化學(xué)：第三單元《化學(xué)與材料的發(fā)展》學(xué)案課件人教版選修2

1、化學(xué)與材料的發(fā)展化學(xué)與材料的發(fā)展輕松學(xué)教材輕松學(xué)教材一一 無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料二二 金屬的冶煉金屬的冶煉1.金屬冶煉的原理金屬冶煉的原理金屬的冶煉是把金屬從礦石中提煉出來金屬的冶煉是把金屬從礦石中提煉出來 由于礦石中的金屬由于礦石中的金屬元素絕大多數(shù)都是以正化合價存在的元素絕大多數(shù)都是以正化合價存在的,所以金屬冶煉的實(shí)所以金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是通過一定的措施將化合態(tài)的金屬還原成單質(zhì)質(zhì)是通過一定的措施將化合態(tài)的金屬還原成單質(zhì) 2.金屬冶煉的方法金屬冶煉的方法(1)熱分解法熱分解法可用于熱分解法冶煉的金屬可用于熱分解法冶煉的金屬,其元素的金屬性很弱其元素的金屬性很弱,原子難失原子難失電子電子,離

2、子易得電子離子易得電子,化合物的穩(wěn)定性較弱化合物的穩(wěn)定性較弱 在常見金屬活在常見金屬活動性順序表的右端區(qū)域動性順序表的右端區(qū)域(如如Hg Ag) 如如 22HgO 2HgO (2)熱還原法熱還原法可用熱還原法冶煉的金屬可用熱還原法冶煉的金屬,其金屬性比較強(qiáng)其金屬性比較強(qiáng),在常見在常見金屬活動性順序表中居于中間區(qū)域金屬活動性順序表中居于中間區(qū)域 2323222323CuOCCuCOFe O3CO2Fe3COWO3HW3H O2AlCr O2CrAl O焦炭還原法如高溫一氧化碳還原法如高溫氫氣還原法如高溫活潑金屬還原法如高溫(3)電解法電解法電解法冶煉一般用于活潑金屬的冶煉電解法冶煉一般用于活潑金

3、屬的冶煉(如如K Ca Na Mg Al等等) 缺點(diǎn)是耗電量大缺點(diǎn)是耗電量大,成本較高成本較高 值得一提的是值得一提的是,冶煉鋁冶煉鋁不能用電解熔融不能用電解熔融AlCl3的方法的方法(因共價化合物在熔融時不導(dǎo)因共價化合物在熔融時不導(dǎo)電電) 通常采用電解熔融氧化鋁的方法制取鋁通常采用電解熔融氧化鋁的方法制取鋁: 2322A43L OAlO熔融 通電3.幾種金屬的冶煉幾種金屬的冶煉(1)煉鐵煉鐵幾種鐵礦石的主要成分幾種鐵礦石的主要成分:磁鐵礦磁鐵礦Fe3O4,赤鐵礦赤鐵礦Fe2O3,褐鐵礦褐鐵礦2Fe2O33H2O,黃鐵礦黃鐵礦FeS2等等 原料原料:鐵礦石鐵礦石 焦炭焦炭 石灰石和空氣石灰石和

4、空氣 原理原理:(以赤鐵礦為例以赤鐵礦為例,寫反應(yīng)方程式寫反應(yīng)方程式)石灰石的作用石灰石的作用:除去脈石除去脈石,有關(guān)反應(yīng)方程式有關(guān)反應(yīng)方程式:設(shè)備設(shè)備:煉鐵高爐煉鐵高爐 2323COFe O2Fe3CO高溫,3223CaCOCaOCOCaOSiOCaSiO高溫高溫 (2)煉鋼煉鋼原料原料:煉鐵廠的鐵水或廢鋼鐵煉鐵廠的鐵水或廢鋼鐵 目的目的:降低含碳量降低含碳量,除去除去P S等元素等元素,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)Si Mn Cr Ni W等合金元素的含量等合金元素的含量 原理原理:高溫下用氧化劑將過多的碳及其他雜質(zhì)除去高溫下用氧化劑將過多的碳及其他雜質(zhì)除去,再添加再添加Si Mn Al等其他合金元素作脫氧劑

5、等其他合金元素作脫氧劑,調(diào)整鋼水成分調(diào)整鋼水成分 主要反應(yīng)主要反應(yīng):設(shè)備設(shè)備:煉鋼爐煉鋼爐(如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐) ,(),() 222CO2CO2FeO2FeOFeOCCOFeFeSCaOCaSFeO高溫高溫脫碳脫硫 (3)鋁的冶煉鋁的冶煉原料原料:鋁土礦鋁土礦(主要成分為主要成分為Al2O3) 提純提純Al2O3:(用化學(xué)方程式表示用化學(xué)方程式表示)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+電解電解:加入冰晶石及少量螢石降低加入冰晶石及少量螢石降低Al2O3的熔點(diǎn)的熔點(diǎn) 化學(xué)方程式化學(xué)方程式:,() 33232NaHCO2Al

