第二節(jié)化學(xué)與材料(兩課時)

1、 4、氫氣是一種熱值高的清潔能源，也是重要的、氫氣是一種熱值高的清潔能源，也是重要的化工原料。（化工原料。（1）寫出在加熱的條件下，氫氣與）寫出在加熱的條件下，氫氣與二氧化鍺（二氧化鍺（GeO2）反應(yīng)制備金屬的化學(xué)方程式：）反應(yīng)制備金屬的化學(xué)方程式： _。 （2）如何大量、廉價地制備氫氣是是各國正在）如何大量、廉價地制備氫氣是是各國正在努力研究的課題。日本科學(xué)家最近開發(fā)出一種含努力研究的課題。日本科學(xué)家最近開發(fā)出一種含鎳氧化物半導(dǎo)體粉末，將少量這種粉末放入水中，鎳氧化物半導(dǎo)體粉末，將少量這種粉末放入水中，用波長為用波長為402nm的可見光照，能夠不斷地將水分的可見光照，能夠不斷地將水分解成氫氣

2、和氧氣。在上述過程中，這種氧化物粉解成氫氣和氧氣。在上述過程中，這種氧化物粉末的作用是末的作用是 _；寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 _.GeO2+2H2=Ge+2H2O催化作用催化作用2H2O=2H2 +O2鎳氧化物鎳氧化物402nm光照光照 5、現(xiàn)以鋅和稀鹽酸為原料制取和收集純凈、干燥、現(xiàn)以鋅和稀鹽酸為原料制取和收集純凈、干燥的氫氣。的氫氣。(1)寫出圖中發(fā)生裝置中標(biāo)號的儀器名稱：寫出圖中發(fā)生裝置中標(biāo)號的儀器名稱：_，_，_。(2)制取的氫氣中常含有少量制取的氫氣中常含有少量HCl氣體和水分，可氣體和水分，可使用下列裝置對氣體進(jìn)行凈化。使用下列裝置對氣體進(jìn)行凈化。 氣體進(jìn)出

3、的正確順序是氣體進(jìn)出的正確順序是(填導(dǎo)管口的標(biāo)號填導(dǎo)管口的標(biāo)號)：a( ) ( )( )( ) (3)收集氫氣應(yīng)選用上圖裝置中的收集氫氣應(yīng)選用上圖裝置中的(填標(biāo)號填標(biāo)號)_。 長頸漏斗長頸漏斗試管試管鐵架臺鐵架臺debcA原始人居住的洞原始人居住的洞用茅草搭起來的房屋用茅草搭起來的房屋用石頭砌起來的房屋用石頭砌起來的房屋用磚用磚,水泥水泥,蓋的房脊蓋的房脊高樓大廈高樓大廈現(xiàn)代居室現(xiàn)代居室思考思考: 看了這些圖片以后，想看了這些圖片以后，想到了什么？到了什么？啟示啟示: :材料的應(yīng)用和發(fā)展與人材料的應(yīng)用和發(fā)展與人 類文明的進(jìn)步緊密相關(guān)。類文明的進(jìn)步緊密相關(guān)。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)與材料化學(xué)與材料材材

4、料料金屬材料金屬材料無機非金屬材料無機非金屬材料合成材料合成材料復(fù)合材料復(fù)合材料合成橡膠合成橡膠合成纖維合成纖維塑料塑料閱讀理解：閱讀理解：材料簡介材料簡介材料材料是指人類利用單質(zhì)或化合物的某是指人類利用單質(zhì)或化合物的某些功能來制造物體時用的化學(xué)物質(zhì)。些功能來制造物體時用的化學(xué)物質(zhì)。不同的材料具有不同的性質(zhì)，具有不不同的材料具有不同的性質(zhì)，具有不同的用途；若按照材料的成分和特性來分，同的用途；若按照材料的成分和特性來分，可分為可分為金屬材料、無機非金屬材料、合成金屬材料、無機非金屬材料、合成材料和復(fù)合材料材料和復(fù)合材料。 材料材料的應(yīng)用和發(fā)展與人類文明的進(jìn)步緊密相關(guān)。的應(yīng)用和發(fā)展與人類文明的進(jìn)

