高中化学 第三章 探索生活材料章末整合课件 新人教版选修1

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考考你
2、向一金属铝的易拉罐内充满二氧化碳，然 后向灌内注入足量氢氧化钠溶液，立即用胶 布严封罐口，过一段时间后，罐壁内凹而瘪， 再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起，解 释上述变化的实验现象：
（1）罐壁内凹而瘪的原因：＿＿＿＿＿＿
反应方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（2）罐壁重新鼓起的原因：＿＿＿＿＿＿＿
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金属之最
铝 ❖ 地壳中含量最高的金属元素── 钙 ❖ 人体中含量最高的金属元素── 铁 ❖ 目前世界年产量最高的金属── 银 ❖ 导电、导热性最好的金铬属── ❖ 硬度最高的金属── 钨 ❖ 熔点最高的金属── 汞 ❖ 熔点最低的金属── ❖ 密度最大的金属──锇（锂22.48 克/立方厘米） ❖ 密度最小的金属──
（a）记忆合金 （b）马 达
（c）蚂 蚁
（d） 人
形状记忆合金形精状选是ppt名副其实的大力士
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阅读与思考
1.什么是24K金?18K? 2.讨论解决课本51页思考与交流 3.什么是泡沫金属?泡沫金属有什么作用?
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三.合理利用合金 解决实际问题---下列物品应该用哪些合金?
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反应方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
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第三章《探索生活材料》
第二节 《金属的腐蚀和防护》
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一、金属的腐蚀
1、金属腐蚀
1)定义(P54):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化学反应而腐蚀损耗 的过程
2)本质 金属失去电子被氧化
3)种类
化学腐蚀 (P54) (不多见、无电流) 电化腐蚀 (原电池、常见、有电流)

2．以不纯的钢铁为例分析钢铁的腐蚀情况。
分类
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件 水膜__酸__性__较__强__(__弱__酸___) 水膜酸__性__较__弱__或__呈__中__性__
负极反应
(Fe)__F__e－__2_e_－__=_=_=_F_e_2_＋__________
正极反应 (C)__2_H__＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑___ (C)_2_H__2O__＋__O_2_＋__4_e_－_=_=__4_O_H__－_
第三章 探索生活材料
考点
要求
了解生活中的常用材料，能通过实例认识化学在发展生活材料
பைடு நூலகம்
中的重要作用
Ⅰ
了解居室装修材料的主要成分及其作用
Ⅱ
了解金属与合金在性能上的主要差异，了解防止金属腐蚀的重
要意义
Ⅱ
知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途 Ⅰ
了解生活中常用合成高分子材料的化学成分和性能，及其对人
3．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金。
4．钢一般分为__碳__素__钢______和__合__金__钢______两大类。根据 含碳量不同，前者可以分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。含碳量 高，硬度大，韧性差、延展性差；含碳量低，硬度小，韧性好、 延展性好。后者最常见的一种是不锈钢，其合金元素主要是 Cr 和 Ni，它在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀 能力，但不锈钢的不锈是相对的，在海水中会被腐蚀。
入某些特定用途的添加剂，如能提高塑性的增塑剂，防止塑料 老化的抗老化剂等。
3．_热__塑_____性指的是熔化的塑料冷却后又变成固体，加热 后又熔化的现象。热塑性塑料具有线性结构，常见的有聚乙烯、 聚氯乙烯(可用作食品、药物的包装袋)、聚丙烯。__热__固_____性 指的是在制造过程中受热能变软，但加工成型后受热不能再软 化的现象，热固性塑料具有体型网状结构，如酚醛塑料。

