化学与材料的发展PPT课件
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化学ppt课件
氧化还原反应
了解氧化还原反应的概念 、电子转移和氧化剂、还 原剂的作用。
物质的状态与变化
物质的三态
学习固态、液态和气态物质的基本特征和相互转化过程。
物理变化与化学变化
掌握物理变化和化学变化的区别与联系，理解化学变化的本质。
能量变化
了解化学反应中的能量变化，如吸热反应和放热反应，以及化学 键能与反应热的关系。
胶体化学基础
胶体的定义、分类及制备方法，胶体 性质及应用。
胶体稳定性与聚沉
胶体稳定性的影响因素，聚沉方法及 原理。
08
课程总结与复习建议
关键知识点回顾与总结
原子结构与元素周期表
化学键与分子结构
掌握原子的电子排布、元素周期表的基本 规律及元素性质的递变规律。
理解离子键、共价键的形成原理，掌握分 子的几何构型和化学键对分子性质的影响 。
机理分析
了解反应机理，如亲电取代、亲核取 代、自由基反应等，掌握反应条件对 反应的影响。
生物体内重要有机物简介
糖类
了解单糖、双糖、多糖的结构与性质，及其在生物体内的 功能，如葡萄糖、淀粉、纤维素等。
脂类
了解脂肪、磷脂、固醇等的结构与性质，及其在生物体内 的功能，如甘油三酯、磷脂双分子层等。
蛋白质
了解氨基酸、蛋白质的结构与性质，及其在生物体内的功 能，如酶、抗体等。同时，掌握蛋白质的合成与降解过程 。
器材使用方法
演示正确使用实验器材的方法，如器材的握持、 操作、清洗和存放等。
器材保养与维护
教授如何保养实验器材，延长使用寿命，如定期 清洗、干燥和防锈等。
危险化学品管理与废弃物处理
危险化学品分类
01
详细介绍易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等危险化学品的分类及
化学与材料的发展-PPT
34
[名师精析] (1)2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑. (2)用 Cl2 制备纯硅涉及反应：2Cl2＋Si(粗)==△===SiCl4，用 H2 还原，SiCl4 得到高纯硅的化学方程式为：SiCl4＋2H2=高==温==Si＋4HCl. (3)先发生反应：CH2CH2＋Cl2―→ClCH2CH2Cl，再通过脱去一分子 HCl，使之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，即
6
(3)硅 目前半导体工业最重要的基础材料，其制备反应为： SiO2＋2C=16=0=0=℃==～==1=8=0=0=℃=Si＋2CO↑. Si＋3HCl=2C=5=u0=℃粉==～或=3=A0=g0=粉℃==SiHCl3＋H2. SiHCl3＋H2=11=0=0=℃==～==1=2=0=0=℃=Si＋3HCl.
(2)炼钢
①原料：生铁(或废钢铁)、氧气、生石灰、脱氧剂
②主要反应：
除碳：2C＋O2=高==温==2CO
2Fe＋O2=高==温==2FeO
FeO＋C
高温 =====
Fe＋CO
14
除硫：FeS＋CaO
高温 =====
CaS＋FeO
脱氧：2FeO＋Si=高==温==2Fe＋SiO2
SiO2＋CaO=高==温==CaSiO3
12
2．几种金属的冶炼 (1)炼铁
①原料：铁矿石(如磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等)、焦 炭、石灰石、空气． ②主要反应：2C＋O2=高==温==2CO 3CO＋Fe2O3=高==温==2Fe＋3CO2 CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2=高==温==CaSiO3
13
③设备：炼铁高炉
38
4．我国及美国、日本等国家已研制出一种陶瓷柴油
[名师精析] (1)2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑. (2)用 Cl2 制备纯硅涉及反应：2Cl2＋Si(粗)==△===SiCl4，用 H2 还原，SiCl4 得到高纯硅的化学方程式为：SiCl4＋2H2=高==温==Si＋4HCl. (3)先发生反应：CH2CH2＋Cl2―→ClCH2CH2Cl，再通过脱去一分子 HCl，使之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，即
6
(3)硅 目前半导体工业最重要的基础材料，其制备反应为： SiO2＋2C=16=0=0=℃==～==1=8=0=0=℃=Si＋2CO↑. Si＋3HCl=2C=5=u0=℃粉==～或=3=A0=g0=粉℃==SiHCl3＋H2. SiHCl3＋H2=11=0=0=℃==～==1=2=0=0=℃=Si＋3HCl.
