选修2第三单元　化学与材料的制造和应用.doc

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1、选修2第三单元　化学与材料的制造和应用考点一　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)碳单质性能与应用金刚石用于切割、制钻头、制装饰品石墨电的良导体、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1．下列有关材料的说法不正确的是(　　)A．传统的无机非金属材料虽有不少优点，但质脆，经不起热冲

2、击B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差C．高温结构材料具有能承受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D．新型无机非金属材料特点之一是具有电学特性解析：　传统的无机非金属材料缺点为质地较脆，经不起热冲击。新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料的缺点，还具有能承受高温、强度大，具有电学、生物学性质等优点。高温结构材料具有能承受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。综上所述，A、C、D正确，答案为B。答案：　B2．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。

3、(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、_________________。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

5、硅化学式。答案：　(1)①ACD　②　Si3N4③Si3N4＋12HF===3SiF4↑＋4NH3↑④3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl(2)D考点二　金属材料1．钢铁的冶炼(1)工业炼铁①主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。②主要设备：高炉(如图)③反应原理：在高温下，用一氧化碳气体将化合态的铁还原为单质铁。C＋O2CO2(提供热能，制造CO2)CO2＋C2CO(制造还原剂)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(制造生铁)CaCO3CaO＋CO2↑CaO＋SiO2CaSiO3(除去SiO2)(2)工业炼钢①炼钢原理炼钢就是在高温下用氧化剂将生铁中

6、过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去。在炼钢的过程中要发生多而复杂的氧化还原反应。例如：2C＋O22CO2Fe＋O22FeOFeO＋CCO↑＋Fe(脱碳)FeS＋CaOFeO＋CaS(脱硫)②炼钢的主要设备炼钢的主要设备是转炉。③炼钢的主要原料炼钢的主要原料是生铁、氧气、生石灰和合金元素。(3)实际生产中的作用：实际生产中，控制氧及各种元素含量是炼钢中的一项关键技术，用计算机控制过程，实现根据样品中碳等元素的含量及钢水的温度等数据，及时调节氧气的供应量，准确添加必要的元素，使炼出的钢水达到设计要求。2．铝的冶炼(1)原料：铝土矿(主要成分为Al2O3)。(2)生

7、产过程：①提纯Al2O3化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O、NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3、2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。②电解Al2O3化学方程式：2Al2O34Al＋3O2↑。加入冰晶石及少量氟化钙的目的是降低Al2O3的熔点。3．金属的腐蚀及防止(1)金属腐蚀的类型①化学腐蚀：金属材料跟其表面接触到的物质(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跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化引起的腐蚀。(2)金属腐蚀的防止和利用

8、①金属腐蚀