灯缓缓加热,观察到碎片熔化,冷却后变成固体,加热又可以熔化。由此得出:制作保鲜膜的材料是____________(填“热固性”或“热塑性”)塑料。
【反思】 (1)保鲜膜虽然能延长食品的保鲜期,但大量使用后丢弃会造成________,所以要控制使用。
(2)化学物质可以造福人类也会给人类带来危害,请再举一例说明。_____________。