化学：第三单元《化学与材料的发展》学案课件人教版选修2教学提纲

2020/10/19
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 乙烯和全氟丙烯｡
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2.海水中镁的总储量约为2.1×10-15 t,目前世界上60%的镁 来自海水｡工业上海水提镁的流程如图所示:
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(2)改变金属内部结构 如制不锈钢｡ (3)电化学保护法 ①牺牲阳极的阴极保护法 原理:用活泼金属与被保护金属连接,形成原电池｡ 阳极:较活泼的金属｡ 阴极:被保护金属｡ 实例:在轮船船体上水线以下部位焊接锌块｡
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②外接电流的阴极保护法 原理:外接电源,利用电解原理,使被保护金属作阴极｡ 阳极:连电源正极,电极材料为惰性电极｡ 阴极:连电源负极,通电后,电子流向被保护金属,表面聚集电子
材料石墨不断反应,即 2CO2高 温 2CO
,所以需定期补充阳极材料｡
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3.感光性高分子又称为“光敏性高分子”,是一种在彩电萤光 屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料｡ 其结构简式为:
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试回答下列问题: (1) 在 一 定 条 件 下 , 该 高 聚 物 可 发 生 的 反 应 有 ( 填 编 号
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(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↓+
N a H C O 3 ,2 A l( O H ) 3 A l2 O 3 3 H 2 O ｡
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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)
3 C O F e 2 O 3 高 温 2 F e 3 C O 2
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试回答下列问题: (1)请写出海水提镁的过程中①②反应的化学方程式: ①__C _aC __O _3高 __温 __? C _a _O ___C _O ;2 ②__M _g _C _l2 _(_熔 _融 __)通 __电 _M __g _ ｡C l2 (2)工业上采用电解MgCl2的方法制得金属镁,电解槽中阴极
含特征官能团如—OH ､—COOH､—NH2等
相同或不同的单体
链节与单体的组成相 链节与单体的组成不
同
同
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特别提醒:①加聚反应中高聚物的相对分子质量为单体相对 分子质量的整数倍｡
②加聚反应中的聚合度n值不同,所以高聚物的相对分子质量 是个平均值｡
③高聚物是混合物,无固定熔沸点｡ ④缩合聚合反应中有小分子生成,这是区别于加成以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断､原理 的诠释以及能量的合理利用｡
)_____①__②_⑤__｡ ①加成反应 ②氧化反应 ③消去反应 ④酯化反应 ⑤卤代反
应 (2)该高聚物在催化剂的作用下,水解后得到的相对分子质量
较小的产物为A,则 ①A的分子式是___C_9H__8O__2__｡
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②A在一定条件下与乙醇反应的化学方程式是 ____________________________________｡
的电解反应式为___M_g_2_++__2e_-_=_=_=_M__g_____｡ (3)工业上制取金属铝时不用电解AlCl3的方法而是用电解熔
融Al2O3的方法,试解释铝电解槽中的阳极碳块为何要定期 更换｡ 3.阳极材料石墨与阳极产物氧气不断反应而损耗｡
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解析:(1)海水中Mg2+首先转化为Mg(OH)2沉淀,沉淀剂是以 贝壳为原料得到的Ca(OH)2,将Mg(OH)2沉淀过滤,向沉淀 中再加入盐酸,这样做的目的是除去海水中的其他杂质,从 而得到纯净的MgCl2溶液,从MgCl2溶液中得到MgCl2固体 时,采用蒸发结晶操作,得到MgCl2·6H2O晶体后,在除去结 晶水时,需在HCl干燥气体中使其脱水,目的是防止MgCl2水 解｡
,抑制该金属失去电子｡ 实例:水库铁闸门与直流电源负极相连,并形成闭合回路｡
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体验热身
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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
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请回答: (1) 工 业 冶 炼 金 属 铝 用 的 是 铝 土 矿 , 铝 土 矿 的 主 要 成 分 是
