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1、第三第三节节化学与材料的制造和化学与材料的制造和应应用用目录目录考考纲纲展示展示1了了解解社社会会发发展展和和科科技技进进步步对对材材料料的的要要求求。了了解解化化学学对对材材料料科学科学发发展的促展的促进进作用。作用。2了了解解金金属属材材料料、无无机机非非金金属属材材料料、高高分分子子合合成成材材料料、复复合合材料和其他新材料的特点及有关的生材料和其他新材料的特点及有关的生产产原理。原理。3了解用化学方法了解用化学方法进进行金属材料表面行金属材料表面处处理的原理。理的原理。4了了解解我我国国现现代代材材料料研研究究和和材材料料工工业业的的发发展展情情况况。了了解解新新材材料的料的发发展方向
2、。展方向。本节目录本节目录考考点点串串讲讲深深度度剖剖析析知知能能演演练练高高分分跨跨栏栏教教材材回回顾顾夯夯实实双双基基目录目录教材回顾夯实双基教材回顾夯实双基一、无机非金属材料一、无机非金属材料1传统传统硅酸硅酸盐盐材料材料石灰石、石灰石、纯纯碱、石英砂碱、石英砂Na2SiO3、CaSiO3、SiO2黏土黏土石灰石石灰石水硬性水硬性目录目录2新型无机非金属材料新型无机非金属材料性能与性能与应应用用新新型型陶陶瓷瓷碳化碳化硅硅(SiC)硬度大、熔点高、化学性硬度大、熔点高、化学性质稳质稳定,可作定,可作优质优质磨料和航天器涂磨料和航天器涂层层材料材料氮化氮化硅硅(Si3N4)硬度大、熔点高、
3、化学性硬度大、熔点高、化学性质稳质稳定,可用于制定,可用于制造造轴轴承、汽承、汽轮轮机叶片、机叶片、发动发动机受机受热热面等面等单单晶硅晶硅半半导导体材料,制作体材料,制作计计算机芯片、集成算机芯片、集成电电路路碳碳单质单质金金刚刚石石新一代信息材料新一代信息材料石墨石墨电电的良的良导导体、化学性体、化学性质稳质稳定,用作定,用作电电极极C60在新型在新型储氢储氢材料、复合材料、材料、复合材料、纳纳米材料、超米材料、超导导体的制造方面前景广体的制造方面前景广阔阔目录目录二、金属材料二、金属材料1冶冶炼炼金属的方法金属的方法金属在自然界中的存在形金属在自然界中的存在形态态及冶及冶炼炼方法和方法和
4、_有着有着密切关系,根据不同金属的活密切关系,根据不同金属的活动动性,常用冶性,常用冶炼炼方法如下:方法如下:(1)热热分解法分解法适用于冶适用于冶炼炼汞以后的不活汞以后的不活泼泼金属。金属。这这些金属的化合物的些金属的化合物的稳稳定性定性较较弱。加弱。加热热条件下它条件下它们们的化合物分解生成金属的化合物分解生成金属单质单质。如加如加热热HgO:_。金属活金属活动动性性目录目录目录目录熔融金属化合物熔融金属化合物目录目录2金属的腐金属的腐蚀蚀及防及防护护(1)金属腐金属腐蚀蚀的的类类型型化学腐化学腐蚀蚀:金属材料跟其表面接触到的物:金属材料跟其表面接触到的物质质(如如O2、Cl2等等)_ 而
5、引起的腐而引起的腐蚀蚀。电电化学腐化学腐蚀蚀:不同金属或:不同金属或_金属跟金属跟_接触接触时时,发发生生_,比,比较较活活泼泼的金属失去的金属失去电电子而被氧化子而被氧化引起的腐引起的腐蚀蚀。直接直接发发生化学反生化学反应应不不纯纯电电解解质质溶液溶液原原电电池反池反应应目录目录(2)金属腐金属腐蚀蚀的防的防护护及利用及利用金属腐金属腐蚀蚀的防的防护护方法方法金属腐金属腐蚀蚀的利用的利用金金属属的的化化学学蚀蚀刻刻、印印刷刷电电路路的的腐腐蚀蚀、电电子子元元件件与与集集成成电电路路的的精精细细加工都是利用了金属腐加工都是利用了金属腐蚀蚀的原理。的原理。目录目录目录目录2新型高分子材料新型高分
