2024年全国卷高考化学总复习《探索生活材料》专题突破

发布 2024-01-16 14:10:07 阅读 4407

【考纲要求】

1、了解合金、概念、组成、性能、用途;

2、能描述金属腐蚀的化学原理、金属防护的常用方法;

3、了解水泥、玻璃和陶瓷的主要生产原料、化学成分及其用途;认识光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料;

4、生活中常用合成高分子材料的化学成分、性能以及高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响;

学习重点:1、各种生活材料的成分、用途及性能。

2、玻璃陶瓷和水泥的主要成分和生产原理。

学习难点:析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。

考点梳理】考点。

一、合金。1.合金:由两种或两种以上金属(或与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

2.合金的物理性质。

(1)一般情况下,合金比纯金属硬度大。原因: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,使原子层之间的相对滑动变得困难。

因此,在一般情况下,合金比纯金属硬度大。

(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。

(3)合金具有良好的物理、化学和机械的性能。

要点诠释:合金具有固定的熔沸点(有别于其他混合物)。不要认为合金为几种物质的简单混合。

不要认为只有不同的金属间能形成合金,金属与非金属熔合也可能形成合金,如生铁主要由铁和石墨组成。

③合金的硬度一般比纯金属大,但钠、钾合金在常温下为液态。

一般来说,合金的性质并不是各成分金属性质的总和,而是“取长补短”;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来加以调节。

3.使用合金。

(1)铁合金。

根据含碳量的不同,将铁的合金分为生铁和钢。

碳素钢和合金钢的比较。

(2)铝合金。

(3)铜合金——青铜,黄铜。

青铜是我国使用最早的合金,含有铜、锡、铅等金属元素,用于制造机械零件;黄铜含有锌及少量的锡、铅、铝等,常用于制造船舶机械零件。

(4)新型合金。

包括贮氢合金、耐热合金、形状记忆合金等。

要点诠释:常见合金的组成、性能。

考点。二、金属的腐蚀与防护。

1.金属腐蚀的本质:金属原子(m)失去电子生成金属阳离子。

m-ne-==mn+

2.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较。

3.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。

1)吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较。

2)铁锈(fe2o3·nh2o)的生成过程:钢铁发生吸氧腐蚀而生锈。发生的化学反应为:

正极:o2+2h2o+4e-==4oh-

负极:2fe-4e-==2fe2+

fe2++2oh-==fe(oh)2↓

4fe(oh)2+o2+2h2o==4fe(oh)3

2fe(oh)3==fe2o3·h2o+2h2o

要点诠释:金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。

②在金属活动顺序表中h以后的金属只能发生吸氧腐蚀。

③钢铁表面呈弱酸性的原因:h2o+co2h2co3、h2co3hco3-+h+。

4.金属腐蚀的防护方法。

(1)改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。如将cr、ni等金属加进钢里制成合金钢。

(2)在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果如油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀(zn,cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜)金属。

(3)电化学保**。

①牺牲阳极的阴极保**:形成原电池反应时,让被保护金属做正极、不反应、被保护;而活泼金属做负极、被氧化。例如:轮船外壳贴锌块,并及时更换。

注:牺牲阳极的阴极保**实则消耗负极(如锌)、保护正极(如铁)。

②外加电源的阴极保**,如大型水坝的船闸的保护就是让铁闸门和电源负极相连。

考点。三、玻璃、陶瓷和水泥。

1.玻璃。(1)主要原料。

纯碱(na2co3)、石灰石(caco3)和石英(sio2)。

(2)生产原理:复杂的物理、化学变化,主要反应是:

na2co3+sio2na2sio3+co2↑

caco3+sio2casio3+co2↑

(3)玻璃的主要成分:na2sio3、casio3、sio2

2.陶瓷。(1)主要原料:黏土;

(2)反应原理:复杂的物理、化学变化。

(3)陶瓷的性质:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。

3.水泥。(1)主要原料:粘土和石灰石;辅助原料:石膏—作用是调节水泥硬化速度。

(2)反应原理:复杂的物理、化学变化。

(3)主要成分:硅酸三钙(3cao·sio2)、硅酸二钙(2cao·sio2)、铝酸三钙(3cao·al2o3)等。

(4)主要性质:①水硬性;②吸水性。

4.玻璃和陶瓷的新发展。

(1)光导纤维。

光导纤维简称光纤,是一种能高质量传导光的玻璃纤维。特点:传导光的能力非常强,信息量大,抗干扰性能好。不发生电辐射,防窃听,不怕腐蚀,铺设方便等。

(2)高温结构陶瓷。

①氧化铝陶瓷:又称人造刚玉,具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。

②氮化硅陶瓷。

③碳化硅陶瓷等。

考点。四、塑料、纤维和橡胶。

1.合成材料。

(1)塑料。

①塑料:主要成分是合成树脂。

②树脂:是指还没有跟各种添加剂混合的高聚物。

③分类:按受热特征。

a:热塑性塑料—线型,受热软化,可反复塑制。

b:热固性塑料—体型,加工成型后不受热熔化。

(2)纤维。

常见纤维的种类及主要性能如表。

(3)橡胶。

①天然橡胶:天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。

②合成橡胶:以异戊二烯为单体进行聚合反应,就制得合成橡胶——异戊橡胶。随着石油化工的发展,人们开发了一系列的合成橡胶。

常用的有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等,它们都是通用橡胶。特种橡胶有耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等。

③硫化橡胶:用硫与橡胶分子作用,使线性橡胶分子间通过硫桥交联起来,形成体型网状结构。

2.复合材料。

复合材料是以一种材料为基体,另一种材料为增强体组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。玻璃钢就是玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料。

典型例题】类型一:合金。

例1.有关合金的叙述不正确的是( )

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物质。

c.合金的硬度和强度一般比纯金属高 d.硬铝、黄铜、钢等均为合金。

【思路点拨】合金是由两种或两种以上金属(或与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

答案】b【解析】合金有如下三个特征:熔、沸点一般比任一组分低,硬度比任一组分大,密度介于两者之间。

【总结升华】通过添加合金元素的种类、含量和生成合金的条件等调节其性能,使合金具有良好的物理、化学和机械的性能。其硬度比纯金属大、熔点一般比各成分金属的低。总之,合金的性质优于金属单质。

另外根据人们的需要还研制出具有特殊功能、性质的新型合金。

举一反三:变式1】以下叙述不正确的是( )

a.不锈钢是化合物。

b.黄铜是合金。

c.钛和钛合金是制造飞机轮胎的重要材料

d.铝是地壳中含量最多的金属元素。

【答案】a【解析】不锈钢和黄铜都是合金,属于混合物。钛和钛合金因具有强度高、耐蚀性好等特点,被广泛用于各个领域。地壳中元素含量的前五位是氧、硅、铝、铁、钙。

变式2】下列说法不正确的是( )

a.我国最早使用的合金是由铜锌合金制成的青铜器。

b.储氢合金是一类能大量吸收h2,并与h2结合成金属氢化物的材料。

c.一般汽车配件中的发动机使用的是密度小、强度大且耐腐蚀的铝合金材料。

d.钛合金、形状记忆合金、耐热合金以及储氢合金都属于新型合金。

【答案】a解析】青铜器是指铜锡合金。

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