(2)炼钢
①原料：生铁(或废钢铁)、氧气、生石灰、脱氧剂
②主要反应：
除碳：2C＋O2=高==温==2CO
2Fe＋O2=高==温==2FeO
FeO＋C
高温 =====
Fe＋CO
14
除硫：FeS＋CaO
高温 =====
CaS＋FeO
脱氧：2FeO＋Si=高==温==2Fe＋SiO2
SiO2＋CaO=高==温==CaSiO3
12
2．几种金属的冶炼 (1)炼铁
①原料：铁矿石(如磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等)、焦 炭、石灰石、空气． ②主要反应：2C＋O2=高==温==2CO 3CO＋Fe2O3=高==温==2Fe＋3CO2 CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2=高==温==CaSiO3
13
③设备：炼铁高炉
38
4．我国及美国、日本等国家已研制出一种陶瓷柴油
精品：2015届高考化学大一轮课件：13-42化学与材料的发展
2．性能优异的合成材料 (1)塑料的改性。 填充改性，共混改性，共聚改性。 (2)功能高分子材料，如离子交换树脂，能导电的高分子， 高分子药物，高吸水性树脂，微胶囊等。
助学微博
易错提示 1．高分子的单体和链节区分不清，是失分的一个重要方 面。 2．高分子都是混合物，认识不到位时容易失分。 3．由高分子判断单体的方法掌握不好，容易出现错误。 4．缩聚反应中有小分子生成，这是区别于加聚反应的特 征之一。
＋
4．为防止轮船腐蚀，通常在轮船船身上装有一定数量的 铅块。(×) 解析：为防止轮船腐蚀，应在轮船身上装活泼性比 Fe 强 的锌块。 5．钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池 反应，因此，生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳。(×) 解析：碳是铁合金的重要组成成分，影响钢铁的性质， 因此生铁炼钢时不能完全除去碳，只能调整碳的含量。
NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 24 ___________________________________________ □ ，
△ 25 2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O，□ 950～970℃ 2Al2O3 ===== 4Al＋3O2↑ 通电Na3AlF6 ________________________________ ( 加入少量冰晶石和少 量萤石降低 Al2O3 的熔点)。
FeO＋C===Fe＋CO FeS＋CaO===CaS＋FeO 20 21 □____________________，□________________________。
炼钢炉 22 ___________ (3)设备：□ 。
3．炼铝
铝土矿 。 23 ________ (1)原料：□
(2)原理：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，
选22.47化学与材料的发展
(2)电化学腐蚀:不同金属或不纯金属与电解质溶液接触,因发
生原电池反应而引起的金属的腐蚀｡
第12页 共 106 页
2.金属的电化学腐蚀类型(以钢铁生锈为例) (1)吸氧腐蚀 ①条件:金属表面的电解质溶液酸性很弱或呈中性｡
②电极反应
阳极:Fe-2e-===Fe2+
1 O 2 g H 2O l 2e 2OH (aq) 阴极: 2
第17页 共 106 页
体验热身
第18页 共 106 页
1.维通橡胶是一种耐腐蚀､耐油､耐高温､耐寒性能都特别好 的氟橡胶,它的结构简式为: ,合成它的单体为( )
A.氟乙烯和全氟丙烯 B.1,1—二氟乙烯和全氟丙烯 C.1—三氟甲基—1,3—丁二烯 D.全氟异戊二烯
第19页 共 106 页
答案:B 解析:分析维通橡胶的结构简式可知,其加聚反应的产物,采用 “单变双”“双变单”的方法可知其单体应为 CH2===CF2和CF2====CF—CF3,其名称分别为1,1—二氟
3.几种金属的冶炼 (1)炼铁 ①几种铁矿石的主要成分:磁铁矿Fe3O4,赤铁矿Fe2O3,褐铁矿 2Fe2O3·3H2O,黄铁矿FeS2等｡ ②原料:铁矿石､焦炭､石灰石和空气｡ ③原理:(以赤铁矿为例,写反应方程式)