6、OHAl O3H O232369509702Al O4Al3ONa AlF通電特別提醒特別提醒:有的金屬既可以用熱還原法有的金屬既可以用熱還原法,又可以用電解法又可以用電解法,在熱在熱還原法中還原法中,也可以采用不同的還原劑也可以采用不同的還原劑 對于一種金屬的冶對于一種金屬的冶煉采用什么樣的方法煉采用什么樣的方法,選用什么樣的還原劑選用什么樣的還原劑,要根據(jù)生產(chǎn)原要根據(jù)生產(chǎn)原料料 設(shè)備和金屬的用途等多種因素綜合確定設(shè)備和金屬的用途等多種因素綜合確定 三三 金屬的腐蝕及防止金屬的腐蝕及防止1.金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型(1)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕:金屬材料與其表面接觸的一些物質(zhì)金屬材料與其表面接觸

7、的一些物質(zhì)(如如O2 Cl2等等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕 (2)電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕:不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸,因發(fā)因發(fā)生原電池反應(yīng)而引起的金屬的腐蝕生原電池反應(yīng)而引起的金屬的腐蝕 2.金屬的電化學(xué)腐蝕類型金屬的電化學(xué)腐蝕類型(以鋼鐵生銹為例以鋼鐵生銹為例)(1)吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件:金屬表面的電解質(zhì)溶液酸性很弱或呈中性金屬表面的電解質(zhì)溶液酸性很弱或呈中性 電極反應(yīng)電極反應(yīng)陽極陽極:Fe-2e-=Fe2+陰極陰極:總反應(yīng)總反應(yīng):鐵銹的生成鐵銹的生成:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)

8、3=Fe2O3xH2O+(3-x)H2O ()221OgH O l2e2OHaq2()2221FeOH OFe OH2 (2)析氫腐蝕析氫腐蝕條件條件:金屬表面的電解質(zhì)溶液呈酸性金屬表面的電解質(zhì)溶液呈酸性 電極反應(yīng)電極反應(yīng)陽極陽極:Fe-2e-=Fe2+陰極陰極:2H+(aq)+2e-=H2(g)3.金屬腐蝕的防止方法金屬腐蝕的防止方法(1)涂層法涂層法電鍍原理電鍍原理電解池原理電解池原理,在被保護(hù)金屬表面鍍上一層不易腐蝕的金屬在被保護(hù)金屬表面鍍上一層不易腐蝕的金屬 陽極陽極:鍍層金屬如鍍層金屬如Sn Cr Zn Ni等等,連電源正極連電源正極 陰極陰極:被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬,連電源負(fù)極連電源

9、負(fù)極 實(shí)例實(shí)例:自行車車把自行車車把 車圈用電鍍方法鍍鋅車圈用電鍍方法鍍鋅 鉻等鉻等,既美觀既美觀,又防又防止鋼鐵生銹止鋼鐵生銹 形成鈍化膜形成鈍化膜(發(fā)藍(lán)發(fā)藍(lán))涂油漆涂油漆 (2)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)如制不銹鋼如制不銹鋼 (3)電化學(xué)保護(hù)法電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理原理:用活潑金屬與被保護(hù)金屬連接用活潑金屬與被保護(hù)金屬連接,形成原電池形成原電池 陽極陽極:較活潑的金屬較活潑的金屬 陰極陰極:被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬 實(shí)例實(shí)例:在輪船船體上水線以下部位焊接鋅塊在輪船船體上水線以下部位焊接鋅塊 外接電流的陰極保護(hù)法外接電流的陰極保護(hù)法原理原理:外接電源外接電

10、源,利用電解原理利用電解原理,使被保護(hù)金屬作陰極使被保護(hù)金屬作陰極 陽極陽極:連電源正極連電源正極,電極材料為惰性電極電極材料為惰性電極 陰極陰極:連電源負(fù)極連電源負(fù)極,通電后通電后,電子流向被保護(hù)金屬電子流向被保護(hù)金屬,表面聚集電子表面聚集電子,抑制該金屬失去電子抑制該金屬失去電子 實(shí)例實(shí)例:水庫鐵閘門與直流電源負(fù)極相連水庫鐵閘門與直流電源負(fù)極相連,并形成閉合回路并形成閉合回路 體驗(yàn)熱身體驗(yàn)熱身1.維通橡膠是一種耐腐蝕維通橡膠是一種耐腐蝕 耐油耐油 耐高溫耐高溫 耐寒性能都特別耐寒性能都特別好的氟橡膠好的氟橡膠,它的結(jié)構(gòu)簡式為它的結(jié)構(gòu)簡式為: ,合成它的單體為合成它的單體為( )A.氟乙烯和

11、全氟丙烯氟乙烯和全氟丙烯B.1,1二氟乙烯和全氟丙烯二氟乙烯和全氟丙烯C.1三氟甲基三氟甲基1,3丁二烯丁二烯D.全氟異戊二烯全氟異戊二烯答案答案:B解析解析:分析維通橡膠的結(jié)構(gòu)簡式可知分析維通橡膠的結(jié)構(gòu)簡式可知,其加聚反應(yīng)的產(chǎn)物其加聚反應(yīng)的產(chǎn)物,采用采用“ 單 變 雙單 變 雙 ” “” “ 雙 變 單雙 變 單 ” 的 方 法 可 知 其 單 體 應(yīng) 為的 方 法 可 知 其 單 體 應(yīng) 為CH2=CF2和和CF2=CFCF3,其名稱分別為其名稱分別為1,1二氟二氟乙烯和全氟丙烯乙烯和全氟丙烯 2.海水中鎂的總儲量約為海水中鎂的總儲量約為2.110-15 t,目前世界上目前世界上60%的鎂