(2)混合物
(3)Fe+CuSO4
FeSO4+Cu
学习感悟
在选择金属材料时,首先要考虑材料的用途与性能是否匹配,然后才考
虑材料的价格、日常维护、对环境影响等方面的问题。
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第十七页，共三十五页。
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探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)二
X 新知导学
INZHIDAOXUE
Z 重难探究
HONGNANTANJIU
探究
(tànjiū)
三
变式训练 2某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点
密度
硬度 导电性
某合金 3 200 ℃ 3.20 g·cm-3 7.5 3.5
铁
1 535 ℃ 7.86 g·cm-3 4.5 17
(注:硬度以金刚石为 10 作标准,导电性以银的导电性为 100 作标准)
0.03%~2%,性能也不同,故选 A。
答案:A
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二
2.铝合金和铜合金
(1)硬铝:合金元素为 Cu、Mg、Mn 和 Si 等。硬铝密度小、强度高、抗
的物质。
练一练 1
下列物质中,不属于合金的是(
)
A.硬铝
B.黄铜
C.钢铁
D.水银
解析:水银即为汞单质,不属于合金。
答案:D
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第九页，共33页。
【解析】 本题考查金属腐蚀的实质和类型。金属的腐蚀就是金属失 电子而被氧化的过程，D 错误。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的 原理，可知 C 正确。利用原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用以 防止金属的腐蚀，例如镀锌铁中的 Fe 不易腐蚀，所以 A、B 不正确。
【答案】 C
第二十二页，共33页。
【解析】 天然橡胶的成分是聚异戊二烯 具有线型结构，能在汽油中溶胀。由于分子中有碳碳双键，易发生氧化反 应而老化。
【答案】 D
第二十三页，共33页。
5．下列有关物质的用途(括号内为其用途)错误的是( ) A．SiO2(制光纤) B．Si 和 Ge(半导体材料) C．钢化玻璃(汽车窗玻璃) D．氮化硅陶瓷(作导热剂) 【解析】 A 项中 SiO2 是制光纤的原料；B 项中 Si 和 Ge 是重要的 半导体材料；C 项中钢化玻璃破碎时形成玉米粒大小的颗粒，无尖锐的棱 角，不会伤人，故可作汽车窗玻璃；D 项中氮化硅陶瓷的其中一个特点是 绝热，不能作导热剂。 【答案】 D
第二十八页，共33页。
(5) 自 行 车 的 钢 圈 和 车 铃 是 在 钢 上 镀 上 一 层 既 耐 腐 蚀 又 耐 磨 的 ________(填元素符号)，镀层破损后，自行车钢圈表面在潮湿的空气中发 生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为_____________________ _______________________________________________________。
第二十四页，共33页。
6．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，因此如何更好地进行金属防护，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_____________________________ ____________________________________________________________ ___________________________________________________________。

C．d > b > a > c
D．b > a > d > c
第三章 探索生活材料
学习目标:
1、了解硅酸盐工业及一些产品 2、对化学与生产、生活实际的联系有进一步
第的认三识节 玻璃、陶瓷和水泥
学习重点：
1、生产水泥、玻璃、陶瓷的原理和主要原料 2、水泥、玻璃和陶瓷的组成、性质和用途
以含硅物质为原料，经加工制 得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐 工业。
（混合物、纯净物）
玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。
这是因为玻璃是一种 玻璃态
物质，没有固
定的
熔点
。
2.下列关于玻璃的叙述正确的是（ AB ）
4、有a、b、c、d四种金属。将a与b连接起来，浸入
电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的
盐酸中，d比a反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明
显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。
据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为： (
)
A．a > c > d > b
B
B．d > a > b > c
思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金 以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？
纯金属和合金的结构不同
二、使用合金
1、铁合金
用途：生铁硬度大，
抗压，性脆，可以铸
生铁：含碳量为2% ~ 4.3% 造成型，是制造机座、
铁碳合金：
管道的重要材料
钢：含碳量为0.03% ~ 2%
用途：钢有良好 的延展性，机械
Fe-2e-=Fe2+
其他反应
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 +2H2O+ O2= 4Fe(OH)3 4Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈

为
。
解析:铁和钢是含碳量不同的两种铁合金:生铁的含碳量为 2%~4.3%,
钢的含碳量为 0.03%~2%。不锈钢是一种合金钢,主要在钢中添加了铬(Cr)
和镍(Ni)。
答案:(1)生铁 铬和镍
(2)Cu、Sn Cu、Zn
知识点评
在学习中常出现的错误是认为合金一定是由金属和金属构成的,实际
上,合金既可以由金属与金属构成,也可以由金属与非金属构成。
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Z重 HON
探究一
探究二
探究三
名师精讲
几种新型合金
1.储氢合金 氢能的利用存在两大难题:制取和储存。H2 是一种易燃、易爆的气体, 要利用 H2,关键要解决 H2 的安全储存和运输问题。一般情况下,H2 采用气 态或液态储存。但运送装有 H2 的钢瓶既不安全又不方便。 对储氢合金的要求:一是能够大量吸收 H2,并与 H2 结合成金属氢化物; 二是储氢量大,金属氢化物既容易形成,稍稍加热又容易分解,室温下吸、放 氢的速率快。常见的储氢合金一般为 Ti-Fe 合金、La-Ni 合金。 2.耐热合金 又称高温合金,它对于在高温条件下的工业部门和应用部门,有着重大 的意义。“耐热”是指其在高温下能保持足够的强度和良好的抗氧化性。 3.钛合金 被誉为“21 世纪金属”的钛所形成的合金,具有质量轻、硬度大、耐腐 蚀、良好的抗氧化性等性能。现在,钛合金广泛用于航空、航天、潜艇、人 造骨(关节)的制造。
成的具有金属特性的物质,因此是混合物。
(3)该反应是铁与硫酸铜反应置换出铜的过程。
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答案:(1)①C ②A ③E ④D ⑤B (2)混合物

（3）某种复合材料具有耐高温、强度高、导电 性好、导热性好的特点，估计该复合材料的基体和 增强剂材料可能分别为________。
A.金属；C B.陶瓷；SiO2 C.合成树脂；SiO2、Al2O3、MgO D.合成树脂；C
【解析】（1）玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通 玻 璃 的 主 要 反 应 为 ： CaCO3 ＋ SiO2CaSiO3 ＋ CO2↑ 、 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，但原料中石英是过量 的，所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化 硅。
（4）储氢合金 （5）Cr Fe－2e－===Fe2＋
（6）基体 增强剂 玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）（其
他合理答案也可）
（7）Al2O3 （8）3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 （9）石灰石 黏土
石膏
谢谢
第三章 探索生活材料 复习课件
金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀 金属腐蚀是指金属（或合金）跟周围接触 到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。 （1）化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而 引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂 之间的氧化还原反应。
（3）化学腐蚀与电化学腐蚀的对比 ①本质：金属原子失电子而被氧化，M－ne－===Mn＋。 ②化学腐蚀：金属与其他物质（不是电解质溶液）直接 发生氧化反应（无电流产生）金属被氧化。 电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液发生原电池 反应（有电流产生）活泼金属被氧化。 ③相互关系：往往同时发生，电化学腐蚀要比化学腐蚀 普遍得多。
（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_________。
（2）据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨 pH＝3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀 中正极发生的反应是_________________________。

P48“思考与交流”3 汽车配件：电 线芯、汽车外壳、灯丝、发动机、 排气管所用的金属或合金；新型合 金的用途；：P63“思考与交流”1和 2
2、调查或实验：
确定易拉罐的主要成分。
四、本章的实施策略
（二）“活动与探究”项目实施 安排
3、讨论与交流：
P48思考与交流”1你日常生活用到的金属 制品中哪些属于合金；P51“思考与交流”1 铸造硬币的合金应该具有什么性质； P56“思考与交流”自行车的不同构件如链 条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么 防锈措施。P57“思考与交流”1和2； P57“思考与交流”如何选用防锈方法
7、家庭小实验：P63“实践活动”将少量普 通水泥与适量水混合，调和成浆，放置一 段时间后，观察现象；P66“科学探究”用 酒精灯加热塑料碎片
金属腐蚀的化学原因：化学腐蚀和电化学腐蚀
探
金属的腐蚀和防护
索
生
活
材
料
玻璃、陶瓷和水泥
金属防护的常用方法 如何选用防锈方法
主要化学成分、生产原料及其用途 光导纤维和高温结构陶瓷
塑料、纤维和橡胶
常见的塑料、纤维和橡胶 复合材料
居室装修材料的主要成分及其作用
(三)、各节教学重难点
第一节《合金》 教学重点： 1、金属和合金在性能上的主要差异及原因 2、铁、铝、铜合金的组成、性能和用途。 教学难点：
色玻璃、热塑性塑料和热固性塑料 等实例，认识材料的组成、结构和 性能之间的关系； 通过列举生活中的常用材料，认识 化学在发展生活用材料中的重要作 用，认识化学在为人类提供生活材 料等方面的重要作用；
三、本章教学目标 3、情感态度与价值观： 学生通过铁钉锈蚀的条件及在什么
条件锈蚀速率较快的探究活动，体 验科学探究的乐趣，培养探究能力 通过本章的学习，认识化学是材料 科学发展的基础，以及化学科学的 发展对提高人类生活质量的所起的 积极作用，激发学生学习化学的兴 趣，形成可持续发展的思想。

