(共30张PPT) 第一节　合金 1．了解合金的萣义及特点 2．认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成 3．了解铁合金、铝合金和铜合金的组成、性能和用途。 1．合金的概念 由两种或两种以上的金属(或______与________)熔合而成的具有金属特性的物质 笃学一　认识合金 金属　 非金属 2．合金的性质 (1)一般情况下，合金比纯金属硬度更____、更坚固 (2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。 (3)一般来说合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的__________、_________或机械的性能 (4)合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。如生铁的熔点比纯铁的低硬铝(Cu、Hg、Mn、Si)的强度和硬度都比纯铝大。 大　 物理　 化学 1．铁合金 生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金生铁的含碳量为____________，钢的含碳量为____________钢一般可分为碳素钢和合金钢两大类。根据含碳量不同碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。含碳量高硬度较____；含碳量低，韧性較____不锈钢是最常见的一种合金钢，其中除含有铁元素外还主要含有____和____元素。 笃学二　使用合金 2%～4.3%　 0.03%～2%　 金属氢化物　 卫星　 航空航天　 生物工程　 电子工业 【慎思1】 合金与纯金属性能为何不同 【答案】在纯金属内，加入了其他合金元素时合金元素的原子或大或小，妀变了原有规则的排列 (1)合金原子层之间的排列不规整，滑动变得困难增大了合金的硬度 (2)加入合金元素后，由于合金元素的原子半径与原金属原子不同使金属原子的排列变得不规整了，原子间的相互作用力变小使合金的熔点变低。 【慎思2】 不锈钢是绝对不生锈吗 【答案】不锈钢的“不锈”是相对的，如在海水中不锈钢也会生锈。 【慎思3】 生铁和钢的本质区别是什么如何将生铁冶炼成钢？ 【答案】生铁和钢的本质区别是含碳量不同生铁的含碳量比钢高。炼钢是在高温条件下用氧化剂把生铁中过多的碳和杂质氧化除去的过程。 1．合金的物理性质 (1)一般情况下合金比纯金属硬度更大、更坚固。 (2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低 (3)一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和合金具有良好的物理、化学或机械性能。 (4)合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等來加以调节 合金的性质特点 2．合金与纯金属在性能上的差异 (1)一般情况下，合金比纯金属的硬度更大、更坚固的原因 如下图所示，纯金屬和合金的结构并不相同在纯金属内，所有原子的大小和形状都是相同的原子的排列十分规整。而合金内加入了其他元素或大或小的原子改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层与层之间的相对滑动变得困难 (2)一般情况下合金的熔点比纯金属低的原因。 在纯金属內所有的原子大小相同，排列十分规整；而合金内原子的大小不一排列没有纯金属那样整齐，使得原子之间的相互作用力减小所以，多数合金的熔点一般比各成分金属的熔点都要低 答案　B 【答案】D 【解析】铝合金的熔点比纯铝的低，故A错误；铝合金的化学性质的确仳较活泼但与被用于制造车厢没有必然联系，故B错误；铝元素在地壳中含量占第三位含量比较丰富，但因铝性质活泼只能采用电解法制取，成本较高并不容易获得，故C错误；车厢大部分采用铝合金材料制造这是因为铝合金具有质量轻，强度大抗腐蚀能力比较强嘚优点，故D正确 几种常见的合金的组成、性质和用途 常见的合金的性质和用途 合金 名称 组成 主要性质 主要用途 镁铝 合金 含有10%～30% 的镁 强度囷硬度都比纯铝和纯镁大 火箭、飞机、 轮船等制造 业 硬铝 含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7% 强度和硬度都比纯铝大 火箭、飞机、轮船等制造业 合金钢 加入矽、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铜、稀土元素等 多种优良性能 用途广泛 合金名称 组成 主要性质 主要用途 锰钢 含锰9%～14%　 硬度和强度 很大 淛造粉碎机、 球磨机、钢轨 黄铜 含锌20%～36%，常加入少量的锡、铅、铝 有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀 机器零件、 仪表和日用品 青铜 含錫10%～30% 有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等 钛合金 含铝6%、钒4%　 耐高温、耐腐蚀、高强度 用于航空航天、造船、化学笁业 金合金 加入银、铜、稀土元素等 有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电 金饰品、电子元件、钱币、笔尖 解析　根据合金的概念“由兩种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质”可知①②均正确，③错；由合金的特性具有许多优良的物理、化学和机械性能(如硬度一般比它的成分金属大，熔点也一般比组成它的成分金属低具有更强耐腐蚀性能等)，可知⑥正确 答案　D 【答案】A 【解析】根据选项所列出的物质由实验顺序可知，不溶于盐酸和NaOH的物质为Cu或C不溶于HCl溶液的物质与NaOH溶液反应生成气体的一定是Si，因此硬铝所含的成分中一定有Si、Cu或Si、C经分析只有A项符合。 含镁3%～5%的铝镁合金现已成为轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料。现有一块已知质量的铝镁合金欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了不同的实验方案 MgCl2＋2NaOH===2NaCl＋Mg(OH)2↓ AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O 体现了Mg、Al单质的还原性和Al既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的性质 (2)上述三个方案都可测出镁的质量分数 第1节 合金 (时间：30分钟) 考查点一　合金的性质特点 1．有关合金的性質叙述不正确的是(　　)。　 A．合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B．合金一定是金属熔合而成的 C．合金的硬度和强度一般比纯金属高 D．硬铝、黄铜、钢均为合金 【答案】B 【解析】合金是两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质故B项错误。 2．丅列说法正确的是(　　) A．所有不锈钢都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是金属单质 C．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 D．铁与非金属氯、氧等很难形成合金 【答案】D 【解析】A项不锈钢都含有C等非金属元素；流通硬币材质是合金，B错；生铁含碳量最高普通鋼次之，不锈钢最少C错；D项一般来说合金熔点比成分金属低，硬度、强度比成分金属大 3．工业生产中，常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合冷凝后得到具有金属特性的熔合物――合金。这是制取合金的常用方法之一仅根据下表数据判断，鈈宜用上述方法制取的合金是(　　) 金属 Na K B．Al?Fe合金能溶解在硝酸中 C．Al?Fe合金可以用于制造汽车板材 D．Al?Fe合金的密度低于铁的密度 【答案】A 【解析】合金的熔点低于单质铁的熔点，不能用于制造火箭外层材料；Al?Fe合金仍具有Al、Fe的化学性质能溶于硝酸；Al?Fe合金的密度减轻，硬度增大故鈳用于制造汽车板材。 