选修二 第三节 化学与材料的制造和应用

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1、 考纲定标1.了解社会发发展和科技进进步对对材料的要求。了解化学对对材料科学发发展的促进进作用。2.了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产产原理。3.了解用化学方法进进行金属材料表面处处理的原理。4.了解我国现现代材料研究和材料工业业的发发展情况。了解新材料的发发展方向。热点定位1.传统传统 无机非金属材料硅酸盐盐材料的生产产原理、主要成分、性能及应应用。2.新型无机非金属材料的功能及应应用。3.常见见重要金属的冶炼炼原理、腐蚀蚀与防护护。 4.加成聚合反应应与缩缩和聚合反应应的特点以及高分子材料中单单体的确定。选 修 2第 三 节析考点提能力

2、1传统传统 无机非金属(硅酸盐盐)材料2新型无机非金属材料性能与应应用新型陶瓷碳化硅(SiC)硬度大、熔点高、化学性质稳质稳 定，可作优优质质磨料和航天器涂层层材料氮化硅(Si3N4)硬度大、熔点高、化学性质稳质稳 定，可用于制造轴轴承、汽轮轮机叶片、发动发动 机受热热面等单单晶硅半导导体材料，制作计计算机芯片，集成电电路碳单单质质金刚刚石 新一代信息材料石墨电电的良导导体、化学性质稳质稳 定，用作电电极C60在新型储氢储氢 材料、复合材料、纳纳米材料、超导导体的制造方面前景广阔阔例1 无论论是从在国民经济经济 中的地位来看，还还是从科学发发展的角度来看，硅都发挥发挥 着重要的作用。(1)人类

3、类使用硅酸盐产盐产 品(陶瓷等)的历历史已经经快一万年了，但在1823年才获获得单质单质 硅，瑞典化学家贝贝采利乌乌斯用金属钾还钾还 原SiF4获获得单质单质 硅，写出化学方程式_。用白砂子与镁镁粉混合在高温条件下得到无定形硅，反应应的化学方程式为为_。无定形硅和晶体硅的结结构有很大的差别别，无定形硅为为棕色粉末，而晶体硅是纯纯灰色、不透明而有光泽泽的等轴轴八面晶体，无定形硅的化学性质质比晶体硅活泼泼得多。通过过上述描述你能得出的结论结论 是_。(3)硅在炼钢时炼钢时 用作脱氧剂剂，还还原在冶炼过炼过 程中所形成的FeO，化学方程式为为_。(4)在野外，为为了迅速得到氢氢气，用硅粉与干燥的Ca

4、(OH)2和NaOH混合，并加强热热，即可迅速得到H2、Na2SiO3、CaO。这这种混合物叫做生氢剂氢剂 。请请写出该该反应应的化学方程式_。解析 (1)K可与SiF4发生置换反应生成Si。(2)在反应解析：合金一般比纯纯金属具有更优优越的物理、机械性能等，A正确；传统传统 无机非金属材料主要指陶瓷、水泥、玻璃，都是硅酸盐产盐产 品，而新型无机非金属材料则则不是，B错误错误；复合材料由基体和增强体两部分组组成，C正确；C60是一种新型无机非金属材料，D正确。答案：B解析：传统传统 的无机非金属材料缺点为质为质 地较较脆，经经不起热热冲击击。新型无机非金属材料不但克服了传统传统 无机非金属材料

5、的缺点，还还具有能承受高温、强度大，具有电电学、生物学性质质等优优点。高温结结构材料具有能承受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀蚀、硬度大、耐磨损损、密度小等优优点。综综上所述，A、C、D正确，答案为为B。答案：B1几种金属的冶炼炼(1)钢铁钢铁 的冶炼炼：炼铁炼铁炼钢炼钢原料铁矿铁矿 石、焦炭、空气、石灰石生铁铁、氧化剂剂(空气、纯纯氧、氧化铁铁等)、生石灰、脱氧剂剂化学原理在高温下用还还原剂剂将铁铁从其氧化物中还还原出来在高温下用氧化剂剂把生铁铁中过过多的碳和其他杂质杂质 氧化成气体或炉渣除去2金属的腐蚀蚀及防护护(1)金属的腐蚀蚀：化学腐蚀蚀：金属材料与其表面接触的一些物质质(如O2、Cl2等)