3CO Fe2O3 高温2Fe 3CO2
④石灰石的作用:除去脉石,有关反应方程式:
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,
NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+
NaHCO3 , 2Al(OH)3 Al 2O3 3H2O｡
③电解:加入冰晶石及少量萤石降低Al2O3的熔点｡ 化学方程式:
2024版化学发展史精PPT课件
对未来科学发展的展望
新能源与可持续发展
随着环境问题的日益严重，新能源与 可持续发展成为未来化学研究的重要 方向。
生物医学与生命健康
生物医学与生命健康领域的快速发展 为化学研究提供了新的机遇和挑战。
材料科学与纳米技术
材料科学与纳米技术的飞速发展将为 化学研究带来新的突破和创新。
人工智能与化学信息学
人工智能与化学信息学的结合将为化 学研究提供更高效、更准确的计算模 拟和数据分析工具。
对科学精神的培养与传承
追求真理、勇于探索的精神
化学发展史中充满了科学家们追求真理、勇于探索的故事， 这种精神是科学研究的动力源泉。
严谨细致、实事求是的态度 化学研究需要严谨细致的实验操作和实事求是的数据分析， 这种态度是保证科学研究质量的关键。
团结协作、开放包容的胸怀 化学研究需要科学家们团结协作、开放包容，共同推动科 学事业的发展。
化学发展史概述
古代化学
炼金术、制陶、染色等工艺中积 累的化学知识。
近代化学
从燃素说到原子论，化学逐渐从经 验走向科学。
现代化学
随着物理学、生物学等学科的交叉 融合，化学研究进入分子水平，并 拓展到材料、能源、环境等领域。
课件目的与结构
课件目的
介绍化学发展史上的重要事件、人 物和理论，帮助学生了解化学学科 的发展历程和现状。
早期元素理论与物质观念
四元素说
古希腊哲学家恩培多克勒提出，认为 万物由火、水、土、气四种元素组成。 这一理论对后来的化学元素观念产生 了深远影响。
原子论
古希腊哲学家德谟克利特和留基伯提出， 认为物质是由不可再分的原子构成的。 这一理论为现代化学原子论的发展奠定 了基础。
古代化学成就及其影响
《材料的利用与发展》PPT教学课件
A.它是非金属单质
B.它属于人工合成的有机高分子材料
C.它与C60的原子排别很大
解析规律方
[解析] 硼“足球烯”是由硼元素组成的纯净物,属于单质;每个硼“ 足球烯”分子是由40个硼原子构成的,所以与C60的原子排列不
法 综
同;硼“足球烯”与普通硼单质都是由硼元素组成的单质,因此其
类
练
解析知识要
知识点 2 新型材料 3.通过科学研究生产出很多材料,下列物质中不属于新型材
点
分 料的是 ( C )
类
练 A.医用人造血管
B.破冰斧柄的玻璃纤维塑料
C.酒精、汽油
D.隔水透气的高分子薄膜
解析知识要
4.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料,许多材料达 到纳米(1 nm=10-9 m)级的大小时,会产生让人意想不到的奇
点 分
可减少对环境的污染;“绿箱子”上的“
”是回收标志,表示
类 循环使用的含义。
练
解析规律方
7.中国林业科学研究院将木材经化学品处理,剥离半纤维素 和木质素制成木材海绵,其可以从水中吸附油脂,吸油量可达
法 综
到其自身重量的16~46倍,可重复使用多达10次。这种新型
合 练
海绵在容量、质量和可重复使用性方面超越了现有的所有
点
分( )
类
练 A.回收废电池不仅可以节约金属资源,还可以减少环境污染,
有利于人类健康
B.“绿箱子”上的“
”是回收标志
解析知识要
C.回收废电池主要是为了利用废电池外壳的金属材料,同时 可以减少对环境的污染
点
分 D.回收废弃手机中的金属材料没有任何价值
类
练
[答案]D
《材料的利用与发展》PPT下载
①一般的陶瓷材料脆性较大，可是用纳米陶瓷粉末烧 成的陶瓷却有很好的韧性，即使被撞倒也不破裂；
②新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；
③将纳米铅粉末加入到固体燃料中，就会使火箭推进器 的前进速度加快好几倍。
金属纳米材料
纳米（nm）是一个长度概念，1纳米是1米的十亿分之一（10-9米），20纳米约 为一根头发丝的三千分之一。
