高中化学专题3丰富多彩的生活材料第二单元功能各异的无机非金属材料素材苏教版1
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3.2 功能各异的无机非金属材料 3.3 高分子材料和复合材料2021届新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.根据某种共性可将CO 2、SO 2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是( ) A .CaCO 3 B .P 2O 5 C .CuO D .KMnO 4 2.根据实验目的,设计相关实验,下列实验操作、现象解释及结论都正确的是( )A .AB .BC .CD .D3.部分弱电解质的电离平衡常数如下表,以下选项错误的是 化学式 NH 3·H 2O CH 3COOH HCN H 2CO 3K i (25℃) 1.8×l0-5 1.8×l0-5 4.9×l0-10K i1= 4.3×l0-7K i2= 5.6×l0-11 A .等物质的量浓度的NaHCO 3和NaCN 溶液,前者溶液中水的电离程度大B .0.1 mol/L CH 3COONa 溶液显碱性,0.1 mol/L CH 3COONH 4溶液显中性C .CN -+H 2O+CO 2=HCN+ HCO 3-D .中和等体积、等pH 的CH 3COOH 和HCN 消耗NaOH 的量前者小于后者4.研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种—+53N N -,若+5N 离子中每个氮原子均满足8电子结构,下列关于含氮微粒的表述正确的是A .+5N 有24个电子B .N 原子中未成对电子的电子云形状相同C .3N -质子数为20 D .+5N 中N 原子间形成离子键 5.常温下,向21mL1.1mol• L -1HB 溶液中逐滴滴入 1.1mol• L -1NaOH 溶液,所得 PH 变化曲线如图所示。
下列说法错误的是A.OA各点溶液均存在:c(B-)>c(Na+)B.C至D各点溶液导电能力依次增强C.点O时,pH>1D.点C时,X约为11.46.关于下列各实验装置的叙述中,错误的是()A.装置可用于分离蔗糖和葡萄糖,且烧杯中的清水应多次更换B.装置可用于制备少量Fe(OH)2沉淀,并保持较长时间白色C.装置可用从a处加水的方法检验的气密性,原理为液差法D.装置用于研究钢铁的吸氧腐蚀,一段时间后导管末端会进入一段水柱7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。
专题三丰富多彩的生活材料第二单元功能各异的无机非金属材料[学习目标]1.了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
2.知道陶瓷、玻璃、水泥的主要成分、生产原料和生产过程,使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识。
3.了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途,使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性.【课前导学】一、生活中的硅酸盐材料1.陶瓷的原料是,其制备过程为2.制备普通玻璃的原料为、、;普通玻璃的成分为、、;制备过程中所发生的反应为:、。
3.玻璃的种类繁多,除普通玻璃外还有大量的特种玻璃(如透光性和折光性良好的_____玻璃、化学稳定性强膨胀系数小的、能阻挡的铅玻璃等)。
4.在玻璃原料中加入不同的氧化物可以使玻璃呈现不同的颜色如:Co2O3 Cu2O CaF2 MnO25.变色玻璃就是在玻璃中加入适量的和经过热处理制得,则其变色原理为:(写出反应的化学方程式); 。
6.制备钢化玻璃的方法是,其性能为 .7.对玻璃具有腐蚀作用,化学方程式为,可用于玻璃的雕刻。
8.制备水泥的原料为、、。
9.钢筋混凝土是钢筋作结构,把、、、按一定比例混合硬化后形成。
二、光导纤维和新型陶瓷材料1.光导纤维的主要成分是 ,制备它的化学方程式为:;光导纤维的开发和应用大大改善了人们生活质量,在通讯领域:光纤的通信容量是微波的 103—-104倍,每生产一千米的光缆只需几克,约可节约 1。