12、的鎂來自海水來自海水 工業(yè)上海水提鎂的流程如圖所示工業(yè)上海水提鎂的流程如圖所示:試回答下列問題試回答下列問題:(1)請寫出海水提鎂的過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式請寫出海水提鎂的過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_;_ (2)工業(yè)上采用電解工業(yè)上采用電解MgCl2的方法制得金屬鎂的方法制得金屬鎂,電解槽中陰極的電解槽中陰極的電解反應(yīng)式為電解反應(yīng)式為_ (3)工業(yè)上制取金屬鋁時不用電解工業(yè)上制取金屬鋁時不用電解AlCl3的方法而是用電解熔的方法而是用電解熔融融Al2O3的方法的方法,試解釋鋁電解槽中的陽極碳塊為何要定期試解釋鋁電解槽中的陽極碳塊為何要定期更換更換 32CaCOCaOCO高溫22MgCl ()MgC

13、l熔融 通電Mg2+2e-=M g 3.陽極材料石墨與陽極產(chǎn)物氧氣不斷反應(yīng)而損耗陽極材料石墨與陽極產(chǎn)物氧氣不斷反應(yīng)而損耗 解析解析:(1)海水中海水中Mg2+首先轉(zhuǎn)化為首先轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀沉淀,沉淀劑是以沉淀劑是以貝殼為原料得到的貝殼為原料得到的Ca(OH)2,將將Mg(OH)2沉淀過濾沉淀過濾,向沉淀向沉淀中再加入鹽酸中再加入鹽酸,這樣做的目的是除去海水中的其他雜質(zhì)這樣做的目的是除去海水中的其他雜質(zhì),從從而得到純凈的而得到純凈的MgCl2溶液溶液,從從MgCl2溶液中得到溶液中得到MgCl2固體固體時時,采用蒸發(fā)結(jié)晶操作采用蒸發(fā)結(jié)晶操作,得到得到MgCl26H2O晶體后晶體后,在除去

14、結(jié)在除去結(jié)晶水時晶水時,需在需在HCl干燥氣體中使其脫水干燥氣體中使其脫水,目的是防止目的是防止MgCl2水水解解 (2)熔融氯化鎂電解時熔融氯化鎂電解時,陰極陰極:Mg2+2e-=Mg陽極陽極:2Cl-2e-=Cl2(3)與冶煉與冶煉Mg不同的是不同的是,工業(yè)上冶煉金屬工業(yè)上冶煉金屬Al是電解熔融的是電解熔融的Al2O3并加入冰晶石并加入冰晶石(Na3AlF6)及螢石及螢石(CaF2),以降低其熔點(diǎn)以降低其熔點(diǎn) 其其陽極反應(yīng)是陽極反應(yīng)是:6O2-12e-=3O2,陽極產(chǎn)生的氧氣使陽極材陽極產(chǎn)生的氧氣使陽極材料石墨不斷反應(yīng)料石墨不斷反應(yīng),即即,所以需定期補(bǔ)充陽極材料所以需定期補(bǔ)充陽極材料 22

15、CO2CO高溫3.感光性高分子又稱為感光性高分子又稱為“光敏性高分子光敏性高分子”,是一種在彩電螢光是一種在彩電螢光屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料 其結(jié)構(gòu)簡式為其結(jié)構(gòu)簡式為:試回答下列問題試回答下列問題:( 1 ) 在 一 定 條 件 下在 一 定 條 件 下 , 該 高 聚 物 可 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 有該 高 聚 物 可 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 有 ( 填 編填 編號號)_ 加成反應(yīng)加成反應(yīng) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 消去反應(yīng)消去反應(yīng) 酯化反應(yīng)酯化反應(yīng) 鹵代反鹵代反應(yīng)應(yīng)(2)該高聚物在催化劑的作用下該高聚物在催化劑的作用下,水解后得到的

16、相對分子質(zhì)量水解后得到的相對分子質(zhì)量較小的產(chǎn)物為較小的產(chǎn)物為A,則則A的分子式是的分子式是_ C9H8O2 A 在 一 定 條 件 下 與 乙 醇 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 是在 一 定 條 件 下 與 乙 醇 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 是_ A的同分異構(gòu)體有多種的同分異構(gòu)體有多種,其中含有苯環(huán)其中含有苯環(huán) 和和 ,且苯且苯環(huán)上有兩個對位取代基的結(jié)構(gòu)簡式是環(huán)上有兩個對位取代基的結(jié)構(gòu)簡式是_ 解析解析:本題考查了高分子的合成本題考查了高分子的合成 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),官能團(tuán)決定物質(zhì)的性官能團(tuán)決定物質(zhì)的性質(zhì)質(zhì),有條件的同分異構(gòu)體的書寫等有條件的同分異構(gòu)體的書寫等 重點(diǎn)探究重點(diǎn)探究高分子材料高分子

17、材料1.分類分類(1)按來源分為天然高分子化合物和合成高分子化合物按來源分為天然高分子化合物和合成高分子化合物 (2)按結(jié)構(gòu)分為線型高分子和體型高分子按結(jié)構(gòu)分為線型高分子和體型高分子 2.合成高分子化合物的主要化學(xué)反應(yīng)有加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)合成高分子化合物的主要化學(xué)反應(yīng)有加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng),對照比較如下對照比較如下:加成聚合反應(yīng)加成聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)含義含義許多小分子許多小分子(含不飽和含不飽和鍵鍵)通過加成反應(yīng)形成通過加成反應(yīng)形成高聚物的聚合反應(yīng)高聚物的聚合反應(yīng)許多小分子通過縮合許多小分子通過縮合形成高聚物形成高聚物,同時有小同時有小分子生成的聚合反應(yīng)分子生成的聚合反應(yīng)單體單體特