原理：Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaNO3 Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
评价：成本高、步骤繁锁。
化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时，也向 周围环境排放了大量的“三废”（废水、废渣、废气），使 自然界的生态平衡遭受破坏。
人们对于宏观物体（小至肉眼能见的物体，大到宇宙天体）与微观物体（原子、 分子及更小的微粒），都已作了很多研究，取得了很多规律性的认识，然而上述 两个领域之间1~100纳米大小的那块领地，直到20世纪80年代末才被人们重视。 探究纳米领域的意义与价值不仅在于能够获得许多具有独特性能的材料，而且打 开了微观与宏观的通道，对于人们全面认识宏观世界将产生重大的影响。
原始社会 火的发明
石器
陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
新型材料的使用
21世纪
合成材料的使用
100多年前
随着科学技术的发展，人们有目的地改进材料的性能， 使半导体材料、光纤材料（如图）、碳纤维复合材料等新型 材料不断涌现，促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅 速发展。人类社会进入了信息时代。
光导纤维—— 信息高速公路 的基础材料
②新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；
③将纳米铅粉末加入到固体燃料中，就会使火箭推进器 的前进速度加快好几倍。
金属纳米材料
纳米（nm）是一个长度概念，1纳米是1米的十亿分之一（10-9米），20纳米约 为一根头发丝的三千分之一。
原理：Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaNO3 Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
评价：成本高、步骤繁锁。
化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时，也向 周围环境排放了大量的“三废”（废水、废渣、废气），使 自然界的生态平衡遭受破坏。
人们对于宏观物体（小至肉眼能见的物体，大到宇宙天体）与微观物体（原子、 分子及更小的微粒），都已作了很多研究，取得了很多规律性的认识，然而上述 两个领域之间1~100纳米大小的那块领地，直到20世纪80年代末才被人们重视。 探究纳米领域的意义与价值不仅在于能够获得许多具有独特性能的材料，而且打 开了微观与宏观的通道，对于人们全面认识宏观世界将产生重大的影响。
原始社会 火的发明
石器
陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
新型材料的使用
21世纪
合成材料的使用
100多年前
随着科学技术的发展，人们有目的地改进材料的性能， 使半导体材料、光纤材料（如图）、碳纤维复合材料等新型 材料不断涌现，促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅 速发展。人类社会进入了信息时代。
光导纤维—— 信息高速公路 的基础材料
《有机化学发展史》课件
绿色合成
发展环境友好的有机合成方法，减少对环境 的污染。
碳捕获和储存
利用有机化学原理，开发高效的碳捕获和储 存技术。
污水处理
利用有机化学原理，开发高效、环保的污水 处理技术。
有机化学在生命科学中的未来发展
药物研发
利用有机合成方法和技术，开发新型药物和治疗方法。
生物成像
发展具有生物活性的有机荧光染料，用于生物成像和示踪研究。
有机物的概念最早由瑞典化学家雅各 布·贝采利乌斯提出，他于1806年首 次使用“有机”一词来描述含有碳的 化合物，并认为这些化合物只能在生 物体内合成。
有机化学的初步发展
随着19世纪工业革命的兴起，有机化学开始得到初步发展。 这一时期的化学家们开始研究有机化合物的合成和分解，以 及它们在工业和农业中的应用。
《有机化学发展史》ppt课件
contents
目录
• 有机化学的起源 • 19世纪的有机化学 • 20世纪有机化学的发展 • 现代有机化学 • 有机化学的未来展望