1吨.2.新型的陶瓷可分成两大类,即 (如)和(如 )。
3.生物陶瓷具有良好的可用于人体器官和组织的修复或再造.【反馈矫正】1.与普通玻璃成分相同的是A.变色玻璃B.石英玻璃C.钢化玻璃D.光学玻璃2.水泥与玻璃工业的共同原料是A.黏土B.纯碱C.石英砂D.石灰石3.下列物质中不属于硅酸盐的是A.黏土B.硅藻土C.Al2(Si2O5)(OH)4D.Mg2SiO44.石灰石是许多工业的原料之一,但制取下列物质时不需用石灰石的是A.制硅酸B.制水泥C.制玻璃D.制生石灰5.Al2O3·SiO2·2H20是一种A.含氧酸B.硅酸盐C.铝酸盐D.混合物【迁移创新】6.汽车、火车玻璃是A.石英玻璃B.光学玻璃C.玻璃纤维D.钢化玻璃7.陶瓷已广泛应用于生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是A.青花瓷B.坩埚C.试管D.蒸发皿8.下列物质中,有固定熔沸点的是A.钢化玻璃B.过磷酸钙C.消石灰D.水玻璃9.下列不属于硅酸盐工业产品的是A.水泥B.玻璃C.陶瓷D.化肥10.实验室熔化固体烧碱,应选用的坩埚是A.蒸发皿B.石英坩埚C.铁坩埚D.瓷坩埚11.传统硅酸盐材料与新型无机非金属材料共同的优点是A.抗腐蚀,耐高温B.硬度大,质脆C.具有生物功能 D.具有光学、电学性能12.要得到蓝色玻璃,应在普通玻璃中加入A.Cu2O B.Co2O3 C.Fe2O3 D.胆矾13.能将Na2SiO3,CaCO3,SiO2三种白色粉末鉴别出的试剂是A.苛性钠溶液B.水C.氢氟酸 D.稀盐酸14.下列物质与其对应用途中,错误的是A.硅---变压器的铁芯 B.二氧化硅——-吸附剂C.石英--—光导纤维 D.硅酸钠——-黏合剂15.下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中,错误的是A.生产所用的设备 B.反应都在高温的条件下进行C.原料中均有石灰石 D.都发生复杂的物理化学变化16.制取下列物质不是以二氧化硅为原料的是A.光导纤维B.玻璃C.粗硅D.人造刚玉17.我们看到的普通玻璃一般都呈淡绿色,这是因为在制造玻璃的过程中加入了A.氧化钴B.二价铁C.氧化亚铜D.氧化镁18.下列有关材料用途的叙述中,正确的是A.高温结构陶瓷可以制造耐酸设备B.氧化铝陶瓷不可以用于制造耐高温设备C.氧化硅陶瓷可以制造轴承D.光学纤维可用于传能、传像、照明19.下列关于氮化硅陶瓷的叙述中,错误的是A.它的硬度比金属材料高B.氮化硅陶瓷与氧化铝陶瓷一样具有抗氧化的能力C.氮化硅陶瓷受冷热冲击不易破碎D.氮化硅陶瓷不与任何无机酸反应20.下列物质中与氢氟酸不反应的是A.SiO2B.CO2C.氮化硅陶瓷D.水玻璃21.下列关于二氧化硅的说法中正确的是A.二氧化硅与水反应生成硅酸B.二氧化硅与生石灰混合即能生成硅酸钙C.二氧化硅与碳酸钠混合即能生成硅酸钠和二氧化碳D.二氧化硅是制造光导纤维的重要材料22.下列关于材料的叙述中,错误的是A.传统的无机材料虽有不少优点,但质脆经不起热冲击B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点,但强度比较差C.高温结构材料具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.新型无机非金属材料的特性之一是具有电学特性23.纳米技术是各国竞相发展的一项新技术,1nm=10-9m。
第二单元 功能各异的无机非金属材料学习目标:1.了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
2.知道陶瓷、玻璃、水泥的主要成分、生产原料和生产过程,使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识。
(重点)3.了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途,使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性。
(重点)[自 主 预 习·探 新 知]一、生活中的硅酸盐材料1.硅酸盐材料:陶瓷、普通玻璃、水泥的主要成分是硅酸盐。