18、征特征含不飽和鍵如碳碳雙含不飽和鍵如碳碳雙鍵鍵 碳碳三鍵碳碳三鍵含特征官能團(tuán)如含特征官能團(tuán)如OH COOH NH2等等單體種單體種類數(shù)類數(shù)相同或不同的單體相同或不同的單體相同或不同的單體相同或不同的單體高聚物高聚物特征特征鏈節(jié)與單體的組成相鏈節(jié)與單體的組成相同同鏈節(jié)與單體的組成不鏈節(jié)與單體的組成不同同特別提醒特別提醒:加聚反應(yīng)中高聚物的相對分子質(zhì)量為單體相對加聚反應(yīng)中高聚物的相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍分子質(zhì)量的整數(shù)倍 加聚反應(yīng)中的聚合度加聚反應(yīng)中的聚合度n值不同值不同,所以高聚物的相對分子質(zhì)量所以高聚物的相對分子質(zhì)量是個平均值是個平均值 高聚物是混合物高聚物是混合物,無固定熔沸點(diǎn)無

19、固定熔沸點(diǎn) 縮合聚合反應(yīng)中有小分子生成縮合聚合反應(yīng)中有小分子生成,這是區(qū)別于加成聚合反應(yīng)的這是區(qū)別于加成聚合反應(yīng)的特征之一特征之一 3.塑料制品結(jié)構(gòu)和性能塑料制品結(jié)構(gòu)和性能(1)線型高分子線型高分子:分子呈長鏈狀分子呈長鏈狀,可溶于有機(jī)溶劑可溶于有機(jī)溶劑,受熱軟化受熱軟化,熔融熔融,有熱塑性有熱塑性 (2)體型高分子體型高分子:高分子鏈之間形成化學(xué)鍵產(chǎn)生交聯(lián)高分子鏈之間形成化學(xué)鍵產(chǎn)生交聯(lián),形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 不易溶于有機(jī)溶劑不易溶于有機(jī)溶劑,受熱不熔化受熱不熔化,有熱固性有熱固性 4.性能優(yōu)異的合成材料性能優(yōu)異的合成材料(1)塑料的改性塑料的改性填充改性填充改性;共混改性共混改性

20、;共聚改性共聚改性 (2)功能高分子材料功能高分子材料,如離子交換樹脂如離子交換樹脂 能導(dǎo)電的高分子能導(dǎo)電的高分子 高分子藥物高分子藥物 高高吸水性樹脂吸水性樹脂 微膠囊等微膠囊等 (3)復(fù)合材料復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)體構(gòu)成由基體和增強(qiáng)體構(gòu)成 命題聚焦命題聚焦聚焦聚焦1 金屬的冶煉與應(yīng)用金屬的冶煉與應(yīng)用【例例1】 據(jù)新華社報道據(jù)新華社報道,發(fā)展改革委員會于發(fā)展改革委員會于2007年年4月發(fā)出月發(fā)出“遏制鋁冶煉投資反彈遏制鋁冶煉投資反彈”的緊急通知的緊急通知 原因是鋁冶煉屬高原因是鋁冶煉屬高耗能產(chǎn)業(yè)耗能產(chǎn)業(yè),而且某些鋁冶煉企業(yè)以污染環(huán)境為代價而且某些鋁冶煉企業(yè)以污染環(huán)境為代價,得不償?shù)貌粌斒?下

21、圖是傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的基本流程圖下圖是傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的基本流程圖,閱讀上述信息閱讀上述信息,結(jié)合鋁生產(chǎn)的流程圖解答下列試題結(jié)合鋁生產(chǎn)的流程圖解答下列試題:請回答請回答:(1)工業(yè)冶煉金屬鋁用的是鋁土礦工業(yè)冶煉金屬鋁用的是鋁土礦,鋁土礦的主要成分是鋁土礦的主要成分是_(填化學(xué)式填化學(xué)式) 石油煉制和煤的干餾產(chǎn)品石油煉制和煤的干餾產(chǎn)品_(填物質(zhì)名稱填物質(zhì)名稱)作電解鋁的陰極和陽極材料作電解鋁的陰極和陽極材料 (2)氧化鋁熔點(diǎn)高達(dá)氧化鋁熔點(diǎn)高達(dá)2 050 ,工業(yè)上為了降低能量消耗工業(yè)上為了降低能量消耗 在金在金屬鋁的冶煉中采取的措施是屬鋁的冶煉中采取的措施是_ Al2O3 石墨石墨(或碳或

22、碳) 加入冰晶石加入冰晶石(Na3AlF6)和少量和少量CaF2 (3)在冶煉過程中在冶煉過程中,陽極材料需要定期地進(jìn)行更換陽極材料需要定期地進(jìn)行更換,原因是該極原因是該極材 料 不 斷 被 消 耗材 料 不 斷 被 消 耗 , 產(chǎn) 生 這 種 現(xiàn) 象 的 原 因 是產(chǎn) 生 這 種 現(xiàn) 象 的 原 因 是_(用化學(xué)方程式表示用化學(xué)方程式表示) (4)工業(yè)上制取金屬鎂時是電解熔融工業(yè)上制取金屬鎂時是電解熔融MgCl2,電解反應(yīng)方程式為電解反應(yīng)方程式為_,鎂和鋁都是活潑金屬鎂和鋁都是活潑金屬,為什么在為什么在電 解 冶 煉 過 程 中電 解 冶 煉 過 程 中 , 一 個 用 氯 化 物一 個 用