5、步緊密相關(guān)。歷史學(xué)家往往會根據(jù)當(dāng)時的標(biāo)志性材料面歷史學(xué)家往往會根據(jù)當(dāng)時的標(biāo)志性材料面將人類社會劃分為將人類社會劃分為石器時代、青銅器時代、石器時代、青銅器時代、鐵器時代、鋼鐵時代鐵器時代、鋼鐵時代等。等。人們對材料的認(rèn)識、制造和利用，經(jīng)人們對材料的認(rèn)識、制造和利用，經(jīng)歷了從歷了從天然材料到人工合成材料、為天然材料到人工合成材料、為特定需求設(shè)計材料特定需求設(shè)計材料的發(fā)展過程。材料的發(fā)展過程。材料技術(shù)和應(yīng)用的每一次重大進(jìn)步，都是技術(shù)和應(yīng)用的每一次重大進(jìn)步，都是人類文明和生產(chǎn)進(jìn)步的表現(xiàn)，同時與人類文明和生產(chǎn)進(jìn)步的表現(xiàn)，同時與化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展也密不可分?；瘜W(xué)等學(xué)科的發(fā)展也密不可分。例例1：使用材料的變

6、化標(biāo)志著人類文明的進(jìn)步。使用材料的變化標(biāo)志著人類文明的進(jìn)步。下列用品的材料不是通過化學(xué)變化制取的是下列用品的材料不是通過化學(xué)變化制取的是（ ） A、鐵器、鐵器 B、青銅器、青銅器 C、塑料器具、塑料器具 D、石、石器器例例2：紐約大學(xué)的科學(xué)家最近研制出有：紐約大學(xué)的科學(xué)家最近研制出有“雙腿雙腿”、能在盤子里能在盤子里“散步散步”的分子機器人，它是由的分子機器人，它是由26個氨基酸結(jié)合而成的多肽分子。下列說法正確個氨基酸結(jié)合而成的多肽分子。下列說法正確的是（的是（ ） A、我們可以用肉眼直接看到其運動、我們可以用肉眼直接看到其運動 B、分子本身不會動，其、分子本身不會動，其“散步散步”是人推的是

7、人推的 C、這種分子組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)、這種分子組成的物質(zhì)一定是單質(zhì) D、這種分子機器人是一種新型分子、這種分子機器人是一種新型分子DD2 2、金屬的主要物理性質(zhì)有哪些？、金屬的主要物理性質(zhì)有哪些？一一. .金屬材料金屬材料各種金屬以及合金統(tǒng)稱為金屬材料各種金屬以及合金統(tǒng)稱為金屬材料1 1、人類利用金屬材料的順序與什么因素有關(guān)？、人類利用金屬材料的順序與什么因素有關(guān)？3 3、金屬的化學(xué)性質(zhì)哪些？、金屬的化學(xué)性質(zhì)哪些？4 4、你所知道的合金有哪些？各有什么特性？、你所知道的合金有哪些？各有什么特性？熔點比各成分低；硬度比各成分大；熔點比各成分低；硬度比各成分大；金屬的活潑性，金屬冶煉的難易程度

8、。金屬的活潑性，金屬冶煉的難易程度。青銅器青銅器鈦制自行車鈦制自行車用特種合金制造的飛機用特種合金制造的飛機儲氫合金儲氫合金1.在使用金屬材料時在使用金屬材料時,人們需要防止金屬材人們需要防止金屬材料腐蝕料腐蝕,延長金屬的使用壽命延長金屬的使用壽命.請結(jié)合已學(xué)請結(jié)合已學(xué)過的知識和已有的生活經(jīng)驗過的知識和已有的生活經(jīng)驗,與同學(xué)們交與同學(xué)們交流流,與同學(xué)們討論防止金屬材料腐蝕的措與同學(xué)們討論防止金屬材料腐蝕的措施施,并指出在使用金屬材料時應(yīng)注意哪些并指出在使用金屬材料時應(yīng)注意哪些問題問題?例例3：鈦和鈦合金被認(rèn)為是：鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，世紀(jì)的重要材料，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔

9、點高、密度小、它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、與人體有很好的可塑性好、易于加工、與人體有很好的“相溶相溶性性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切合實際的是（實際的是（ ） A、用來做保險絲用來做保險絲 B、用于制造航天飛機、用于制造航天飛機 C、用來制造人造骨、用來制造人造骨 D、用于制造船舶、用于制造船舶例例4：硬鋁的下列性質(zhì)中，與制造飛機外：硬鋁的下列性質(zhì)中，與制造飛機外殼無關(guān)的是（殼無關(guān)的是（ ） A、導(dǎo)電性良好、導(dǎo)電性良好 B、密度較小、密度較小 C、耐腐蝕性較強、耐腐蝕性較強 D、硬度較大、硬度較大AA例例5：下列物質(zhì)