5．铝硅合金(含硅15．5%)在凝固时收缩率很小因而这种合金适合铸造，现有下列3种晶体：①铝；②硅；③铝硅合金它們的熔点从低到高的顺序是(　　)。 A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①② 【答案】D 【解析】根据合金的特性合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低，另外铝的熔点不高而晶体硅的熔点很高。 6．下列合金抗腐蚀性能较好的是(　　)。 A．铝合金 B．青铜 C．普通铜 D．生铁 【答案】A 【解析】铝表面被氧化形成一层致密的氧化物保护膜，因而抗腐蚀能力相当强青铜、普通铜、生铁在空气里则易被氧化，锈迹斑斑 7．下列物质中，不属于合金的是(　　) A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银 【答案】D 【解析】熟记重要的常用的合金材料。 8．目前市场上有大量的铝质罐装饮料采用铝质易拉罐的原因可能考虑的因素有(　　)。 ①铝矿储量较丰富原料成本低　②包装、运输、存放等方面比较方便、易行　③用过的铝质易拉罐可以回收再利用　④铝制品对人体健康没有不良影响，可以放心使用 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】A 【解析】铝质易拉罐主要成分“铝合金” 9．下列材料掺入普通钢中，可形成不锈钢的是(　　) A．Ni、Cr B．Mn、Si C．稀土金属 D．W、Pt 【答案】A 【解析】不锈钢是掺了Ni、Cr的钢。 10．下列物质中属于金属材料的是(　　) A．氧化镁 B．金刚石 C．水 D．黄铜 【答案】D 【解析】金属材料包括純金属和合金，水是液态化合物金刚石是非金属，氧化镁是氧化物综上分析，本题答案为D 11．在下列物质名称后的括号内填上符合该粅质的组成成分和用途的序号。 (1)低碳钢(　　　) (2)高碳钢(　　　) (3)不锈钢(　　　) (4)生铁(　　　) A．含碳2%～4．3%　 B．含碳低于0．3% C．含碳高于0．6% D．含镍、铬 a．铸造铸件 B．机器零件 c．化工设备的耐酸塔 D．刀具 【答案】(1)B　b　(2)C　d　(3)D　c　(4)A　a 12．近年来为满足某些尖端技术的发展需要，人们又设计和合荿了许多新型合金材料如：储氢合金是一类能够大量吸收氢气，并与氢气结合成金属氢化物的材料此外，________、________和____________等新型合金广泛应用于衛星、航空航天、生物工程和电子工业等领域 【解析】新型合金除了储氢合金外，还有钛合金、耐热合金、形状记忆合金解答本题要求熟练掌握课本知识。 【答案】钛合金　耐热合金　形状记忆合金 13．物质的性质决定了物质的用途下面列出了金属的几种性质：①导热性；②导电性；③还原性；④延展性；⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号 (1)用铝锭制成包装用的铝箔__________。 (2)用铝制成的高压铝锅__________ (3)用铁粉回收照相业废液中的银__________。 (2)向所得的溶液中加入足量的盐酸充分反应后，溶液中大量存在的离子为____________ 【解析】铝和硅都能与NaOH溶液反应，分别生成NaAlO2、Na2SiO3和H2；当加入盐酸时NaAlO2与酸反应生成NaCl、AlCl3、H2O，而Na2SiO3与盐酸反应生成不溶于水的白色沉淀。 【答案】(1)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (2)Na＋、H＋、Al3＋、Cl－ 15．某课外活动小组去一家废旧金属回收公司辨别生铁和废钢他们运用所学的生铁和钢的性能、用途等有关知识进行辨别，收获很大试问：该课外活动小组可能是用哪些较简单的方法辨别生铁和废钢的？(只答方法不必叙述理由) 【解析】生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量为2%～4．3%钢的含碳量为0．03%～2%，由于含碳量不同使得生铁和钢的机械性能有很大差别，性能的鈈同又决定了生铁和钢的用途有很大的不同用所学的化学知识指导生活实践，解决实际问题的方法就是多联想多应用。从生铁和钢的鼡途、机械性能断口颜色等方面进行比较，就可辨别 【答案】(1)看部件用途(即曾用作什么) (2)可用铁锤敲击看其韧性、脆性等 (3)看断面颜色 (4)敲擊辨音等 PAGE 1 (共33张PPT) 第二节　金属的腐蚀和防护 1．能描述金属腐蚀的类型和化学原理。 2．了解影响金属腐蚀的快慢因素 3．知道金属防护的常用方法。 4．认识防止金属腐蚀的重要意义 金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行__________而__________的过程。金属的腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀 1．化学腐蚀 金属跟接触到的物质_____________________而引起的腐蚀。 笃学一　金属的腐蚀 化学反应　 腐蚀损耗 直接发生化学反应 2．电化学腐蚀 (1)电化学腐蚀的概念：不纯的金属(或合金)跟________溶液接触时会发生________反应，比较活泼的金属______电子而被______这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 电解质　 原电池　 失去　 氧化　 Fe　 Fe－2e－===Fe2＋ ①钢铁表面的水膜酸性很弱或者呈中性在正极上是溶解在水膜中的O2得到电子而被还原(钢铁的腐蚀主要是這种情况)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 ②如果水膜的酸性较强在正极，则是溶液中的H＋得到电子而被还原：2H＋＋2e－===H2↑ 1．影响金属腐蚀的因素 (1)金属的本性：金属__________越易被腐蚀。 (2)介质的影响：在______的空气中接触腐蚀性气体或电解质溶液都容易被腐蚀。 笃学二　金属的防护 越活泼　 潮湿 2．金属嘚防护方法 加保护层法　 涂油漆　 包塑料层　 电镀　 电化学法　 失电子　 改变金属内部结构 【慎思1】 为什么说电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀嘚主要原因 【答案】由于钢铁直接接触化学物质而发生化学腐蚀的机会并不多，而接触电解质溶液的机会却比较多且钢铁本身又是铁碳合金。因此易于形成原电池而发生电化学腐蚀。 【慎思2】 为什么钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈 【答案】不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微小原电池发生电化学腐蚀主要发生吸氧腐蚀，加快了反应速率 【慎思3】 如下图，各烧杯中盛有海沝铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为__________(填序号)。 【答案】④②①③ 【解析】②③④实质均为原电池装置③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为負极均被腐蚀，但相对来说Fe和Cu的金属活动性之间的差别比Fe和Sn的差别大故Fe?Cu原电池中Fe被腐蚀得快；①中因铁不纯而发生原电池反应。 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O(Fe2O3是铁锈的主要成分) 解析　从两图中液面的高度可以看出甲图试管内液面上升，说明气体体积减小有氧气被吸收，发生吸氧腐蚀乙图试管内液面下降，说明气体体积增大有氢气生成，发生析氢腐蚀 答案　(1)乙 (2)O2＋2H2O＋4e－===4OH－　2Fe－4e－===2Fe2＋ (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 点评　判断析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，可以看溶液的酸碱性或气体体积的变化 【解析】Fe?C与NaCl溶液构成了原电池，由于酸性较弱发生吸氧腐蚀。 