23、 氯 化 物 , 一 個 用 氧 化一 個 用 氧 化物物?_ 2C+O2=2CO22M gC lM gC l通 電熔 融因?yàn)橐驗(yàn)镸gO熔點(diǎn)太高熔點(diǎn)太高,MgCl2熔點(diǎn)低熔點(diǎn)低,熔化時能發(fā)生電離而導(dǎo)電熔化時能發(fā)生電離而導(dǎo)電 AlCl3是共價化合物是共價化合物,熔化時不能發(fā)生電離熔化時不能發(fā)生電離解析解析:該題以工業(yè)冶煉金屬鋁為載體考查了原料的判斷該題以工業(yè)冶煉金屬鋁為載體考查了原料的判斷 原原理的詮釋以及能量的合理利用理的詮釋以及能量的合理利用 (1)鋁土礦的主要化學(xué)成分是鋁土礦的主要化學(xué)成分是Al2O3,另外還有另外還有SiO2 Fe2O3 TiO2 H2O等等,電解前必須進(jìn)行提純電解前必須

24、進(jìn)行提純 石油煉制石油煉制 煤的干餾煤的干餾的固體物質(zhì)的成分為碳的固體物質(zhì)的成分為碳,具有導(dǎo)電性具有導(dǎo)電性,可以作為陽極和陰極可以作為陽極和陰極材料材料 (2)純凈純凈Al2O3的熔點(diǎn)很高的熔點(diǎn)很高,而其電解必須在熔融狀態(tài)下進(jìn)行而其電解必須在熔融狀態(tài)下進(jìn)行,若若采用純凈的采用純凈的Al2O3進(jìn)行電解進(jìn)行電解,則加熱熔融需要浪費(fèi)大量的能則加熱熔融需要浪費(fèi)大量的能量量,所以工業(yè)上采用加入冰晶石所以工業(yè)上采用加入冰晶石(Na3AlF6)和氟化鈣和氟化鈣(CaF2)的方法的方法,降低熔點(diǎn)降低熔點(diǎn) (3)工業(yè)冶煉鋁的關(guān)鍵操作是電解工業(yè)冶煉鋁的關(guān)鍵操作是電解,電解時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)電解時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),

25、熔融物中熔融物中O2-失電子失電子,生成生成O2,在電解過程中陽極的材料碳在電解過程中陽極的材料碳逐漸與生成的氧氣反應(yīng)逐漸與生成的氧氣反應(yīng),在高溫條件下生成在高溫條件下生成CO (4)因?yàn)橐驗(yàn)镸gCl2為離子化合物為離子化合物,熔融時能發(fā)生電離熔融時能發(fā)生電離,而而AlCl3為共為共價化合物價化合物,熔融時不發(fā)生電離熔融時不發(fā)生電離,再者再者M(jìn)gO熔點(diǎn)很高熔點(diǎn)很高,很難熔化很難熔化,耗能太大耗能太大 聚焦聚焦2 材料的生產(chǎn)材料的生產(chǎn)【例例2】 氯堿工業(yè)中氯堿工業(yè)中,通過電解飽和食鹽水獲取重要的化工通過電解飽和食鹽水獲取重要的化工原料原料 其中氯氣用途十分廣泛其中氯氣用途十分廣泛,除用于凈水除用

26、于凈水 環(huán)境消毒外環(huán)境消毒外,還可用于合成多種化工原料還可用于合成多種化工原料 (1)電解食鹽水的化學(xué)方程式為電解食鹽水的化學(xué)方程式為_ 2222NaCl2H O2NaOHHCl 通電 (2)氯氣可用于生產(chǎn)半導(dǎo)體材料硅氯氣可用于生產(chǎn)半導(dǎo)體材料硅,其生產(chǎn)流程如下其生產(chǎn)流程如下:石英砂的主要成分是石英砂的主要成分是_,在制備粗硅時在制備粗硅時,焦炭的作用是焦炭的作用是_ 由四氯化硅得到高純硅的化學(xué)方程式是由四氯化硅得到高純硅的化學(xué)方程式是_ SiO2 作還原劑作還原劑 42SiCl2HSi4HCl高溫 (3)用于制造塑料薄膜用于制造塑料薄膜 人造革人造革 塑料管材和板材的聚氯乙塑料管材和板材的聚氯

27、乙烯烯(PVC塑料塑料)就是以氯氣和乙烯為主要原料就是以氯氣和乙烯為主要原料,通過通過_ 消去和消去和_三步主要反應(yīng)生產(chǎn)的三步主要反應(yīng)生產(chǎn)的 生產(chǎn)聚氯乙烯的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為生產(chǎn)聚氯乙烯的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ (4)上述兩種生產(chǎn)過程可得到同一種副產(chǎn)品上述兩種生產(chǎn)過程可得到同一種副產(chǎn)品,該副產(chǎn)品是該副產(chǎn)品是_ 加成加成 聚合聚合 HCl(或鹽酸或鹽酸) 高效作業(yè)高效作業(yè)1.生活離不開化學(xué)生活離不開化學(xué),下列有關(guān)說法正確的是下列有關(guān)說法正確的是( )A.乙醇和汽油都是可再生能源乙醇和汽油都是可再生能源,應(yīng)大力推廣使用應(yīng)大力推廣使用“乙醇汽油乙醇汽油”B.太陽能電池可采用硅材料制作太陽能電池