10、屬于合金的是（：下列物質(zhì)屬于合金的是（ ） A、紫銅、紫銅 B、黃銅、黃銅 C、氧化鐵、氧化鐵 D、硫酸銅、硫酸銅例例6：用來制造硬幣的合金需要具有：用來制造硬幣的合金需要具有的性質(zhì)中不正確的是（的性質(zhì)中不正確的是（ ） A、光澤、光澤 B、耐腐蝕、耐腐蝕 C、耐磨、耐磨 D、彈性好、彈性好例例7：黃金首飾的純度用：黃金首飾的純度用K表示，表示，24K表純金，標(biāo)號為表純金，標(biāo)號為18K的首飾中黃金的的首飾中黃金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？BD例例8：收藏家收藏的清末鋁制藝術(shù)品，至：收藏家收藏的清末鋁制藝術(shù)品，至今保存完好，該藝術(shù)品未被銹蝕的主要今保存完好，該藝術(shù)品未被銹蝕的主要原因是（原

11、因是（ ） A、鋁不易被氧化、鋁不易被氧化 B、鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)、鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng) C、鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D、鋁易被氧化，但表面的氧化鋁具有保、鋁易被氧化，但表面的氧化鋁具有保護(hù)作用護(hù)作用D二二. .無機非金屬材料無機非金屬材料無機非金屬材料在材料中占有重要的地?zé)o機非金屬材料在材料中占有重要的地位。它所包括的范圍非常廣泛。位。它所包括的范圍非常廣泛。水泥、陶瓷、水泥、陶瓷、玻璃玻璃（普通普通）等都是重要的無機非金屬材料。）等都是重要的無機非金屬材料。 我國的陶瓷有悠久的歷史，在新石器時我國的陶瓷有悠久的歷史，在新石器時代，我們的祖先就能制造陶瓷（距今已

12、有一代，我們的祖先就能制造陶瓷（距今已有一萬多年的歷史），到唐宋時期，制造水平已萬多年的歷史），到唐宋時期，制造水平已經(jīng)很高。唐朝的經(jīng)很高。唐朝的“唐三彩唐三彩”聞名于世，流傳聞名于世，流傳至今。我國的瓷器馳名世界，我國的陶都宜至今。我國的瓷器馳名世界，我國的陶都宜興的陶器和瓷都景德鎮(zhèn)的瓷器，享有盛譽。興的陶器和瓷都景德鎮(zhèn)的瓷器，享有盛譽。陶瓷材料具有陶瓷材料具有性質(zhì)穩(wěn)定性質(zhì)穩(wěn)定、熔點較高熔點較高、難難溶于水溶于水、耐腐蝕耐腐蝕等特點而具有廣泛的用途，等特點而具有廣泛的用途，如生活中的餐具，建筑中的磚、瓦，電器中如生活中的餐具，建筑中的磚、瓦，電器中的絕緣瓷，化學(xué)實驗室中的坩堝、蒸發(fā)皿等的絕緣

13、瓷，化學(xué)實驗室中的坩堝、蒸發(fā)皿等都是陶瓷制品。除了傳統(tǒng)的無機非金屬材料都是陶瓷制品。除了傳統(tǒng)的無機非金屬材料外，近年來涌現(xiàn)出大批新型陶瓷材料，如外，近年來涌現(xiàn)出大批新型陶瓷材料，如高高溫陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、氮化硅高強溫陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、氮化硅高強度陶瓷度陶瓷等。新型陶瓷除具有傳統(tǒng)陶瓷的優(yōu)點等。新型陶瓷除具有傳統(tǒng)陶瓷的優(yōu)點外，還具有特殊的功能。外，還具有特殊的功能。請閱讀（請閱讀（P236） 添加氮化硅的陶瓷添加氮化硅的陶瓷 例例9 9、納米技術(shù)的研究是當(dāng)前世界科技研究、納米技術(shù)的研究是當(dāng)前世界科技研究的一個熱點，的一個熱點，19981998年中國科學(xué)家合成了納米年中國科學(xué)家合成了

14、納米氮化鎵，已知鎵氮化鎵，已知鎵(Ga(Ga) )和氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖和氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖如下：則氮化鎵的化學(xué)式最可能是如下：則氮化鎵的化學(xué)式最可能是( )( ) (A) Ga(A) Ga5 5N N2 2 (B) Ca (B) Ca3 3N N2 2 (C) Ca (C) Ca2 2N N3 3 (D) CaN (D) CaND、景德鎮(zhèn)是中國的瓷都。制造瓷器的主、景德鎮(zhèn)是中國的瓷都。制造瓷器的主要原料高嶺土就是因為最初在景德鎮(zhèn)附近要原料高嶺土就是因為最初在景德鎮(zhèn)附近的高嶺發(fā)現(xiàn)而得名，其主要成分為一種鹽的高嶺發(fā)現(xiàn)而得名，其主要成分為一種鹽Al2（Si2O5）（）（OH）4，該硅酸鹽中含，該硅酸