01
有机化学的起源
早期的有机化学概念
早期的有机化学概念可以追溯到古希 腊时期，当时人们认为世界是由四种 元素组成：火、水、土和空气。其中 ，有机物被认为是生命体的一部分， 与无机物相对。
03
合成有机化学的发展推动了化 学工业的进步，为人类生产和 生活提供了大量的有机化学品 。
有机合成方法的研究
有机合成方法的研究是有机化学的重要组成部分，旨在探索和优化有机化合物的合 成路线和方法。
有机合成方法的研究涉及到多种反应类型，如氧化、还原、酯化、水解等，以及各 种催化剂和溶剂的应用。
随着研究的深入，有机合成方法不断得到改进和创新，提高了合成的效率和产物的 纯度。
2024版化学发展史完整ppt课件
有机金属催化剂
具有高活性、高选择性和可调控性，应用于烯烃聚合、不对称合 成等。
金属有机框架（MOFs）
具有多孔性、大比表面积和可设计性，应用于气体存储、分离和催 化等。
有机金属光电材料
具有优异的光电性能，应用于有机发光二极管（OLED）、太阳能 电池等。
高分子科学和材料科学交叉融合
高性能高分子材料
元素周期律和周期表的发现，是化学史上的一个重要里程碑。它们为科学家研究元素性质提 供了有力的工具，也为新元素的发现和预测提供了理论依据。同时，元素周期律和周期表也 对其他学科如物理学、生物学等产生了深远的影响。
03
有机化学领域突破与进展
有机物概念提出及早期研究困难
18世纪末，有机物被定义为 “由生命体产生的物质”，与无
03
挑战与机遇
尽管纳米科技在化学领域应用前景广阔，但仍面临一些挑战，如纳米材
料的安全性问题、大规模制备技术等，需要进一步加强研究和探索。
人工智能技术在化学研究中应用
人工智能技术在化学中应用
人工智能技术为化学研究提供了新的工具和方法，如机器学习、深度学习和自然语言处理等，可以用于化合 物性质预测、反应优化和数据处理等。
元素周期律发现与周期表编制
元素周期律内容
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。这个规律又做元素周期律。
元素周期表编制
门捷列夫根据元素周期律编制了第一张元素周期表，将已知元素按照原子序数大小排列起来， 使得性质相似的元素处于同一列中。周期表揭示了元素之间的内在联系和规律性。
元素周期律与周期表意义
THANKS
感谢观看
立体化学在药物设计、材料科学 和生物化学等领域具有广泛应用， 对于理解生命过程中的分子识别
具有高活性、高选择性和可调控性，应用于烯烃聚合、不对称合 成等。
金属有机框架（MOFs）
具有多孔性、大比表面积和可设计性，应用于气体存储、分离和催 化等。
有机金属光电材料
具有优异的光电性能，应用于有机发光二极管（OLED）、太阳能 电池等。
高分子科学和材料科学交叉融合
高性能高分子材料
元素周期律和周期表的发现，是化学史上的一个重要里程碑。它们为科学家研究元素性质提 供了有力的工具，也为新元素的发现和预测提供了理论依据。同时，元素周期律和周期表也 对其他学科如物理学、生物学等产生了深远的影响。
03
有机化学领域突破与进展
有机物概念提出及早期研究困难
18世纪末，有机物被定义为 “由生命体产生的物质”，与无
03
挑战与机遇
尽管纳米科技在化学领域应用前景广阔，但仍面临一些挑战，如纳米材
料的安全性问题、大规模制备技术等，需要进一步加强研究和探索。
人工智能技术在化学研究中应用
人工智能技术在化学中应用
人工智能技术为化学研究提供了新的工具和方法，如机器学习、深度学习和自然语言处理等，可以用于化合 物性质预测、反应优化和数据处理等。
元素周期律发现与周期表编制
元素周期律内容
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。这个规律又做元素周期律。
元素周期表编制
门捷列夫根据元素周期律编制了第一张元素周期表，将已知元素按照原子序数大小排列起来， 使得性质相似的元素处于同一列中。周期表揭示了元素之间的内在联系和规律性。
元素周期律与周期表意义
THANKS
感谢观看
立体化学在药物设计、材料科学 和生物化学等领域具有广泛应用， 对于理解生命过程中的分子识别
《材料的利用与发展》PPT课件
根据零排放的要求，以CO和H2合成的有机物不可能是B（ ）
A.甲醇(CH4O)
B.乙醇(C2H6O)
C.甲醛(CH2O)
D.乙酸(C2H4O2)
三、材料制造与环境保护