28、可采用硅材料制作,其應(yīng)用有利于環(huán)保其應(yīng)用有利于環(huán)保 節(jié)能節(jié)能C.棉花棉花 蠶絲和人造絲的主要成分都是纖維素蠶絲和人造絲的主要成分都是纖維素D.凡含有食品添加劑的食物對人體健康均有害凡含有食品添加劑的食物對人體健康均有害,不宜食用不宜食用答案答案:B解析解析:汽油是不可再生能源汽油是不可再生能源,酒精是可再生能源酒精是可再生能源,A不正確不正確;B正正確確;蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì),C不正確不正確;調(diào)味品也屬于食品調(diào)味品也屬于食品添加劑添加劑,在規(guī)定量范圍使用對人體無害在規(guī)定量范圍使用對人體無害,D不正確不正確 2.關(guān)于高分子化合物性質(zhì)的敘述不正確的是關(guān)于高分子化合物性質(zhì)的敘

29、述不正確的是( )A.硫化橡膠為體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)硫化橡膠為體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)B.從實(shí)驗(yàn)測得的某高分子化合物的相對分子質(zhì)量和小分子的相對分子質(zhì)量含義相從實(shí)驗(yàn)測得的某高分子化合物的相對分子質(zhì)量和小分子的相對分子質(zhì)量含義相同同C.線型結(jié)構(gòu)的高分子材料分子間是靠分子間作用力緊密結(jié)合的線型結(jié)構(gòu)的高分子材料分子間是靠分子間作用力緊密結(jié)合的,所以它的強(qiáng)度一所以它的強(qiáng)度一定小定小D.線型結(jié)構(gòu)的高分子線型結(jié)構(gòu)的高分子,可帶支鏈可帶支鏈,也可不帶支鏈也可不帶支鏈答案答案:BC解析解析:高分子的相對分子質(zhì)量是平均相對分子質(zhì)量高分子的相對分子質(zhì)量是平均相對分子質(zhì)量,而小分子的相對分子質(zhì)量是確而小分子的相對分子質(zhì)量是確定的定的;

30、線型結(jié)構(gòu)的高分子線型結(jié)構(gòu)的高分子,許多鏈聚集在一起時許多鏈聚集在一起時,相互間的纏繞使得許多分子間相互間的纏繞使得許多分子間接觸的地方以分子間作用力緊密結(jié)合接觸的地方以分子間作用力緊密結(jié)合,使高分子材料的強(qiáng)度大大增加使高分子材料的強(qiáng)度大大增加,相對分相對分子質(zhì)量越大子質(zhì)量越大,分子間作用力就越強(qiáng)分子間作用力就越強(qiáng) 3.下列敘述正確的是下列敘述正確的是( )工業(yè)上合成非氧化物陶瓷氮化硅工業(yè)上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4)需要在高溫需要在高溫 空氣空氣氣氛中進(jìn)行氣氛中進(jìn)行鋼鐵制品銹蝕主要是因?yàn)殇撹F中含有碳而發(fā)生原電池反應(yīng)鋼鐵制品銹蝕主要是因?yàn)殇撹F中含有碳而發(fā)生原電池反應(yīng),因此生鐵煉鋼時要盡可

31、能完全除去生鐵中的碳因此生鐵煉鋼時要盡可能完全除去生鐵中的碳建設(shè)三峽大壩需要使用大量水泥建設(shè)三峽大壩需要使用大量水泥,水泥是硅酸鹽材料水泥是硅酸鹽材料夏天人們佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色夏天人們佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護(hù)眼睛眼鏡來保護(hù)眼睛太陽能電池可采用硅材料制作太陽能電池可采用硅材料制作,其應(yīng)用有利于環(huán)保其應(yīng)用有利于環(huán)保 節(jié)能節(jié)能A.B.C.D.答案答案:D解析解析:本題考查化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系本題考查化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系 生產(chǎn)生產(chǎn)Si3N4陶瓷陶瓷若在空氣氣氛中會生成若在空氣氣氛中會生成SiO2等等;生鐵煉鋼的目的是改善生鐵煉鋼的目的是改善其機(jī)械

32、性能其機(jī)械性能,為此要盡可能地除去為此要盡可能地除去P S等雜質(zhì)等雜質(zhì),調(diào)整其含碳調(diào)整其含碳量量;添加添加Cu2O的玻璃呈紅色的玻璃呈紅色,不具有變色性能不具有變色性能 4.金屬鋰是密度最小的金屬金屬鋰是密度最小的金屬,等質(zhì)量的金屬等質(zhì)量的金屬,鋰能釋放出更多的電子鋰能釋放出更多的電子,故常故常用來制造高能量電池用來制造高能量電池,已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間,則下列能冶煉則下列能冶煉出金屬鋰的方法是出金屬鋰的方法是( )A.電解法電解法B.熱還原法熱還原法C.熱分解法熱分解法D.鋁熱法鋁熱法答案答案:A解析解析:可以根據(jù)金屬活動性與金屬冶煉方法之間的聯(lián)系來判斷可以