6、子材料(1)功能高分子材料功能高分子材料具具有有某某种种特特定定功功能能的的高高分分子子材材料料,常常用用的的有有导导电电塑塑料料(如如聚聚乙乙炔炔)、离离子子交交换换树树脂脂或或交交换换膜膜、高高分分子子医医药药材材料料、人人造造器器官官、高分子吸水材料、高分子吸水材料、导电导电高分子化合物等。高分子化合物等。(2)复合材料复合材料常常见见的复合材料:的复合材料:_等。等。黏黏结结增增强强玻璃玻璃钢钢、碳、碳纤维纤维增增强强复合材料复合材料目录目录3废废旧高分子材料的回收利用旧高分子材料的回收利用(1)再生和改性;再生和改性;(2)生物降解或生物降解或热热裂解生成小分子化工原料;裂解生成小分
7、子化工原料;(3)焚焚烧烧利用利用热热能。能。目录目录考点串讲深度剖析考点串讲深度剖析考点考点1几种重要金属的冶几种重要金属的冶炼炼1钢铁钢铁的冶的冶炼炼炼铁炼铁炼钢炼钢原料原料铁矿铁矿石、焦炭、空石、焦炭、空气、石灰石气、石灰石生生铁铁、氧化、氧化剂剂(空气、空气、纯纯氧、氧氧、氧化化铁铁等等)、生石灰、脱氧、生石灰、脱氧剂剂化化学学原原理理在高温下用在高温下用还还原原剂剂将将铁铁从其氧化物中从其氧化物中还还原出来原出来在高温下用氧化在高温下用氧化剂剂把生把生铁铁中中过过多多的碳和其他的碳和其他杂质杂质氧化成气体或炉氧化成气体或炉渣除去渣除去目录目录目录目录目录目录目录目录例例1 (2013
8、保定高三保定高三调调研研)工工业业上用上用铝铝土土矿矿(主主要成分要成分为为Al2O3,含含SiO2、Fe2O3等等杂质杂质)为为原料冶原料冶炼铝炼铝的工的工艺艺流程如下:流程如下:目录目录目录目录【答案答案】BC目录目录即即时应时应用用1(2013阳泉高三阳泉高三检测检测)我国我国濒临濒临海域的省份海域的省份,能,能够够充分利用充分利用海水制得多种化工海水制得多种化工产产品。如品。如图图是以海水、是以海水、贝贝壳壳(主要成分主要成分CaCO3)等等为为原料制取几种化工原料制取几种化工产产品的工品的工艺艺流程流程图图,其中,其中E是一是一种化肥,种化肥,N是一种常是一种常见见的金属的金属单质单
9、质。目录目录结结合上述工合上述工艺艺流程回答下列流程回答下列问题问题。(1)物物质质G和和L的化学式分的化学式分别为别为_和和_。固体。固体B是生活中的一种必需品,主要用作是生活中的一种必需品,主要用作_。(2)上述工上述工艺艺流程中可以循流程中可以循环环使用的物使用的物质质的化学式的化学式为为_。(3)反反应应的化学方程式的化学方程式为为_;在反在反应应中必中必须须先通入先通入NH3,而后通入,而后通入D,其原因是,其原因是_。(4)工工业业上利用上利用F可制得另一种化工可制得另一种化工产产品,品,该该反反应应的化学方程式的化学方程式为为_。(5)由由K溶液溶液经经如何如何处处理才能制得理才
10、能制得N?_。目录目录目录目录考点考点2高分子材料的合成及特点高分子材料的合成及特点1合成高分子化合物的重要化学反合成高分子化合物的重要化学反应应加成聚合反加成聚合反应应缩缩合聚合反合聚合反应应含含义义许许多小分子多小分子(含不含不饱饱和和键键)通通过过加成反加成反应应形成形成高聚物的聚合反高聚物的聚合反应应许许多小分子通多小分子通过缩过缩合形成合形成高聚物,同高聚物,同时时有小分子生有小分子生成的聚合反成的聚合反应应单单体特征体特征含不含不饱饱和和键键,如碳碳,如碳碳双双键键、碳碳三、碳碳三键键或或环环状状结结构构含有能含有能够够相互反相互反应应的官能的官能团团,如,如OH、COOH、NH2
11、等等目录目录加成聚合反加成聚合反应应缩缩合聚合反合聚合反应应单单体种体种类类数数相同或不同的相同或不同的单单体体相同或不同的相同或不同的单单体体高聚物特征高聚物特征链节链节与与单单体的体的组组成相同成相同链节链节与与单单体的体的组组成不同成不同产产物种物种类类只有高聚物只有高聚物高聚物和小分子高聚物和小分子举举例例目录目录2.线线型型结结构、体型构、体型结结构高分子材料的比构高分子材料的比较较合成合成材料材料线线型高分子材料型高分子材料体型高分子材料体型高分子材料常常见见物物质质合成合成纤维纤维、部分塑料、部分塑料(如聚乙如聚乙烯烯)部分塑料部分塑料(如如电电木木)结结构构特点特点以共价以共价