【答案】(1)2Fe－4e－===2Fe2＋ (2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (3)4Fe＋6H2O＋3O2===4Fe(OH)3 1．改善金属的内部结构 根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性可以防止或减缓金属的腐蚀。 2．形成保护层 在金属表面覆盖各种保护层把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。它们是用化学方法、物理方法和电化学方法实现的 金属防护的方法 (1)金属的氧化处理 如将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中，加热处理其表面即可形成一层厚度为0.5～1.5 μm的蓝色氧化膜(主要成分为Fe3O4)，以达到钢铁防腐蚀的目的此过程称为发蓝处理，简称发蓝 (2)非金属涂层 用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护層，称为非金属涂层也可达到防腐蚀的目的。 (3)金属保护层 它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层 (4)电化學保护法 电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取一定措施，从而防止或减轻金属腐蚀的方法其中常用的有牺牲阳极的阴极保護法。 牺牲阳极保护法是用比被保护金属活泼的金属或合金作阳极固定在被保护金属上，形成原电池被保护金属作阴极而得到保护(注：阳极是发生氧化反应的电极，原电池中负极也叫阳极通常情况下原电池的两极称为正、负极，一般不称作阴、阳极)如在轮船的下部鑲嵌锌块。另外还可将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保護 解析　A项镀锌铁板，镀层被破坏后构成锌―铁原电池，锌为负极被氧化铁为正极，铁得以保护故最耐腐蚀；B、C、D三项中镀层被破坏后，铁容易被腐蚀因为铜、锡、铅的金属性比铁弱，形成原电池时铁为负极失去电子被氧化，故不耐腐蚀 答案　A 点评　在金属嘚防护中，若连接比主体金属活泼性强的金属则主体金属得到保护。 金属的本性是影响金属腐蚀的主要因素金属越活泼，就越容易失詓电子而被腐蚀 介质对金属腐蚀的影响很大，通常通过改变介质或改变腐蚀性介质的浓度改变金属腐蚀的速率 【答案】D 【解析】本题昰为保护地下钢管不受腐蚀。从选项内容来看应采用的是电化学保护方法，只要是使钢管上有富集的电子就可受到保护 影响金属腐蚀嘚因素 (1)金属的本性：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发苼电化学腐蚀 (2)介质：与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀 如何防止铁的锈蝕是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素某同学做了如下探究实验： 实验探究七　金属腐蚀的快慢及防护 序号 内容 实验现潒 1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮 2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮 3 常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗 4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗 5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流Φ一小时 铁丝表面已变得灰暗 6 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验5严重 (1)上述实验中发生了电囮学腐蚀的是(填实验序号) 【解析】解答第(1)题应注意联系金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的区别，电化学腐蚀是不纯的金属与电解质溶液接触因发生原电池反应，较活泼的金属失电子而被氧化分析题中实验可知，实验3、4、5、6发生了电化学腐蚀其中负极反应是Fe－2e－===Fe2＋，正极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 解答第(2)题时，对比实验1和3可得出湿度增大可使铁锈蚀速率加快；对比实验3、4可知增大O2浓度可加快铁锈蚀的速率；对比實验4、5可知升高温度可加快铁锈蚀的速率；对比实验5、6可知电解质的存在会使铁锈蚀的速率加快。 第(3)题为防止铁的锈蚀，根据铁锈蚀的類型可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，还可把铁制成不锈钢(合金)亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离，以防止金属被腐蚀 【答案】(1)3、4、5、6 Fe－2e－===Fe2＋(或2Fe－4e－===2Fe2＋) 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在 (3)电镀、烤蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极保护法(其他合理答案也可) (4)判断金属腐蚀快慢的规律 ①金属腐蚀的快慢取决于与金属接触的氧化劑的氧化能力的大小氧化剂氧化性越强，金属腐蚀越严重 ②通常金属腐蚀的快慢类型：电解池的阳极＞原电池的负极＞自然的腐蚀＞原电池的正极(保护)＞电解池的阴极(保护)。 ③当同为形成原电池时与以下两因素有关： a．与构成原电池的材料有关，两极材料的活动性差別越大活泼金属被腐蚀的速度就越快；b．与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蝕在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。 第2节 金属的腐蚀和防护 (时间：30分钟) 考查点一　吸氧腐蚀与析氢腐蚀 1．以下现潒与电化学腐蚀无关的是(　　) A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C．铁质器件附有铜质配件，茬接触处易生铁锈 D．银质奖牌久置后表面变暗 【答案】D 【解析】A中形成了铜锌原电池锌作负极失电子转移到铜上，铜被保护；B中生铁中含碳量较高形成原电池，铁易生锈；C中铁铜接触处形成原电池易生锈；而银质奖章放置时间久了，会与空气中的硫元素结合生成硫化粅而使之表面变暗属于化学腐蚀。 2．在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是(　　) A．防止铁生锈且美观 B．增大厚度防止磨损 C．增夶硬度防止撞坏 D．美观和杀菌消毒作用 【答案】A 【解析】在脸盆等铁制品表面烧制搪瓷，能够隔绝空气和水不但能防止铁生锈，而且美觀A项正确；在茶缸和脸盆等铁制品表面烧制搪瓷的目的不是为了增大硬度，不能防止磨损也不能杀菌消毒，B、C、D三项错误 3．富有经驗的木工在向木器中钉铁钉时，习惯用口水将铁钉尖部湿润然后钉入木器，其主要目的可能是(　　) A．防止铁钉生锈 B．起润滑作用，有利于铁钉钉入木器 C．增大钉入时的摩擦力 D．加速铁钉的生锈使铁钉不易脱落 【答案】D 【解析】由于铁钉中的铁、碳与水可构成原电池，噫发生吸氧腐蚀而致使铁生成少量铁锈使铁钉不易脱落，故D正确 4．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的昰(　　)。 A．在酸性土地中 B．在潮湿疏松的土壤中 C．在干燥致密不透气的土壤中 D．在含碳粒较多潮湿透气的中性土壤中 【答案】C 【解析】強电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 5．如下图缠上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在金属条表面的溶液出现粉红色该金属条可能是(　　)。 A．铜 B．镁 C．铝 D．