6、直接发发生化学反应应而引起的腐蚀蚀，受温度的影响较较大。电电化学腐蚀蚀：不同金属或不纯纯金属与电电解质质溶液接触，因发发生原电电池反应应，比较较活泼泼的金属失去电电子而被氧化。(2)金属腐蚀蚀的防护护及利用：金属腐蚀蚀的防护护方法：金属腐蚀蚀的利用：金属的化学蚀蚀刻、印刷电电路的腐蚀蚀、电电子元件与集成电电路的精细细加工都是利用了金属腐蚀蚀的原理。例2 (2011浙江高考)铝铝生产产业链产产业链 由铝铝土矿矿开采、氧化铝铝制取、铝铝的冶炼炼和铝铝材加工等环节环节 构成。请请回答下列问题问题 ：(2)上述工艺艺所得铝铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质杂质 ，可用电电解方法进进一步提纯纯，该电该电

7、 解池中阳极的电电极反应应式为为_，下列可作阴极材料的是_。A铝铝材 B石墨 C铅铅板 D纯铝纯铝 (3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电为电解液，铝铝阳极发发生的电电极反应应式为为_。(4)在铝铝阳极氧化过过程中，需要不断地调调整电压电压 ，理由是_。(5)下列说说法正解的是_。A阳极氧化是应应用原电电池原理进进行金属材料表面处处理的技术术B铝铝的阳极氧化可增强铝铝表面的绝缘绝缘 性能C铝铝的阳极氧化可提高金属铝铝及其合金的耐腐蚀蚀性，但耐磨 性下降D铝铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜颜色解析 (1)冰晶石主要起降低熔点的作用，节节省能源。

8、(2)因为为Al比其他两种杂质杂质 活泼泼，所以优优先放电电，其电电极反应应式为为：Al3e=Al3 ；应该应该 用所制备备金属的纯净纯净物作为为阴极，可选纯铝选纯铝 。(3) 铝铝阳极发发生的电电极反应应式为为2Al6e3H2O= Al2O36H。(4)铝铝阳极表面不断生成致密的氧化膜，其导电导电 能力比金 属差，电电阻增加，为为了保持稳稳定的电电流，需要不断增大电压电压 。(4)铝铝阳极表面不断生成致密的氧化膜，其导电导电 能力比金属差，电电阻增加，为为了保持稳稳定的电电流，需要不断增大电压电压 。(5)A项项，阳极氧化是应应用电电解原理进进行金属材料表面处处理的技术术；B项项，铝铝的阳极

9、氧化产产生致密氧化膜使铝导电铝导电 能力变变差、绝缘绝缘 性增强；C项项，表面形成的氧化物比金属更耐磨；D项项，和金属单质铝单质铝 相比，氧化物有多孔性结结构，有很强的吸附能力，能吸附各种颜颜色的染料。所以选选B、D。3在炼铁炼铁 、炼钢过炼钢过 程中都有碳参加反应应。下列有关碳参加反应应的叙述正确的是( )A两个过过程中碳原子都被氧化，都只起着提供热热源的作用B炼铁过炼铁过 程中碳被氧化，既起产产生热热量的作用，又起产产生CO的作用C炼钢过炼钢过 程中碳被还还原，从而达到降低含碳量的目的D炼铁过炼铁过 程中碳参加反应应，只起产产生CO的作用解析：炼铁过炼铁过 程中碳被氧化，既起产产生热热量的