33、根據(jù)金屬活動性與金屬冶煉方法之間的聯(lián)系來判斷,鋰的金屬鋰的金屬性介于鈉和鎂之間性介于鈉和鎂之間,應(yīng)該與鈉應(yīng)該與鈉 鎂的冶煉方法相同鎂的冶煉方法相同,用電解法才能得到用電解法才能得到金屬單質(zhì)金屬單質(zhì) 5.下列有關(guān)材料的說法不正確的是下列有關(guān)材料的說法不正確的是( )A.金屬材料是指金屬及其合金金屬材料是指金屬及其合金,且合金的性能優(yōu)于純金屬且合金的性能優(yōu)于純金屬B.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分都傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽是硅酸鹽C.復(fù)合材料是由基體和增強(qiáng)體兩部分組成的復(fù)合材料是由基體和增強(qiáng)體兩部分組成的D.C60也是一種材料也是一種材料答案答案

34、:B解析解析:傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的主要成分一般是硅酸鹽傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的主要成分一般是硅酸鹽,新型無新型無機(jī)非金屬材料如機(jī)非金屬材料如SiC Si3N4陶瓷陶瓷 光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維 C60等不是等不是硅酸鹽硅酸鹽,故故B錯錯 6.角膜接觸鏡俗稱隱形眼鏡角膜接觸鏡俗稱隱形眼鏡,其性能要有良好的透氣性和親水其性能要有良好的透氣性和親水性性,目前大量使用的軟性隱形眼鏡常用材料是目前大量使用的軟性隱形眼鏡常用材料是( )A.聚乙烯聚乙烯B.聚氯乙烯聚氯乙烯C.D.答案答案:C解析解析:制作隱形眼鏡的材料是一種高分子材料制作隱形眼鏡的材料是一種高分子材料,該材料具有透該材料具有透氣性和親水性氣性和親水性

35、,其高聚物鏈節(jié)上有親水基團(tuán)其高聚物鏈節(jié)上有親水基團(tuán),如如OH,B項(xiàng)項(xiàng),鏈節(jié)上含鏈節(jié)上含Cl,D項(xiàng)高聚物鏈節(jié)中含項(xiàng)高聚物鏈節(jié)中含 ,都不是親水都不是親水基團(tuán)基團(tuán),只有只有C項(xiàng)符合項(xiàng)符合 7.鈦和鈦的合金被認(rèn)為是鈦和鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料世紀(jì)的重要材料,它們具有優(yōu)良的它們具有優(yōu)良的性能性能,如熔點(diǎn)高如熔點(diǎn)高 密度小密度小 可塑性好可塑性好 易于加工易于加工,鈦合金與鈦合金與人體有很好的人體有很好的“相容性相容性”,根據(jù)它們的主要性能根據(jù)它們的主要性能,下列用途下列用途不切合實(shí)際的是不切合實(shí)際的是( )A.用來作保險絲用來作保險絲B.用于制造航天飛機(jī)用于制造航天飛機(jī)C.用來制造人造骨骼用

36、來制造人造骨骼D.用于制造船舶用于制造船舶答案答案:A解析解析:鈦及鈦合金性能優(yōu)良鈦及鈦合金性能優(yōu)良 熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高 密度小密度小 可塑性好等可塑性好等是制造船舶是制造船舶 飛行器的理想材料飛行器的理想材料,鈦合金具有生物功能鈦合金具有生物功能,可可以用來制造人造骨骼以用來制造人造骨骼,由于鈦及合金熔點(diǎn)高由于鈦及合金熔點(diǎn)高,不可用來作保不可用來作保險絲險絲 8.聚乳酸聚乳酸(PLA)是以有機(jī)酸是以有機(jī)酸乳酸為原料生產(chǎn)的新型聚酯乳酸為原料生產(chǎn)的新型聚酯材料材料,性能勝于現(xiàn)有塑料聚乙烯性能勝于現(xiàn)有塑料聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚苯乙烯等材聚苯乙烯等材料料,是新世紀(jì)最具發(fā)展前途的新型包裝材料是新世紀(jì)最具發(fā)

37、展前途的新型包裝材料,是環(huán)保包裝材是環(huán)保包裝材料中的一顆明星料中的一顆明星 日本鐘紡公司以玉米為原料發(fā)酵生產(chǎn)聚日本鐘紡公司以玉米為原料發(fā)酵生產(chǎn)聚乳酸乳酸,利用聚乳酸制成生物降解性發(fā)泡材料利用聚乳酸制成生物降解性發(fā)泡材料 該材料的強(qiáng)該材料的強(qiáng)度度 壓縮應(yīng)力壓縮應(yīng)力 緩沖性緩沖性 耐藥性等與聚苯乙烯塑料相同耐藥性等與聚苯乙烯塑料相同,經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境,還可肥田還可肥田 下列說法不正確的是下列說法不正確的是( )A.聚乳酸使用后能被自然界中的微生物完全降解聚乳酸使用后能被自然界中的微生物完全降解,最終生成二最終生成二氧化碳和水氧化碳和水,不污染環(huán)境不污染環(huán)境B.聚乳酸適用于吹塑聚