15、鹽中含有的金屬元素是有的金屬元素是 ?；瘜W(xué)上常把地殼中的無機鹽寫成氧化物的化學(xué)上常把地殼中的無機鹽寫成氧化物的形式，如：碳酸鈣可以寫成形式，如：碳酸鈣可以寫成CaO CO2，則，則高嶺土可以寫成高嶺土可以寫成 。AlAl2O32SiO22H2O三三. .合成材料合成材料合成材料是人們運用化學(xué)方法合成出合成材料是人們運用化學(xué)方法合成出自然界中不存在的材料。主要有三大自然界中不存在的材料。主要有三大類：類：塑料、合成橡膠、合成纖維塑料、合成橡膠、合成纖維塑料塑料 合成橡膠合成橡膠 合成纖維合成纖維.1、合成纖維：纖維可以分為、合成纖維：纖維可以分為天然纖維、天然纖維、人造纖維和合成纖維。人造纖維和

16、合成纖維。天然纖維天然纖維是指是指棉、麻、棉、麻、絲、毛絲、毛。人造纖維和合。人造纖維和合成纖維合稱化學(xué)纖維。成纖維合稱化學(xué)纖維。人造纖維人造纖維是指通過化學(xué)是指通過化學(xué)方法將竹、木材等原先難以制造紡織品的材料方法將竹、木材等原先難以制造紡織品的材料中的纖維素、蛋白質(zhì)經(jīng)化學(xué)改性，加工而成的中的纖維素、蛋白質(zhì)經(jīng)化學(xué)改性，加工而成的纖維。如纖維。如人造棉、人造絲人造棉、人造絲。合成纖維合成纖維是指用石是指用石油產(chǎn)品、煤、石灰石、空氣等為原料，通過一油產(chǎn)品、煤、石灰石、空氣等為原料，通過一系列化學(xué)反應(yīng)制造而成的纖維，如系列化學(xué)反應(yīng)制造而成的纖維，如滌綸、錦綸、滌綸、錦綸、尼龍、腈綸（人造毛）、維綸尼

17、龍、腈綸（人造毛）、維綸等。等。合成纖維合成纖維具具有有強度高、耐磨、耐化學(xué)腐蝕強度高、耐磨、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點，但等優(yōu)點，但吸水吸水性性和和透氣性透氣性不如天然纖維。不如天然纖維。天然天然纖維纖維化學(xué)化學(xué)纖維纖維動物纖維動物纖維：蠶絲、羊毛等蠶絲、羊毛等植物纖維植物纖維：棉花、麻、稻草等棉花、麻、稻草等人造纖維人造纖維：粘膠絲（人造粘膠絲（人造 棉）、人造絲、人造毛等棉）、人造絲、人造毛等合成纖維合成纖維：錦綸、滌綸、腈錦綸、滌綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸等綸、丙綸、維綸、氯綸等纖維分類纖維分類灼燒情況灼燒情況受酸溶液受酸溶液的影響的影響受堿溶液受堿溶液的影響的影響棉花棉花動物的毛動物的毛化纖布

18、料化纖布料性質(zhì)性質(zhì)纖維種類纖維種類比較比較棉花、動物毛棉花、動物毛和和化纖布料化纖布料在下在下列情況下的現(xiàn)象列情況下的現(xiàn)象能溶解能溶解能溶解能溶解不能溶解不能溶解不能溶解不能溶解不能溶解不能溶解不能溶解不能溶解留下白色灰燼，留下白色灰燼，有燒紙的氣味。有燒紙的氣味。黑褐色易碎灰燼，黑褐色易碎灰燼，有燒焦羽毛氣味。有燒焦羽毛氣味。先卷縮熔化再燃燒，先卷縮熔化再燃燒，灰燼結(jié)成團(tuán)狀硬塊，灰燼結(jié)成團(tuán)狀硬塊，不易捏碎不易捏碎2、塑料、塑料 塑料塑料是在一定的條件下塑造成型的高分是在一定的條件下塑造成型的高分子材料。它們可以制成薄膜、日用品、管子材料。它們可以制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包裝材料