案例： 某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜，作为农药波尔多液的主要原料， 以满足市场需求。如果你是该厂的技术开发小组，请你设计几种制备的方案。
B.废弃塑料掩埋处理
C.禁止使用塑料制品
D.使用可降解塑料
课堂小结
谢谢观看！
的超 强级 度玻 改璃 变能 颜根 色据
光 照
成超 的级 刀陶 具瓷 削质 铁地 如坚 泥韧
， 制 可纳 以米 防材 水料 制 成 的 手 机 ，
1.知道材料发展的历史 2.知道材料制造与环境保护之间的关系
例1、“绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子利用率达到100%)。
CO和H2在一定条件下按照不同的ห้องสมุดไป่ตู้例可以合成不同的有机化工原料。
原始社会 石器
火的发明 陶器
商朝 湿法炼铜 青铜器
春秋晚期 铁的冶炼 钢铁的使用
100多年前 合成材料的使用
21世纪 新型材料的使用
二、新型材料 1、什么是新型材料
指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
光纤材料
2、新型材料优异特性
防超 弹级 、塑 抗料 压制 、成 撞的 不头 破盔
在化学工业中，除了要及时处理好“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加 产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。
1.知道材料发展的历史 2.知道材料制造与环境保护之间的关系
例2、塑料的使用方便了人类的生活，但由此也带来了“白色污染”。下列
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• (3)电解法 • 电解法冶炼一般用于活泼金属的冶炼(如K、 Ca、Na、Mg、Al等)。缺点是耗电量大， 成本较高。值得一提的是，冶炼铝不能用 电解熔融AlCl3的方法(因共价化合物在熔 融时不导电)。通常采用电解熔融氧化铝 的方法制取铝。
• 2．炼铁与炼钢 • (1)炼铁 • ①几种铁矿石的主要成分：磁铁矿Fe3O4， 赤铁矿Fe2O3，褐铁矿2Fe2O3·3H2O，黄铁 矿FeS2等。 • ②原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气。 • ③原理：(以赤铁矿为例，写反应方程式) • 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 • ④石灰石的作用：除去脉石，有关反应方 程式： • CaCO CaO＋CO ↑，CaO＋SiO
• (2)炼钢——氧气顶吹转炉法 • 用氧化剂在高温下把生铁中的S、P等杂质 除去。
• • • • •
3．铝的冶炼 (1)原料：铝土矿(主要成分为Al2O3)。 (2)提纯Al2O3：(用化学方程式表示) Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O， NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋ NaHCO3， • 2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O。 • (3)电解：加入冰晶石及少量萤石降低 Al2O3的熔点。 • 阴极反应式：4Al3＋＋12e－=== 4Al
• (2)热还原法 • 可用热还原法冶炼的金属，其金属性比较 强，在常见金属活动性顺序表中居于中间 区域。 • ①焦炭还原法。如CuO＋C Cu＋ CO↑ • ②一氧化碳还原法。如Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 • ③氢气还原法。如WO3＋3H2 W＋ 3H2O • ④活泼金属还原法。如2Al＋Cr2O3
• 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－ －
• 4．金属的腐蚀与防护 • (1)金属的腐蚀类型
化学腐蚀 电化学腐蚀 金属与其表面接触 不同金属或不纯金 物质(如O2、Cl2等) 条件 属与电解质溶液 直接发生化学反 接触 应 现象 无电流产生 有电流产生 本质 金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧 化的过程