38、乳酸適用于吹塑 熱塑等各種加工方法熱塑等各種加工方法,加工方便加工方便,應(yīng)用應(yīng)用十分廣泛十分廣泛C.聚乳酸聚乳酸(PLA)是一種天然高分子是一種天然高分子 對環(huán)境友好的聚酯材料對環(huán)境友好的聚酯材料D.聚乳酸是以淀粉發(fā)酵聚乳酸是以淀粉發(fā)酵(或化學(xué)合成或化學(xué)合成)得到的得到的,以乳酸為基本原以乳酸為基本原料制備的一種聚酯材料料制備的一種聚酯材料答案答案:C解析解析:聚乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為聚乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為 ,其單體為其單體為 ,聚乳酸塑料可以由乳酸經(jīng)縮聚反應(yīng)得到聚乳酸塑料可以由乳酸經(jīng)縮聚反應(yīng)得到,它是一種合成高分子材料而不是天然高分子材料它是一種合成高分子材料而不是天然高分子材料 9.(1)用地殼中某

39、主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占用地殼中某主要元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置重要位置,足見化學(xué)對物質(zhì)文明的重要作用足見化學(xué)對物質(zhì)文明的重要作用 例如例如:光導(dǎo)纖維的主要成分是光導(dǎo)纖維的主要成分是_ 目 前 應(yīng) 用 最 多 的 太 陽 能 電 池 的 光 電 轉(zhuǎn) 化 材 料 是目 前 應(yīng) 用 最 多 的 太 陽 能 電 池 的 光 電 轉(zhuǎn) 化 材 料 是_ SiO2 Si (2)氮化硅氮化硅(Si3N4)是一種高溫結(jié)構(gòu)材料是一種高溫結(jié)構(gòu)材料,粉末狀態(tài)的粉末狀態(tài)的Si3N4可以可以由由SiCl4的蒸氣和的蒸氣和NH3反應(yīng)制取反應(yīng)制取 粉末狀粉末狀Si3N4對空氣和水對空氣和水都

40、不 穩(wěn) 定都 不 穩(wěn) 定 , 但 將 粉 末 狀 的但 將 粉 末 狀 的 S i3N4和 適 量 氧 化 鎂 在和 適 量 氧 化 鎂 在2301.01105 Pa和和185 的密閉容器中進(jìn)行熱處理的密閉容器中進(jìn)行熱處理,可可以制得結(jié)構(gòu)十分緊密以制得結(jié)構(gòu)十分緊密 對空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料對空氣和水都相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料,同時還得到對水不穩(wěn)定的同時還得到對水不穩(wěn)定的Mg3N2 經(jīng)過熱處理的經(jīng)過熱處理的Si3N4,晶體類型為晶體類型為_ 寫出寫出SiCl4與與NH3反應(yīng)制取反應(yīng)制取Si3N4的化學(xué)反應(yīng)方程的化學(xué)反應(yīng)方程式式:_ 在在Si3N4和適量氧化鎂在和適量氧化鎂在2301.01105

41、Pa和和185 的密閉的密閉容器中進(jìn)行熱處理的過程中容器中進(jìn)行熱處理的過程中,除生成除生成Mg3N2外外,還可能生成還可能生成_物質(zhì)物質(zhì) 原子晶體原子晶體 3SiCl4+4NH3=Si3N4+12HCl SiO2(或或MgSiO3) 10.高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法 其設(shè)備如圖所示其設(shè)備如圖所示:爐料爐料(鐵礦石鐵礦石 焦炭焦炭 石灰石等石灰石等)在下降過程中與高溫煤氣在爐在下降過程中與高溫煤氣在爐身部分發(fā)生作用身部分發(fā)生作用 請回答下列問題請回答下列問題:(1)焦炭在煉鐵過程中的作用是焦炭在煉鐵過程中的作用是_ (2)石灰石的作用是石灰石的作用是_ (3)寫出以

42、赤鐵礦礦石為原料的煉鐵高爐中發(fā)生的主要化學(xué)反寫出以赤鐵礦礦石為原料的煉鐵高爐中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)應(yīng):_ 既提供熱量既提供熱量,又產(chǎn)生還原劑又產(chǎn)生還原劑CO造渣造渣(或與礦石中的脈石結(jié)合生成熔點(diǎn)較低的硅酸鈣形成爐渣而除去或與礦石中的脈石結(jié)合生成熔點(diǎn)較低的硅酸鈣形成爐渣而除去) 232Fe O3CO2Fe3CO 高溫 (4)采用爐料從上部加入采用爐料從上部加入,熱空氣從下部通入的方法的目的是熱空氣從下部通入的方法的目的是_ _ (5)在在200多年前多年前,人們發(fā)現(xiàn)從高爐出來的爐氣中含有大量的沒人們發(fā)現(xiàn)從高爐出來的爐氣中含有大量的沒有利用的有利用的CO氣體氣體,工程師們認(rèn)為是工程師們認(rèn)為是CO與鐵礦石接觸不充與鐵礦石接觸不充分之故分之故,于是增加了高爐的高度于是增加了高爐的高度 但是高爐尾氣中的但是高爐尾氣中的CO含含量 沒 變量 沒 變 , 這 讓 當(dāng) 時 的 工 程 師 們 不 解這 讓 當(dāng) 時 的 工 程 師 們 不 解 請 你 說 明 原請 你 說 明 原因因:_ (6)高爐尾氣中除含有毒氣體高爐尾氣中除含有毒氣體CO外外,還可能含有的有害氣體是還可能含有的有害氣體是_(任意填一種任意填一種),因此