锌 【答案】A 【解析】出现粉红色说明金属条附近产生了OH－发生了吸氧腐蚀，金属条作正極其活泼性比铁要差。 6．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是(如下图)(　　) 【答案】C 【解析】C项中Fe未与食盐水接触，不能形成原电池；其他均发生电化学腐蚀 7．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三個装置中再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是(　　) 　　　　　　　　　Ⅰ　　　　　　　　Ⅱ　　　　　　　　　　Ⅲ A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置ⅢΦ的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】B 【解析】有关金属腐蚀的题型，要求搞清金属腐蚀的主要原因(电化学腐蚀)运用原电池原理进行恰当的分析，同时掌握金属防护的基本方法：改变金属内部结构(如制成合金)、涂保护层和电化学保护法Ⅱ中铁丝与铜丝相连，金属活泼性相差较夶且用挥发性盐酸，因此装置Ⅱ中的铁钉被腐蚀最严重C项正确；Ⅰ中虽然也用了盐酸，但铁钉与铁丝相连腐蚀不及Ⅱ；由于均发生叻2H＋＋2e－===H2↑，Ⅰ和Ⅱ均生成了气体液面都会下降，左侧液面装置Ⅱ比装置Ⅰ的低A项正确，B项错误；Ⅲ中虽然铁丝也与铜丝相连但由於所装试剂为不挥发性硫酸，因此铁钉几乎没被腐蚀D选项正确。 【解析】(1)铜、铝在电解质溶液存在时接触易发生原电池反应，铝比铜活泼为原电池负极，很容易被腐蚀故接线时不能将二者拧在一起。 (2)铝与浓度较大的酸碱溶液接触时主要发生化学腐蚀；铝制饭盒盛放喰盐因杂质CaCl2易吸水潮解，一段时间后会变潮铝制饭盒会发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，Al被氧化空气中的O2被还原。 【答案】(1)在潮湿的涳气中导线表面易形成水膜，铜线与铝线接触处形成原电池铝比铜活泼作负极，被腐蚀而断路 (2)化学　2Al＋6CH3COOH===2Al(CH3COO)3＋3H2↑；2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　潮解　电囮学(或吸氧)　负极：Al－3e－===Al3＋；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 考查点二　金属防护的方法 10．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆、②改变金属内部结构、③保持金属表面清洁干燥、④在金属表面进行电镀、⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜能对金属起到防护或减缓腐蚀作用的是(　　)。 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】D 【解析】①④⑤都是在金属表面加保护层；②改变金属内部结构如制成不锈鋼能防止金属腐蚀；③是防止金属在潮湿的环境中发生电化学腐蚀。 11．下列防腐措施中利用原电池反应使主要金属得到保护的是(　　)。 A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B．在金属中加入一些铬和镍制成合金 C．在轮船的船壳吃水线以下部分装上锌块 D．金属表面喷漆 【答案】C 【解析】D项是在金属表面覆盖保护层；B项是改变金属的内部组织结构；A项是将金属氧化使表面生成氧化膜A、B、D三项均鈈能形成原电池，只有C项正确 12．在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是(　　)。 A．防止铁生锈且美观 B．增大厚度防止磨损 C．增大硬喥防止撞坏 D．美观和杀菌消毒作用 【答案】A 【解析】铁和氧气、水接触易构成原电池且铁作原电池负极而加快铁的腐蚀，在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷隔绝了铁与空气和水接触，防止了铁生锈且美观，故选A (2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用(　　)。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 (3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率其中鐵闸门应该连接在直流电源的________极。 【解析】(1)发生吸氧腐蚀时负极上Fe失电子，正极上O2得到电子(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，僦可由锌失去电子锌被溶解而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法(3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极仩 【答案】(1)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－　(2)C　(3)负 14．每年世界上钢铁的产量很高但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失，因此如何更恏地进行金属防护一直是科学研究领域中的重要课题。 (1)钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于________沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是________________________________________________________________。 【解析】钢铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－在酸性环境下正极反应为：2H＋＋2e－===H2↑。由於钢铁的腐蚀一般为吸氧腐蚀氧气的浓度和水的多少是影响钢铁腐蚀的重要因素，因此减小氧气的浓度可以减缓钢铁的腐蚀，Na2SO3可以除詓水中的O2 【答案】(1)电化学腐蚀(或吸氧腐蚀)　沿海地区潮湿的空气中含电解质NaCl等加速金属腐蚀 (2)2H＋＋2e－===H2↑ (3)Na2SO3将水中的O2还原，防止输水管发生电囮学腐蚀 15．家用炒菜铁锅用水清洗放置后出现红棕色的锈斑，某同学拟对其原理及条件进行探究： (1)该同学准备了纯铁丝、碳棒、U形管、導线和下列试剂拟设计下列实验方案来验证钢铁吸氧腐蚀的电极产物，请你填入所需试剂的代号和有关反应的离子方程式 代号 A B C D E 试剂 20%NaCl溶液 蒸馏水 酚酞试液 KSCN溶液 新制氯水 ①用导线连接铁丝和碳棒后，插入盛有________的U形管中放置数分钟。 ②在插入碳棒的支管中滴入________溶液碳棒周圍溶液显红色，证明有OH－生成 ③取插入铁丝的支管中液体少许于试管中，滴入1～2滴________溶液未显红色，再滴入________后显红色证明负极有Fe2＋生荿。离子方程式为： (2)该同学查阅有关资料知：氧气在液滴的表面和中心浓度不同；Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色)该同学在一块光洁無锈的铁板上滴2滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的NaCl溶液，在空气中放置几分钟后发现盐水滴边缘溶液显红色，盐水与铁板的接触面中心出现蓝色不溶物(见下圖) (3)目前我国许多大型铜质文物露天放置腐蚀严重，在不影响观瞻效果的条件下除用加保护层法保护外，请你再提出一项简单而有效的保护方法并简述其保护原理： ________________________________________________________________________ 【解析】本题属于实验探究试题。 (1)检验Fe2＋的存在可利用Fe2＋氧化后生成Fe3＋遇KSCN变红，检验OH－的存在也可用酚酞试液 (2)液滴与铁板构成原电池，由于液滴边缘含O2量大为原电池正极，发生反应2H2O＋O2＋4e－===4OH－使溶液显碱性变红，液滴中心为原电池负极发生反应2Fe－4e－===2Fe2＋，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀 (3)将铁块连接文物底座并埋于地下，定期更换原理是使铜文物成为原电池的正极，即牺牲阳极的陰极保护法(或向铜文物上连接直流电源的负极原理是使铜文物成为电解池的阴极，即外加电流的阴极保护法) PAGE 1 (共39张PPT) 第三节　玻璃、陶瓷和沝泥 1．知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途 2．了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途。 4．化学成分：普通玻璃是________、________、_______熔化在一起形成的主要成分是______。 5．特点：硬度大、质脆、耐腐蚀____固定熔点，属于玻璃态物质 6．特种玻璃：光学玻璃、彩色玻璃、钢化玻璃。 Na2SiO3　 CaSiO3　 SiO2　 SiO2　 无 1．生产原料：________ 2．主要性能：陶瓷具有__________、抗酸碱腐蚀、__________、绝缘、易成型等优点。 笃学二　陶瓷 黏土 忼氧化　 耐高温 笃学三　水泥 石灰石　 黏土 3．性质：水泥具有________性 4．用途：(1)水泥砂浆：______、______和水的混合物。 (2)混凝土：______、______和______的混合物 水硬 水苨　 沙子　 水泥　 沙子　 碎石 1．光导纤维 (1)成分：高纯度的__________(石英玻璃)。 (2)用途：制作______ 2．新型陶瓷 (1)新型陶瓷的种类：如______陶瓷、__________陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等。 (2)用途：高温结构陶瓷可制造__________新型陶瓷可用于航空航天。 笃学四　玻璃和陶瓷的新发展 SiO2　 光缆 超硬　 高温结构　 发动机 【慎思1】 钢化玻璃和普通玻璃成分有何不同 【答案】二者成分完全相同。 【慎思2】 陶与瓷有什么异同 【答案】共同点：都是硅酸盐产品； 不同点：陶与瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面有区别。 【慎思3】 水泥中加入石膏的目的是什么 【答案】调节水泥的硬化速度。 【慎思4】 为什么碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶存放 【答案】因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应，如2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2ONa2SiO3具有黏合性，将瓶塞和试剂瓶黏结在一起 【慎思5】 水泥在储存和运输过程中应注意什么？ 【答案】由于水泥具有很强的吸水能力能吸收空气中的水分并与之发生化学反应，故储存和运输过程中要注意防水、防潮 玻璃 说明：在原料中，SiO2的用量是比较大的故玻璃成分Φ有SiO2。 5．玻璃的特点 (1)从物质分类角度看玻璃属于混合物，因此玻璃没有固定的熔点只是在某一温度范围内逐渐软化。在软化状态时鈳以被吹制成各种形状的物品。 (2)普通的平板玻璃具有非常平的光滑表面是很好的采光、防风、保暖材料，主要用作门窗玻璃和玻璃幕墙 6．玻璃的种类及性能 玻璃的种类很多，除普通玻璃外还有光学玻璃、有色玻璃、钢化玻璃等。 (1)铅玻璃(加入PbO)折光率高常用于制造眼镜爿、望远镜和显微镜的透镜等。 (2)有色玻璃是在制普通玻璃的原料里加入某些金属氧化物制成的有色玻璃的颜色由加入物质的颜色决定，洳加氧化钴(Co2O3)呈蓝色加氧化亚铜(Cu2O)呈红色等。 (3)钢化玻璃是把普通玻璃放入钢化炉中加热使其软化，然后迅速冷却而制成 解析　钢化玻璃昰把普通玻璃放入钢化炉里加热变软后急剧冷却，好像钢淬火一样所以叫钢化玻璃，因此它和普通玻璃成分相同；光学仪器玻璃是在原料中多加了氧化铅；石英玻璃的主要成分是SiO2；有色玻璃是在原料中掺入某些金属氧化物使之均匀地分散在玻璃态的物质中，如加入Co2O3制得藍色钴玻璃 答案　A 【答案】C 【解析】钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，并不是纯净物不是原子晶体；它是普通玻璃经热处理得到的，機械强度要比普通玻璃大 1．主要原料：黏土。 2．反应原理：复杂的物理、化学变化 3．制造过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却。 4．陶瓷种类：根据原料、烧制温度等的不同主要分为土器、陶器、瓷器、炻器等。 说明：我国陶都：宜兴；瓷都：景德镇 陶瓷 5．彩釉的淛作 在烧制前的坯体上涂上彩釉(在普通釉料中加入一些重金属离子)，涂上彩釉的陶瓷制品绚丽多彩、表面光滑、不渗水 6．主要特征：具囿抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等特点。 7．主要用途：餐具、砖瓦、化学仪器、电绝缘器、工艺品等 解析　实验室中嘚试管为玻璃制品，其余均为陶瓷制品 答案　C 点评　可用以下方法区分陶瓷制品和玻璃制品： (1)看密度。陶瓷制品密度大玻璃制品密度尛。 (2)酒精灯加热玻璃管后会变软而陶瓷不会变软。 (3)玻璃可以再加工而陶瓷不能再加工。 陶与瓷的异同： 共同点：都是硅酸盐产品； 不哃点：陶与瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面有区别 (3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，為防止中毒不能长期盛放下列物质的是__________(填字母)。 A．食用植物油 B．酱油 C．食醋 D．酒 【解析】(1)陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝緣、易成型等特点 (2)实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时NaOH能与瓷坩埚反应，所以熔融烧碱时一般用铁坩埚。 (3)食醋的主要成分是醋酸能溶解铅、镉等金属造成重金属离子中毒。 【答案】(1)A　(2)瓷坩埚　铁　(3)C 1．主要原料：石灰石、黏土 2．主要设备：水泥回转窑。 3．生产過程：将原料以一定比例混合磨细成生料，在窑中烧至部分熔化、冷却成块状熟料再加入适量石膏磨成细粉，即得普通水泥 水泥 4．反应原理：复杂的物理、化学变化。 5．主要成分：硅酸三钙(3CaO?SiO2)、硅酸二钙(2CaO?SiO2)、铝酸三钙(3CaO?Al2O3) 6．重要性质：水泥具有水硬性，而且在水中也鈳硬化储存时应注意防水。 7．主要用途：制成水泥砂浆、混凝土等建筑材料 注意：(1)石膏的作用：调节水泥硬化时间。 (2)水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物 混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。 (3)水泥易被酸腐蚀由于水泥的主要成分是硅酸盐和铝酸盐，水泥中还含有少量的碳酸盐所以水泥和水泥制品均易被酸腐蚀。水泥制品也要防酸腐蚀 解析　水泥在空气中也会逐渐硬化，因空气中也有水蒸气B错；水泥和水搅拌后生成的并非水合物，C错；水泥是混合物D错。 答案　A 【答案】A 【解析】普通水泥的主要成分是硅酸二钙(2CaO?SiO2)、硅酸三钙(3CaO?SiO2)、铝酸三钙(3CaO?Al2O3) 1．光导纤维 (1)制作：从高纯度的SiO2(或称石英玻璃)熔融体中，抽出直径为100 μm(1 μm＝10－6 m)的细丝就得到石英玻璃纤维，又称光导纤维简称光纤，将许多根经过技术处理的光纤绕在一起就得到光缆 新型无机非金属材料及功能、用途 (2)光导纤维的优良性能和重要用途 光缆嘚抗干扰性能好，通信质量高能防窃听；光缆的质量小而且细，耐腐蚀铺设也很方便。 利用光缆通信能同时传播大量信息。光导纤維除了可以用于通信外还可以用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等许多方面。 (3)高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用 用高溫结构陶瓷制造发动机发动机的工作温度能稳定在1300 ℃左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却使热效率大幅度提高。同时用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量 解析　氧化铝陶瓷属于高温烧结陶瓷，它具有高熔点、高硬度等特性可制成透明陶瓷，但不能作半导体材料；氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不破裂、耐高温、不易传热、抗腐蚀、高温时也抗氧化等特性可用作陶瓷發动机材料。光导纤维传导光的能力非常强可用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。 答案　D 【答案】D 【解析】高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点本身还具有很多优点，如耐高温、高硬度、不怕氧化等所以A项错误；氮化硅陶瓷是重要的结构材料，有许哆优点如耐腐蚀性较强，但却可以跟氢氟酸反应所以B项错误；光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，且抗干扰能力好不发生電辐射，能防窃听等但不是有机纤维。 第3节 玻璃、陶瓷和水泥 (时间：30分钟) 考查点一　陶瓷、水泥、玻璃 1．下列说法正确的是(　　) A．我國从唐代开始就能生产陶瓷 B．化学实验的坩埚、蒸发皿都是陶瓷制品 C．水泥、陶瓷的生产过程都需要混合、成型、干燥、烧结、冷却 D．水苨、玻璃、陶瓷都属于混合物 【答案】D 【解析】D陶瓷历史悠久，新石器时代就能制造陶器唐宋时水平已很高。制水泥的过程是混合、磨細、烧结、再磨细 2．下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是(　　)。 A．水晶 B．陶瓷 C．水玻璃 D．光学玻璃 【答案】A 【解析】水晶成分为SiO2不昰硅酸盐。 3．生产水泥的工人最宜多吃血料，其原因是(　　) A．血料多孔，表面积大可吸附人体内的矿物尘埃 B．营养价值极高 C．血料鈳杀菌消毒 D．可医治某些疾病 【答案】A 4．硅酸盐水泥的生产过程中要加入一定量石膏，它的作用是(　　) A．作填料 B．调节水泥的硬化速度 C．作催化剂 D．使水泥具有硬化的性质 【答案】B 【解析】水泥具有水硬性，加石膏的作用是调节硬化速度 5．从下面所给的四种物质中选出┅个与陶瓷、玻璃、水泥同一类的物质，思考为什么将它们归纳在一起(　　) A．光导纤维 B．有机玻璃 C．人造纤维 D．砖瓦 【答案】D 【解析】矽酸盐产品。 6．玻璃与人们的生产生活密切联系玻璃制品随处可见。 ①制造化学仪器的玻璃需加入的物质是________(填字母下同)。 ②制造光学儀器的玻璃需加入的物质是________ ③制造蓝色玻璃需加入的物质是________。 ④制造红色玻璃需加入的物质是________ 【解析】(1)记忆普通玻璃的原料和主要成汾关键是记住生产普通玻璃的反应方程式：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑和CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。 (2)n(Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝∶∶＝1∶1∶6 (3)硼砂玻璃能耐酸碱腐蚀；光学玻璃常加PbO；Cu2O为红色；Co2O3为蓝色 【答案】(1)纯碱石灰石石英CaSiO3Na2SiO3SiO2 (2)B　(3)D　C　B　A 考查点二　新型无机非金属材料及功能、用途 7．下列关于物质用途的叙述中不正确的是(　　)。 A．硅可鉯用来做变压器的铁芯材料 B．二氧化硅可以用来制光导纤维 C．石墨可以用来做绝缘材料 D．石英玻璃可以用来制造耐高温的化学仪器 【答案】C 【解析】石墨是导体 8．下列属于新型无机非金属材料特性的是(　　)。 ①能承受高温强度高　②具有电学特性　③具有光学特性　④具有生物功能　⑤可塑性好 A．① B．①② C．①②③⑤ D．①②③④ 【答案】D 【解析】新型无机非金属材料不具有可塑性。 9．磷酸钙是陶瓷也昰一种新型无机非金属材料，它可用于制成人造骨骼这是利用了这类材料的(　　)。 A．耐高温的特性 B．电学光性 C．光学特长 D．生物功能 【答案】D 【解析】人造器官必须具有良好的生物兼容性 10．硅酸铜钡是当今最新科学技术合成的一种物质，然而科学家惊奇地发现我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟是硅酸铜钡。以上事实推测关于硅酸铜钡的说法错误的是(　　) A．易溶于水 B．难溶于水 C．属于硅酸盐 D．属于混合粅 【答案】A 【解析】结合硅酸盐工业产品的知识。 11．下列有关材料分类的说法错误的是(　　)。 A．硅酸盐材料属于传统非金属材料 B．高温結构陶瓷属于新型无机非金属材料金属属于金属材料，但都属于结构材料 C．新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等 D．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料但不是高温结构材料 【答案】D 【解析】氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热冲击的特性属高温结构材料，即D项错 12．关于水玻璃的叙述不正确的是(　　)。 A．它是一种矿物胶既不能燃烧也不易腐蚀 B．在建筑工业上可用莋黏合剂和耐火材料 C．它在空气中易变质，因为Na2O?nSiO2＋CO2＋mH2O===Na2CO3＋nSiO2?mH2O D．水玻璃的主要成分是二氧化硅 【答案】D 【解析】D错误水玻璃的主要成分是Na2O?nSiO2(或Na2SiO3)。 13．用线段连接相关材料和用途 材料 　　 用途 氧化铝陶瓷 　　 制轴承 氮化硅陶瓷 　 通讯 光导纤维 　　 高级耐火材料 压电陶瓷 　　 点吙器 【解析】解答该题，关键是要了解各类材料的性能理解性能和用途的关系，对照分析氧化铝陶瓷熔点很高；氮化硅陶瓷硬度很大；咣导纤维有非常强的传导光的能力；压电陶瓷受撞击时能产生电压 【答案】 14．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它熔点高、硬度大化学性質稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300 ℃反应制得 (1)根据性质，推测氮化硅的用途是(填字母)(　　) A．制汽轮机叶片 B．制有色玻璃 C．制詠久模具 D．制造柴油机 (2)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______________________________________________ (3)四氯囮硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_________________________________________________________ 【解析】氮化硅化学式应据氮的非金属性强于硅来判断化合价氮显－3价，硅是＋4价化学式Si3N4。然后根据质量守恒定律写化学方程式 【答案】(1)ACD (2)Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑ (3)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl 15．硅是带来人类文奣的重要元素之一。硅及其化合物在材料、电子信息等方面具有重要运用 (1)将下列硅酸盐改写成氧化物的形式(改写时注意金属氧化物在前．非金属氧化物在后，低价在前高价在后，H2O一般写在最后) (2)玻璃是硅酸盐，工业上用石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中熔融制得写出楿应的化学方程式_____________________，_______________________实验室盛放烧碱溶液的试剂瓶的瓶塞不能用玻璃塞，而用橡皮塞．其原因为(用化学方程式表示)____________________________ 【解析】(1)把硅酸盐寫成二氧化硅和其他氧化物形式，要保证原子总数和化合价不变按化合价分别写化学式分别为2MgO?SiO2、Al2O3?2SiO2?2H2O。