化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，
• 外加电流的阴极保护法：让被保护的金属 与外加电源负极连接。
•
(2009年山东高考)金属铝的生产是 以Al2O3为原料，在熔融状态下进行电解：
• 请回答下列问题： • (1)冰晶石(Na3AlF6)的作用是 __________________。 • (2)电解生成的金属铝是在熔融液的 ________(填“上层”或“下层”)。 • (3)阴极和阳极均由________材料做成；电 解时不断消耗的电极是________(填“阳 极”或“阴极”)。
• 一、无机非金属材料
•
•
•
• •
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1 300 ℃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
第3讲
化学与材料的发展
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 最新 他新材料的特点，了解有关的生产原 展示 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。
• (4)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用 十分重要。在工业上，最能体现节能减排 思想的是将回收铝做成________(填代号)。 • a．冰晶石 b．氧化铝 • c．铝锭 d．硫酸铝
• 【名师解析】 Al2O3的熔沸点很高，但 电解必须在熔融状态下进行，故用冰晶石 降低Al2O3的熔化温度；阴、阳极材料只 起导电的作用，不参与电极反应，选用石 墨；电解时，阳极发生氧化反应，生成的 O2与石墨反应而不断消耗；最能体现节能 减排思想的是通过物理变化的方式将废旧 铝材回收利用。 • 【答案】 (1)降低Al2O3的熔化温度 • (2)下层 (3)碳素(或石墨) 阳极 (4)c
• (3)金属腐蚀的防护方法 • ①改变金属的内部结构 • 如可根据不同的用途选用不同的金属或非 金属制成合金。 • ②覆盖保护层 • 如可以采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀 或表面钝化等方法使金属与介质隔离。 • ③使用电化学保护法 • 如牺牲阳极的保护法：用活泼金属与被保 护金属连接的保护方法。
• (2)钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀比较
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
水膜酸性很弱或呈 水膜酸性较 中性 强 阳极反应 2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－ 4H＋＋4e－ 阴极反应 === 4OH－ ===2H2↑ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 溶液反应 4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O===4Fe(OH)3 条件
• 二、金属材料 • 1．冶炼金属的方法 • 金属的冶炼方法和金属活动性有着很大的 关系，金属的活泼程度不同，对应的冶炼 方法也截然不同，根据不同金属的活动性， 冶炼方法大致如下： • (1)热分解法 • 可用于热分解法冶炼的金属，其元素的金 属性很弱，原子难失电子，离子易得电子， 化合物的稳定性较弱。在常见金属活动性 顺序表的右端区域(如Hg、Ag)。
• (2)磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材 料，它可用于制造人造骨骼，这是利用这 类材料的________(填序号)。 • A．耐高温特性 B．电学特性 • C．光学特性 D．生物功 能 • 【名师解析】 根据N和Si的原子结构及 元素周期律的知识，可判断氮元素非金属 性比硅强，故N显负价，Si显正价，由此 可写出氮化硅化学式。