石英__(s_hí_y_īng)
黏土_(n_i_á_nt_ǔ)
设备
_玻__璃_窑___
_烧_结__窑___
条件
_高__温__
_高__温__
水泥 _黏__土__、 _石__灰_石___、石 膏
_水_泥__回_转__窑___
_煅__烧__
第六页，共26页。
第七页，共26页。
产品 特性
无固定 熔点(_r_ó_n_g_diǎn)
第十八页，共26页。
用高温结构陶瓷制造发动机，发动机的工作温度能 稳定在 1 300 ℃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。
第十九页，共26页。
[例 1] 下列关于水泥的说法错误的是( ) A．水泥是以石灰石和黏土为主要原料制得的 B．水泥性质稳定，长期存放不会变质 C．将水泥与水掺和、搅拌并静置后很容易凝固变硬， 这叫做水泥的水硬性 D．水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆，是建筑用 的良好的黏合剂
第二十四页，共26页。
即时演练
2．(2015·广东学业水平测试)水玻璃是建筑行业常用
的粘合剂，并可用于木材防火和防腐处理。水玻璃为
()
A．CaSiO3 固体
B．SiO2
C．Na2SiO3 水溶液 D．H2SiO3
答案：C
第二十五页，共26页。
第二十六页，共26页。
净物，有固定的熔点，故选 C 项。 答案：C
第十二页，共26页。
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．增大硬度防止撞坏 D．美观和杀菌消毒作用 答案：A
第十三页，共26页。

第七页，共27页。
2．铝合金和铜合金。 (1)硬铝：合金元素含C__u_、__M__g_、__M_n__、_S__i __等。硬铝 密度小，硬度高、抗腐蚀性强，适用于制造飞机和航天器。 (2)黄铜：合金元素是_C__u_、__Z_n__；青铜：合金元素是 __C__u_、__S_n__。
第八页，共27页。
第二十二页，共27页。
解析：A.镁的金属性比铝强；C.镁和铝原子的最外层 电子数前者为 2，后者为 3；D.只有铝的氧化物可以与氢 氧化钠溶液反应。
答案：B
第二十三页，共27页。
[例 2] 铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法 正确的是( )
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素 B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 D．铁合金的硬度和强度均低于铁
金饰品、电子 元件、钱币、 笔尖
TiFe合 金
Ti、Fe
室温下吸收H2 快，且吸收H2 量大，稍稍加 热放H2速率快
储氢合金
第十八页，共27页。
[例 1] 现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜 色合金制造。取合金样品进行如下实验(每一步试剂均过 量)，由此可以推知该合金的组成可能为( )
A．Al、Mg(OH)2、Si、S B．Al、Fe、Mg、Si C．Al、Si、C、CuO D．Al2O3、SiO第十一页，共27页。
解析：考查合金的定义，合金是由两种或两种以上的 金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
答案：C
第十二页，共27页。
2．下列物质不属于合金的是( ) A．不锈钢 B．高碳钢 C．金刚石 D．白铜 答案：C
第十三页，共27页。
3．生铁和钢的主要区别是( ) A．生铁和钢的主要成分都是铁，但二者的含碳量不 同，性能也不同 B．生铁和钢都是碳的合金 C．生铁就是含杂质较多的钢，钢就是含杂质较少的 生铁 D．生铁是混合物，钢是纯净物