12、键结键结合成高分子合成高分子链链,链链与与链链之之间间以分子以分子间间作用力作用力相相结结合合以共价以共价键键构成高分子构成高分子链链,链链与与链链之之间间以共价以共价键键大量交大量交联联性性质质特点特点具有具有弹弹性、可塑性,在溶性、可塑性,在溶剂剂中能溶解,加中能溶解,加热热能熔融,硬能熔融,硬度、脆性度、脆性较较小,不能小,不能导电导电没有没有弹弹性和可塑性,不能溶性和可塑性,不能溶解或熔融,在溶解或熔融,在溶剂剂中能溶中能溶胀胀,硬度和脆性硬度和脆性较较大,不能大,不能导电导电目录目录特特别别提醒:提醒:(1)高分子的高分子的单单体和体和链节链节区分不清,是失分的一个区分不清,是失分的
13、一个重要方面。重要方面。(2)高分子都是混合物,高分子都是混合物,认识认识不到位不到位时时容易失分。容易失分。判断高分子是否是混合物的方法是判断高分子是否是混合物的方法是测测定其有没有固定的熔点。定其有没有固定的熔点。(3)缩缩合聚合反合聚合反应应中有小分子生成,中有小分子生成,这这是区是区别别于加成聚合反于加成聚合反应应的特征之一。的特征之一。目录目录例例2目录目录由四由四氯氯化硅得到高化硅得到高纯纯硅的化学方程式是:硅的化学方程式是:_。(3)用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯氯乙乙烯烯(PVC塑料塑料)就是以就是以氯氯气和乙气和乙烯
14、为烯为主要原料通主要原料通过过_、消去和、消去和_三步主要反三步主要反应应生生产产的。生的。生产产聚聚氯氯乙乙烯烯的有关反的有关反应应的化的化学方程式学方程式为为_。(4)上述两种生上述两种生产过产过程可得到同一种副程可得到同一种副产产品,品,该该副副产产品是品是_。目录目录目录目录目录目录目录目录即即时应时应用用2玻璃玻璃钢钢可由酚可由酚醛树醛树脂和玻璃脂和玻璃纤维纤维制成。制成。(1)酚酚醛树醛树脂有苯酚和甲脂有苯酚和甲醛缩醛缩聚而成,反聚而成,反应应有大量有大量热热放出,放出,为为防止温度防止温度过过高,高,应应向已有苯酚的反向已有苯酚的反应应釜中釜中_加入甲加入甲醛醛,且反且反应应釜釜
15、应应装有装有_装置。装置。(2)玻璃玻璃纤维纤维由玻璃拉由玻璃拉丝丝得到。普通玻璃是由石英砂、得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石和石灰石(或或长长石石)高温熔融而成,主要反高温熔融而成,主要反应应的化学的化学方程式方程式为为_。(3)玻璃玻璃钢钢中玻璃中玻璃纤维纤维的作用是的作用是_。玻璃。玻璃钢钢具有具有_等等优优异性能异性能(写出两点即可写出两点即可)。目录目录(4)下列下列处处理理废废旧旧热热固性酚固性酚醛醛塑料的做法合理的是塑料的做法合理的是_。a深埋深埋b粉碎后用作粉碎后用作树树脂填料脂填料c用作燃料用作燃料d用有机溶用有机溶剂剂将其溶解,回收将其溶解,回收树树脂脂目录目录目录目录
16、(4)废废旧合成材料的再生利用主要有三条途径:旧合成材料的再生利用主要有三条途径:通通过过再生和改再生和改性,重新做成多种有用的材料和制品;性,重新做成多种有用的材料和制品;采用采用热热裂解或化学裂解或化学处处理方法使其分解,用于制理方法使其分解,用于制备备多种化工原料;多种化工原料;将将废废旧的聚合物旧的聚合物作作为为燃料回收利用燃料回收利用热热能,但能,但热热固性酚固性酚酫酫塑料不易燃烧塑料不易燃烧。故。故b正确,正确,c错误错误。因。因为为塑料深埋地下一百年也不会腐塑料深埋地下一百年也不会腐烂烂,造成,造成严严重的白色重的白色污污染,故染,故a错错;酚;酚醛醛塑料不能溶解于有机溶塑料不能溶解于有机溶剂剂,故,故d错错。目录目录目录目录知能演练高分跨栏知能演练高分跨栏目录目录本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放