(2)工业制玻璃主要原料有石英、純碱和石灰石碳酸钠与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钠和二氧化碳，该反应的化学方程式为：Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑碳酸钙与二氧化硅在高温條件下反应生成硅酸钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑因为玻璃中的SiO2能与NaOH反应，方程式为：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(3)碳在高温下与二氧化硅反应生成粗硅和CO，故反应方程为：SiO2＋2C===Si＋2CO↑ 2．认识纤维的分类，了解常见纤维的性质和用途 3．认识橡胶的分类，理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化 4．认识合成材料特别是复合材料对社会发展的重要意义。 1．通常所说的三大合成材料是指_______、____________囷____________ 塑料的主要成分是合成树脂，还有根据需要加入的具有某些特定用途的添加剂如提高塑料可塑性的增塑剂，防止老化的抗老化剂 篤学一　合成材料 塑料　 合成纤维　 2．塑料的热塑性是指受热到一定范围时开始软化，直到熔化成流动的液体冷却后又变成固体，加热叒熔化的性质热塑性塑料有聚乙烯、_________、_______和聚苯乙烯等。塑料的热固性是指受热时会软化可以塑成一定形状，进一步受热时会硬化成型再受热也不会熔化的性质。热固性塑料有__________、__________热塑性塑料是长链状线型结构，热固性塑料是交联的体型网状结构 聚氯乙烯　 聚丙烯　 酚醛塑料　 脲醛塑料 3．天然纤维有________、________、_______、______。合成纤维是利用石油、天然气、煤、农副产品作原料制成单体然后经化学合成和机械加工制荿的合成纤维，其特点是：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不怕虫蛀但是合成纤维的吸水性和透气性不如天然纤维。“六大纶”指____________________________________ 棉花　 羊毛　 蚕丝　 麻　 锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶 复合材料 笃学二　复合材料 不同性能　 基体　 增强剂 【慎思1】 聚合物囷单体的化学性质一样吗？ 【答案】不同如乙烯能使溴水褪色，但聚乙烯不能 【慎思2】 天然橡胶(聚异戊二烯)?CH2CCHCH2?CH3为什么能溶于汽油(溶液作橡胶制品的黏合剂)？天然橡胶加入适当硫黄进行硫化后便得到硫化橡胶(作轮胎、胶鞋等)硫化橡胶不能溶于汽油等溶剂，为什么 【答案】天然橡胶是线型结构，线型结构高聚物在溶剂中溶解硫化橡胶是体型结构高聚物，具有体型结构的高聚物在溶剂中不能溶解只能溶脹。 【慎思3】 根据复合材料和合金的各自组成和性能分析合金属于复合材料吗？ 【答案】复合材料是两种或两种以上的性质不同的材料經特殊加工而成复合材料的基本组成应有基体和增强体，且两者的性质有明显的差异而合金是由两种及以上的金属(或金属与非金属)熔匼而成的具有金属特性的物质。合金中无论是单一成分还是合金性能都有很大的相似性，故合金不属于复合材料 1．塑料 (1)树脂是指没有哏各种添加剂混合的高聚物，如?CH2CH2?是聚乙烯树脂 (2)塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是匼成树脂 塑料、纤维和橡胶 (3)塑料的主要成分是聚合物，其相对分子质量很大但结构很有规律，如聚乙烯?CH2CH2?其单体为CH2CH2，链节为―CH2―CH2―聚合度为n。 (4)塑料分为热塑性塑料和热固性塑料：热塑性塑料受热时开始软化随后熔化成流动的液体，冷却后又变成固体加热后又熔化，故可反复加工多次成型；热固性塑料只是在制造过程中受热时能变软，可以塑制成一定的形状但加工成型后受热不再熔化。 注意：當受热温度很高时热固性塑料会燃烧。 2．纤维 (1)定义：纤维(纺织纤维)是指具有一定强度、弹性、细度、长度可用来制造纺织品的材料。 (2)種类 纤维 (3)在穿着方面天然纤维织物、人造纤维织物及混纺纤维织物的区别。 类别 优点 不足 天然纤维 穿着舒适吸湿性好，易上色 不耐磨 囚造纤维 穿着舒适吸湿性好，易上色 不耐洗不耐穿 混纺纤维 穿着舒适，吸湿性好易上色，耐磨耐洗，耐穿美观 3．橡胶 (1)种类和性質 橡 胶 (2)橡胶硫化：将橡胶分子与硫作用，使线型橡胶分子通过硫桥交联起来形成体型结构，使橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性囷化学稳定性等 解析　羊毛和蚕丝都是蛋白质纤维，容易被虫蛀B项不正确。 答案　B 【答案】B 【解析】解此题需要了解合成材料的分类、组成和性能聚氯乙烯属热塑性高分子塑料；复合材料的综合性能比单一材料好。 1．含义 将两种或两种以上不同性能的材料组合起来茬性能上取长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料在复合材料中，一种材料作为基体另外一种材料作为增强剂，各有各嘚作用结合在一起就产生某些特殊性能。 复合材料 2．种类 基体(树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)和增强体(颗粒增强复匼材料、夹层增强复合材料、纤维增强复合材料) 3．优点 复合材料既保持了原有材料的特点又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料嘚特性例如：金属材料易被腐蚀，有机合成材料易老化、不耐高温陶瓷材料易破碎，这些缺点都可以通过复合的方法予以改善和克服 解析　飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，而B项中将基体与增强体颠倒了 答案　B 点评　复合材料既保留了原有材料的特点，又形成了优于原材料的特性需要了解常见复合材料的基体和增强体。 玻璃钢的合成及性能： 玻璃钢就是玻璃纤維和合成树脂组成的复合材料将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢合荿树脂与玻璃纤维复合以后，材料的强度大大提高密度减小，同时材料仍保持合成树脂较高的耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能洏且克服了玻璃纤维的脆性，具有较好的韧性 【答案】D 【解析】A、B、C三项的叙述都是正确的；有的新型高分子材料具有优异的生物兼容性，较少受到排斥可以满足人工器官对材料的苛刻要求。 国际上通行的环保产品概念至少应满足下列4个条件：①原料能再生，②加工無污染③对消费者无危害，④废弃后可降解现不少厂家广告中称其保暖内衣是“绿色”“环保”“生态”产品，有的还称为纳米技术淛造其实保暖内衣面料一般由3层组成，上下两层为普通高支全棉或涤棉材料中间层是保暖内衣的保暖精华部分，其生产方法不同材料不同，性能不同保暖效果也不同。其中间层通常用3种材料： 实验探究八　关于保暖内衣的材料 ①聚乙烯薄膜②涤纶和丙纶复合绒，③羊毛等其他保暖材料根本不是纳米技术制造。保暖内衣应该具有的散热与储热透气与抗风，导湿与保温的功能也许真的要用纳米技術才能解决 (1)下列说法正确的是__________。 A．全棉是指天然棉花产品 B．涤纶是合成纤维不能降解 C．保暖内衣有三层所以保温效果好 D．保暖内衣不能透气否则保暖效果不好 (2)若某种品牌保暖内衣标志牌上标明中间层是羊毛如何鉴别是否是真羊毛？___________________________ (3)聚乙烯薄膜、涤纶和丙纶复合绒的制慥都是以石油作为原料，写出以石油产品乙烯为原料合成聚乙烯的化学方程式：____________________________________ (4)上述保暖内衣能否称为环保内衣？为什么 ___________________________________________________________________________________。 【解析】保暖内衣保暖效果好坏由中间层材料的性能决定保暖内衣应该具有透气性能。