19、、電路絕緣道、塑料板材、泡沫包裝材料、電路絕緣部件和外殼。常見的塑料有：部件和外殼。常見的塑料有： 電木塑料、電木塑料、有機玻璃（有機玻璃（PMMA） 聚乙烯（聚乙烯（PE） 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC） 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS） 產(chǎn)生氣體的氣味產(chǎn)生氣體的氣味其它其它聚乙烯塑料聚乙烯塑料（白（白色塑料食品袋）色塑料食品袋）聚氯乙烯聚氯乙烯(人造革人造革)分別點燃下列物質(zhì)，比較它們的現(xiàn)象分別點燃下列物質(zhì)，比較它們的現(xiàn)象聚乙烯（聚乙烯（PE）無毒）無毒 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）有毒）有毒可用于包裝食品可用于包裝食品 不可用于包裝食品不可用于包裝食品有燃燒蠟燭的氣味有燃燒蠟燭的氣味有有HCl的

20、刺激性氣味的刺激性氣味塑料與白色污染塑料與白色污染大量的塑料使用后被拋棄在環(huán)境中，從而帶大量的塑料使用后被拋棄在環(huán)境中，從而帶來環(huán)境被破壞。由于塑料包裝物大多呈白色，來環(huán)境被破壞。由于塑料包裝物大多呈白色，因此而造成的環(huán)境污染被稱為因此而造成的環(huán)境污染被稱為“白色污染白色污染”?！鞍咨廴景咨廴尽?廢舊塑料制品難以降解，塑料廢舊塑料制品難以降解，塑料殘留在土壤中，會破壞土壤結(jié)構(gòu)，影響農(nóng)作物殘留在土壤中，會破壞土壤結(jié)構(gòu)，影響農(nóng)作物生長生長;廢舊塑料會污染地下水廢舊塑料會污染地下水.另外廢舊塑料會給人的視覺帶來刺激，影響環(huán)境美觀；另外廢舊塑料會給人的視覺帶來刺激，影響環(huán)境美觀；塑料餐具中的有害物

21、質(zhì)將滲入到食物中，嚴(yán)重影響人塑料餐具中的有害物質(zhì)將滲入到食物中，嚴(yán)重影響人體健康；體健康； 1、減少使用塑料制品減少使用塑料制品；2、回收廢塑料并使之資源化回收廢塑料并使之資源化；3、研制和使用容易分解的新型塑料研制和使用容易分解的新型塑料， 這是解決這是解決“白色污染白色污染”的根本途徑。的根本途徑。如何防治如何防治“白色污染白色污染”？3、合成橡膠、合成橡膠橡膠可分為橡膠可分為天然橡膠天然橡膠和和合成橡膠合成橡膠。天然。天然橡膠是從橡膠樹和橡膠草中獲得。合成橡膠是從橡膠樹和橡膠草中獲得。合成橡膠是利用化學(xué)方法，以石油、天然氣橡膠是利用化學(xué)方法，以石油、天然氣為原料合成的。與天然橡膠相比，合

22、成為原料合成的。與天然橡膠相比，合成橡膠具有良好的橡膠具有良好的彈性、絕緣性和耐高溫彈性、絕緣性和耐高溫性性而廣泛應(yīng)用。而廣泛應(yīng)用。例例10：有機合成高分子材料的出現(xiàn)是材料發(fā)：有機合成高分子材料的出現(xiàn)是材料發(fā)展歷史上的一次重大突破，下列屬于有機高分展歷史上的一次重大突破，下列屬于有機高分子合成材料的是（子合成材料的是（ ） 家用保鮮袋；家用保鮮袋；不銹鋼；不銹鋼；淀粉；淀粉；葡萄糖；葡萄糖；尼龍布；尼龍布；自行車輪胎自行車輪胎 A、B、C、D、例例11：下列對塑料認(rèn)識正確的是（：下列對塑料認(rèn)識正確的是（ ） A、塑料屬于天然有機高分子材料、塑料屬于天然有機高分子材料 B、廢棄塑料是造成、廢棄塑料是造成“白色污染白色污染”的主要物的主要物質(zhì)質(zhì) C、所有塑料都容易燃燒并產(chǎn)生有毒氣體、所有塑料都容易燃燒并產(chǎn)生有毒氣體 D、塑料給人類帶來了污染，因此應(yīng)禁止生、塑料給人類帶來了污染，因此應(yīng)禁止生產(chǎn)和使用產(chǎn)和使用CB四四. .復(fù)合材料復(fù)合材料不同的材料具