《金新学案》高三化学一轮复习 第3讲　化学与材料的制造和应用课件

第3讲化学与材料的制造和应用考纲展示热点定位1.了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。2.了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料、合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。3.了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。4.了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况，了解新材料的发展方向。1.传统无机非金属材料——硅酸盐材料的生产原理、主要成份、性能及应用。

2.新型无机非金属材料的性能、功能及应用。3.金属冶炼原理、腐蚀与防护。4.高分子材料、复合材料的特点及应用。一、无机非金属材料1．传统无机非金属(硅酸盐)材料2．新型无机非金属材料(1)新型陶瓷性能与应用新型陶瓷碳化硅(SiC)硬度大、熔点高、化学性质稳定，可作优质磨料和航天器涂层材料氮化硅(Si3N4)硬度大、熔点高、化学性质稳定，可用于制造轴承、汽轮机叶片、发动机受热面等(2)单晶硅(3)碳单质性能与应用碳单质金刚石新一代信息材料石墨电的良导体、化学性质稳定，用作电极C60在新型储氢材料、复合材料、纳米材料、超导体的制造方面前景广阔新型陶瓷因具有光、电、磁、生物和化学等新的特性和功能，越来越受到人们的青睐。(1)氮化硅是一种高温结构陶瓷材料，它的硬度大，熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。①根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是__________(填序号)。A．制气轮机叶片 B．制有色玻璃C．制永久性模具 D．制造柴油机②写出N的原子结构示意图________，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式：________。③氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：________________________________________________________________________。④现用四氯化硅和氮气、氢气在加强热的条件下发生反应，可得较高纯度的氮化硅，同时生成HCl，反应的化学方程式为：________________________________________________________________________。(2)磷磷酸钙陶陶瓷也是是一种新新型无机机非金属属材料，，它可用用于制造造人造骨骨骼，这这是利用用这类材材料的________(填填序号)。A．耐高高温特性性B．．电学特特性C．光学学特性D．生生物功能能解析：根据N和和Si的的原子结结构及元元素周期期律的知知识，可可判断氮氮元素非非金属性性比硅强强，故N显负价价，Si显正价价，由此此可写出出氮化硅硅化学式式。(3)电电解法电解法冶冶炼一般般用于活活泼金属属的冶炼炼(如K、Ca、Na、Mg、Al等)。。缺点是是耗电量量大，成成本较高高。值得得一提的的是，冶冶炼铝不不能用电电解熔融融AlCl3的方法(因共价价化合物物在熔融融时不导导电)。。通常采采用电解解熔融氧氧化铝的的方法制制取铝。。⑤设备：炼炼铁高炉炉。4．金属的腐腐蚀与防防止(1)金金属腐蚀蚀的类型型①化学腐腐蚀：金金属跟其其表面接接触到的的物质(如O2、Cl2、SO2、酸雨等等)直接接发生化化学反应应而引起起的腐蚀蚀。②电化学学腐蚀：：不同金金属或不不纯金属属跟电解解质溶液液接触时时，会发发生原电电池反应应，比较较活泼的的金属失失去电子子而被氧氧化引起起的腐蚀蚀。方式发生条件反应原理析氢腐蚀金属表面电解质溶液显酸性负极：M－ne－===Mn＋；正极：2H＋＋2e－===H2↑吸氧腐蚀金属表面电解质溶液酸性很弱或显中性负极：M－ne－===Mn＋；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－③常见的的电化学学腐蚀(2)金金属腐蚀蚀的防止止和利用用①金属腐腐蚀的防防止方法法②金属腐腐蚀的利利用金属的化化学蚀刻刻、印刷刷电路的的腐蚀、、电子元元件与集集成电路路的精细细加工都都是利用用了金属属腐蚀的的原理。。请回答下下列问题题：(1)冰冰晶石(Na3AlF6)的作用用是______________________________。(2)电电解生成成的金属属铝是在在熔融液液的________(填““上层””或“下下层”)。(3)阴阴极和阳阳极均由由________材材料做成成；电解解时不断断消耗的的电极是是________(填“阳阳极”或或“阴极极”)。。(4)铝铝是高耗耗能产品品，废旧旧铝材的的回收利利用十分分重要。。在工业业上，最最能体现现节能减减排思想想的是将将回收铝铝做成________(填填代号)。a．冰晶石b．氧氧化铝c．铝锭d．．硫酸铝解析：Al2O3的熔沸点很高高，但电解必必须在熔融状状态下进行，，故用冰晶石石降低Al2O3的熔化温度；；阴、阳极材材料只起导电电的作用，不不参与电极反反应，选用石石墨；电解时时，阳极发生生氧化反应，，生成的O2与石墨反应而而不断消耗；；最能体现节节能减排思想想的是通过物物理变化的方方式将废旧铝铝材回收利用用。答案：(1)降低Al2O3的熔化温度(2)下层(3)碳素素(或石墨)阳极(4)c【名师提醒】】(1)冰晶石石的作用常常常回答不到位位，不能从降降低Al2O3的熔化温度方方面回答。(2)对电解解Al2O3的原理不理解解，以致电极极材料回答错错误。三、高分子材材料1．高分子化合物物的分类(1)按来源源分①天然高分子子化合物：淀淀粉、蛋白质质、纤维素②合成高分子子化合物：塑塑料、合成纤纤维、合成橡橡胶(2)按结构构分①线型高分子子：分子呈长长链状，可溶溶于有机溶剂剂，受热软化化，熔融，有有热塑性。②体型高分子子：高分子链链之间形成化化学键产生交交联，形成立立体网状结构构。不易溶于于有机溶剂，，受热不熔化化，有热固性性。2．合成高分子化化合物的主要要化学反应加成聚合反应缩合聚合反应含义许多小分子(含不饱和键)通过加成反应形成高聚物的聚合反应许多小分子通过缩合形成高聚物，同时有小分子生成的聚合反应单体特征含不饱和键如碳碳双键、碳碳三键含特征官能团如—OH、—COOH、—NH2等单体种类数相同或不同的单体相同或不同的单体高聚物特征链节与单体的组成相同链节与单体的组成不同加成聚合反应缩合聚合反应产物种类只有高聚物高聚物和小分子举例4．废旧高分子材材料的回收利利用(1)再生和和改性；(2)生物降降解或热裂生生成小分子化化工原料；(3)焚烧利利用热能。(2010··山东高考)玻璃钢可由由酚醛树脂和和玻璃纤维制制成。(1)酚醛树树脂由苯酚和和甲醛缩聚而而成，反应有有大量热放出出，为防止温温度过高，应应向已有苯酚酚的反应釜中中________加入入甲醛，且反反应釜应装有有________装置置。(2)玻璃纤纤维由玻璃拉拉丝得到。普普通玻璃是由由石英砂、________和石灰灰石(或长石石)高温熔融融而成，主要要反应的化学学方程式为_____