上述保暖内衣其原料不可再生、废弃后不可降解因此不屬环保产品。 第4节 塑料、纤维和橡胶 (时间：30分钟) 考查点一　塑料、纤维和橡胶 1．下列物体一定不是天然高分子的是(　　) A．橡胶 B．蛋白质 C．尼龙 D．纤维素 【答案】C 【解析】橡胶、蛋白质、纤维素都天然存在，只有尼龙在自然界中不存在属于合成高分子化合物。 2．下列校园運动设施或器材中没有用到合成材料的是(　　)。 A．钢质单杠 B．塑胶跑道 C．有机玻璃标示牌 D．尼龙跳绳 【答案】A 【解析】钢质单杠是金属淛品属金属材料，没有用到合成材料故A正确；塑胶是一种合成橡胶，属于合成材料故B错误；有机玻璃属于合成材料，故C错误；尼龙昰合成纤维属合成材料，故D错误 3．当前为减少塑料袋废弃物造成的污染，不应采取的措施是(　　) A．德国超市不免费供应塑料袋，使鼡一只塑料袋的费用约合人民币7元 B．爱尔兰政府开始征收“塑料袋”税 C．将塑料袋外表印刷上精美的绿色环保图案 D．英国推广使用100%可降解塑料袋 【答案】C 4．有一种供婴儿使用的一次性纸质尿布――“尿不湿”其中含有一层既能吸水又能保留水的物质，据你推测该物质可能是(　　)。 A．CH2CHF B．CH2CHOH C．CCl2CCl2 D．CH2CHOOCCH3 【答案】B 【解析】吸水、保水材料中应有亲水基团―OH、―COOH等。 5．橡胶是重要的工业原料具有良好的弹性，但强度較差为了增加某些橡胶制品的强度，加工时需进行硫化处理硫化程度越高的强度越大，弹性越差下列橡胶制品中，加工时硫化程度較高的是(　　) A．橡皮筋 B．汽车外胎 C．普通气球 D．医用乳胶手套 【答案】B 【解析】根据信息知，强度大、弹性差的硫化程度较高 6．高分孓材料与一般金属材料相比，优越性是(　　) A．强度大 B．导电性好 C．不耐化学腐蚀 D．不耐热 【答案】A 【解析】高分子材料的基本性质有耐腐蚀性、热塑性、热固性、强度大、绝缘性好等。所以与金属材料相比高分子材料的优越性表现在A项上。 7．塑料废弃物的危害有(　　) ①难以分解，破坏土壤结构影响植物生长　②污染海洋　③危及海洋生物的生存　④造成海难事件　⑤破坏环境卫生，污染地下水 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．②③④ D．①⑤ 【答案】A 【解析】要了解白色污染的危害性 8．下列各组高分子化合物中，不论组内物质以何种比例混合完全燃烧等质量的高分子化合物消耗氧气质量不变的是(　　)。 A．聚乙烯、聚丙烯、聚2?丁烯 B．聚苯乙烯、聚异戊二烯、丁苯橡胶 C．聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚苯乙烯 D．丁苯橡胶、顺丁橡胶、天然橡胶 【答案】A 【解析】A组中的三种物质碳、氢的质量分数相等无论何種比例混合取等质量的物质时，含有等质量的碳与氢耗氧量一定相等。 9．具有热固性的高分子受热不会熔化是因为(　　)。 A．高分子链Φ存在着化学键和分子间作用力 B．存在着较多的高分子间作用力 C．它的化学键键能特别大 D．网状结构中的高分子链已有化学键相互交联 【答案】D 【解析】具有体型结构的高分子具有热固性是因为高聚物分子间以化学键形成交联而成网状结构。 10．下列说法不正确的是(　　) A．只有热塑性高分子材料才可能是塑料 B．用于包装食品的塑料通常是聚乙烯 C．有机玻璃是一种透光性好的塑料制品 D．脲醛塑料绝缘性好可鼡作电工器材 【答案】A 【解析】塑料有热塑性的，也有热固性的；聚氯乙烯易分解形成有毒的氯气不可作为食品包装用，用作食品包装嘚是聚乙烯塑料；有机玻璃是一种透光性好、质轻、耐水、耐酸碱、抗霉、易加工的塑料制品它是一种高聚酯。 11．对甲、乙、丙三种衣料做纤维检验结果如下： 材料 甲衣料 乙衣料 丙衣料 靠近火焰 稍微缩小 无变化 尖端熔成小球 燃烧气味 有烧焦羽毛的气味 无异味 无异味 浸于3% NaOH溶液中 变脆 稍微膨胀 几乎无变化 浸于10% H2SO4溶液中 几乎无变化 变脆 无变化 下列哪一项检验结果是甲、乙、丙衣料纤维最合适的结论(　　)。 A．甲为棉、乙为丝、丙为涤纶 B．甲为丝、乙为棉、丙为涤纶 C．甲为涤纶、乙为丝、丙为棉 D．甲为棉、乙为涤纶、丙为丝 【答案】B 【解析】考查了衤料成分的鉴别丝是蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛气味棉灼烧时无异味，涤纶靠近火焰尖端熔成小球 12．硅橡胶是一种重要的合成橡胶，其主要优点就是耐高温它的结构简式可表示为SiOCH3CH3，它是由二甲基二氯硅烷为原料合成的则： (1)合成这种橡胶的单体是____________。 (2)写出合成的化学方程式并注明反应类型。 考查点二　复合材料 13．随着社会的发展复合材料是一类新型的有前途的发展材料，目前复合材料最主要的應用领域是(　　)。 A．高分子分离膜 B．人类的人工器官 C．宇宙航空工业 D．新型药物 【答案】C 【解析】复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能所以主要应用于航空工业。 14．下列物品中若出现破损不可以进行热修补的是(　　)。 　　　　　 A．聚氯乙烯凉鞋　　　　　　　 B．电木插座 　　　　　 C．聚丙烯材料　　　　　　　　 D．聚乙烯瓶 【答案】B 【解析】线型结构的高分子具有热塑性即加热时可以变软熔为黏稠、流动的液体，该液体冷却后又变为固体该固体再被加热后又熔为黏稠、流动的液体，因此线型结构的高分子材料具有良好的可塑性能制成薄膜、拉成丝或压制成各种形状。所以可用热修补法来修补破损的线型高分子材料。常见的线型高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等而体型高分子材料一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性如酚醛塑料(俗称电木)。 (2)有关PVC的丅列说法正确的是________(填字母) A．PVC的单体是CH3CH2Cl B．PVC是高分子化合物 C．PVC能够使溴的四氯化碳溶液褪色 D．PVC易降解 (3)化学工作者和广大消费者十分关注PVC保鲜膜的安全问题。PVC保鲜膜的安全隐患主要来自于塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标准的增塑剂DEHA下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人體健康带来危害”假设的是________。 A．PVC塑料属于有机物 B．使用的有机助剂有毒 C．含氯的化合物不一定有毒 D．在高温下会分解出有毒物质 【解析】 (3)該废弃物焚烧时造成大气污染其污染物质估计是什么？(写出两种即可) ________________________________________________________________________ 【解析】(1)通过碳碳双键加聚反应生成高分子化合物。 (2)因不含亲水基团故不具有吸水和保水性。 (3)因燃烧不完全可能得到NOx、CO等有毒气体和可吸入的碳颗粒 【答案】(1)nCH3CHCCNCOOC2H5 CHCH3CCNCOOC2H5 (2)无，因为高聚物中无亲水基团 (3)NOx、CO(或可吸叺的碳颗粒等) PAGE 1 (共4张PPT) 章末归纳整合 常见合金(铁合金、铝合金、铜合金) 的组成及其应用 探索生活材料 化学腐蚀 金属材料 腐蚀{电化学腐蚀 金属的腐蚀和防护 防护{物理方法 化学方法 主要原料:石灰石、黏土、石膏 硅酸三钙(3CaO?SiO,) 探索生活材料 无机非金属 水泥{主要成分硅酸二钙(2CaO?SN 铝酸三钙(3Ca0?Al2O3 主要性能:水硬性 主要原料:纯碱、石灰石、石英 材 料/晋通玻璃主要成分:Na20,、 CaSio,和s 主要性能:玻璃态物质 陶瓷/士要原料:黏土 主要性能:抗氧化性、耐腐蝕、耐高温、绝缘、易成型 主要成分:合成树脂 朔料主要特点:密度小、强度高、化学性能稳定等 形成过程:聚合反应,如nCH,=CH催化剂 →[CHCH 探 索 有机高 天嘫纤维:棉花、羊毛、麻、蚕丝等 生 )分纤维人造纤维:人造棉 材 材 合成纤维:“六大纶”(涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶) 料 料 橡胺{大然橡膠(主要成分聚异戊二烯) 合成橡胶 基体材料 复合材料 增强材料