10、作用，又起产产生CO的作用；炼钢过炼钢过 程中碳被氧化，从而达到降低含碳量的目的。故选选B。答案：B4下列关于钢铁钢铁 腐蚀蚀的叙述正确的是( )A钢铁钢铁 插入水中，水下部分比空气与水交界处处更容易腐 蚀蚀B钢铁钢铁 在海水中比在河水中更易腐蚀蚀，主要是由于海水 中氧气含量更大C钢铁设备钢铁设备 上连连接铜块铜块 可以防止钢铁钢铁 腐蚀蚀D钢铁设备钢铁设备 与外加直流电电源的负负极相连连可以防止钢铁钢铁 腐 蚀蚀解析：空气与水交界处处更容易腐蚀蚀，A错误错误 ；钢铁钢铁 在海水中更易腐蚀蚀是因为为海水中含有大量电电解质质，易产产生电电化学腐蚀蚀，B错误错误 ；钢铁设备钢铁设备 上连连接铜块铜

11、块 会加速钢铁钢铁 腐蚀蚀，C错误错误 。答案： D1高分子化合物的分类类2合成高分子化合物主要的化学反应应加成聚合反应应缩缩合聚合反应应含义义许许多小分子(含不饱饱和键键) 通过过加成反应应形成高聚物 的聚合反应应许许多小分子通过缩过缩 合形 成高聚物，同时时有小分 子生成的聚合反应应 单单体 特征含不饱饱和键键如碳碳双键键 、碳碳三键键或环环状结结构含有能够够相互反应应的官 能团团，如COOH和 OH、NH2等 单单体 种 类类数相同或不同的单单体相同或不同的单单体高聚物 特征链节链节 与单单体的组组成相同链节链节 与单单体的组组成不同加成聚合反应应缩缩合聚合反应应产产物种类类只有高聚物高

12、聚物和小分子举举例3新型高分子材料(1)功能高分子材料：(2)复合材料：4废废旧高分子材料的回收利用(1)再生和改性；(2)生物降解或热热裂生成小分子化工原料；(3)焚烧烧利用热热能。例3 玻璃钢钢可由酚醛树醛树 脂和玻璃纤维纤维 制成。(1)酚醛树醛树 脂由苯酚和甲醛缩醛缩 聚而成，反应应有大量热热放出，为为防止温度过过高，应应向已有苯酚的反应应釜中_加入甲醛醛，且反应应釜应应装有_装置。(2)玻璃纤维纤维 由玻璃拉丝丝得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石(或长长石)高温熔融而成，主要反应应的化学方程式为为_。(3)玻璃钢钢中玻璃纤维纤维 的作用是_。玻璃钢钢具有_等优优异性能(写出两点即可

13、)。(4)下列处处理废废旧热热固性酚醛醛塑料的做法合理的是_。a深埋b粉碎后用作树树脂填料c用作燃料d用有机溶剂剂将其溶解，回收树树脂(4)废废旧合成材料的再生利用主要有三条途径：通过过再生和改性，重新做成多种有用的材料和制品；采用热热裂解或化学处处理方法使其分解，用于制备备多种化工原料；将废废旧的聚合物作为为燃料回收利用热热能，但热热固性酚醛醛塑料不易燃烧烧。故b正确，c错误错误 。因为为塑料深埋地下一百年也不腐烂烂，造成严严重的“白色污污染”，故a错错；酚醛醛塑料不能溶解于有机溶剂剂，故d错错。5在国际环际环 境问题问题 中，聚苯乙烯烯等材料的一次性使用带带来的“白色污污染”是极为严为严 重的环环境问题问题 之一，最近研制的一种可降解塑料，代号为为3HB，结结构简简式为为(1)可降解塑料3HB，在自然界中通过过_(填序号)反应应降解为该为该 聚合物的单单体。A加成 B消去C水解 D氧化(2)该该聚合物的单单体为为_，单单体中具有的官能团团的名称为为_。(3)各取1 mol该单该单 体分别别与钠钠和碳酸氢钠氢钠 溶液完全反应时应时 ，分别别消耗钠钠和碳酸氢钠氢钠 的物质质的量之比为为_。(4)写出由单单体生成降解塑料3HB的化学方程式：_。解析：答案：