___A_l_2O_3____( 填 化 学 式 )｡ 石 油 炼 制 和 煤 的 干 馏 产 品 __石_墨__(或__碳_) __(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料｡ (2)氧化铝熔点高达2 050 ℃,工业上为了降低能量消耗｡在金 属铝的冶炼中采取的措施是__加_入_冰__晶_石_(_N_a_3A_lF_6_)和_少__量_C｡aF2
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(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CuOC高温CuCO｡ ②一氧化碳还原法｡如Fe2O3 3CO高温2Fe3CO2｡ ③氢气还原法｡如WO3 3H2高温W3H2O｡ ④活泼金属还原法｡如2Al Cr2O3高温2Cr Al2O3｡
④石灰石的作用:除去脉石,有关反应方程式:
C a C O 3 高 温 C a O C O 2 , C a O S i O 2 高 温 C a S i O 3 ｡
⑤设备:炼铁高炉｡
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(2)炼钢 ①原料:炼铁厂的铁水或废钢铁｡ ②目的:降低含碳量,除去P､S等元素,调节Si､Mn､Cr､Ni､W
③电解:加入冰晶石及少量萤石降低Al2O3的熔点｡ 化学方程式:
2A l2O 3通 9电 50､ ~ N 9 a7 3A 0℃ lF 64A l3O 2
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特别提醒:有的金属既可以用热还原法,又可以用电解法,在热 还原法中,也可以采用不同的还原剂｡对于一种金属的冶炼 采用什么样的方法,选用什么样的还原剂,要根据生产原料､ 设备和金属的用途等多种因素综合确定｡
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2.合成高分子化合物的主要化学反应有加聚反应和缩聚反应,
对照比较如下:
加成聚合反应
缩合聚合反应
含义
单体 特征 单体种 类数 高聚物 特征
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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
含不饱和键如碳碳双 键､碳碳三键
相同或不同的单体
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
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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 A L 2 O 3 熔 融 通 电 4 A l 3 O 2 ｡
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三､金属的腐蚀及防止 1.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀:金属材料与其表面接触的一些物质(如O2､Cl2等)
直接发生化学反应而引起的腐蚀｡ (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｡
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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+
的特征之一｡
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3.塑料制品结构和性能 (1)线型高分子:分子呈长链状,可溶于有机溶剂,受热软化,熔融,有热塑性｡ (2)体型高分子:高分子链之间形成化学键产生交联,形成立体网状结构｡不
易溶于有机溶剂,受热不熔化,有热固性｡ 4.性能优异的合成材料 (1)塑料的改性 ①填充改性;②共混改性;③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
③A的同分异构体有多种,其中含有苯环､ 和
,且苯
环上有两个对位取代基的结构简式是__________｡
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解析:本题考查了高分子的合成､结构,官能团决定物质的性质 ,有条件的同分异构体的书写等｡
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重点探究
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高分子材料 1.分类 (1)按来源分为天然高分子化合物和合成高分子化合物｡ (2)按结构分为线型高分子和体型高分子｡
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3.金属腐蚀的防止方法 (1)涂层法 ①电镀原理 电解池原理,在被保护金属表面镀上一层不易腐蚀的金属｡ 阳极:镀层金属如Sn､Cr､Zn､Ni等,连电源正极｡ 阴极:被保护金属,连电源负极｡ 实例:自行车车把､车圈用电镀方法镀锌､铬等,既美观,又防止
钢铁生锈｡ ②形成钝化膜(发蓝) ③涂油漆
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(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极 材料不断被消耗,产生这种现象的原因是 _____2_C_+_O__2=__=_=_2_C_O____(用化学方程式表示)｡
(4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl2,电解反应方程式 通电 为 __M _gC _l_2熔 __融 _M _g _ _C _l_2 _______, 镁 和 铝 都 是 活 泼 金 属 , 为 什 么 在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物 ?________________________｡ 因为MgO熔点太高,MgCl2熔点低,熔化时能发生电离而导电｡ AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离