2.从黏土到陶瓷(1)原料:陶器和瓷器都是用黏土制造的。
(2)烧制过程:黏土的主要成分是硅酸盐。
黏土去除杂质后,经过加水混匀制成所需形状的坯件,再经过高温烧制就可以得到陶瓷制品。
陶瓷在高温烧成时发生了复杂的物理变化和化学变化。
3.形形色色的玻璃(1)玻璃的制作原料和成分:普通玻璃是以石英砂、碳酸钠和碳酸钙为原料,粉碎后按一定比例混合在熔炉中共熔制成的。
其主要成分是Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2。
玻璃是混合物,没有固定的熔点。
制备玻璃反应过程的化学方程式为:Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑;CaCO 3+SiO 2=====高温CaSiO 3+CO 2↑。
(2)特种玻璃(3)玻璃加工两工艺①玻璃刻花氢氟酸对玻璃具有腐蚀作用,可用于玻璃的雕刻,反应的化学方程式为SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 。
②玻璃镀银玻璃上镀银涉及的三个离子方程式为Ag ++NH 3·H 2O===AgOH +NH +4,AgOH +2NH 3·H 2O===[Ag(NH 3)2]++OH -+2H 2O,2[Ag(NH 3)2]++CH 2OH(CHOH)4CHO +2OH -―――――→水浴加热CH 2OH(CHOH)4COO -+NH +4+2Ag↓+3NH 3↑+H 2O 。
3.硅酸盐水泥 水泥⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 普通水泥的原料:石灰石、黏土生产设备:水泥回转窑普通水泥的主要成分:硅酸二钙2,硅酸三钙2和铝酸三钙3CaO·Al 2O 3水泥的主要性质:水硬性用途:水泥砂浆和混凝土水泥的质量指标:我国的三个强度等级 、52.5和表示水泥的性 能,等级越高性能越好二、光导纤维和新型陶瓷材料1.光导纤维(1)光导纤维的成分是SiO 2,制备时发生的化学反应为SiCl 4(g)+O 2(g)=====1 300 ℃SiO 2(s)+2Cl 2(g)。
第二单元功能各异的非金属材料教学目标:1、知道陶瓷、玻璃、水泥的主要化学成分、生产原料和生产过程,使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识。
2、了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
3、了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途,使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性。
教学重点、难点: 水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料教学用具:高压钠灯、光导玩具、光导演示器、光缆实物、投影片、电影剪辑教学方法:展示实、图片、谈话、讲述、讨论探究课时安排:3课时教学过程:第一课时生活中的硅酸盐材料【导入新课】人类建筑的变迁:阴冷潮湿的洞穴→破败不堪的茅草屋→简陋粗糙的石屋→水泥、钢筋建的砖瓦房。
其中的陶瓷、水泥、普通玻璃是材料家族中一大类材料---无机非金属材料,由于陶瓷、水泥、普通玻璃的主要成分是硅酸盐,因此称此无机非金属材料为硅酸盐材料。
【投影】P92图3-13硅酸盐材料的应用【过渡】P92有一个栏目“你知道吗”为我们设置了三个问题:1、普通玻璃和水泥是用什么原料,采用什么方法制造的?2、日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐材料制成的?3、你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域的应用吗?以上问题是我们这节课学习的线索,需要我们带着这些问题展开思考。
【投影】陶瓷图片:【讲述】我国早在8000年前便发明了制陶技术,是世界上最先烧造和使用陶器的国家之一。
陶瓷的发明是人类科技发展史上一个重要里程碑,是人类第一次学会用黏土等天然物为主要原料经过复杂的物理化学变化制造出的一种重要的人造材料。
瓷器是中华文明的象征。
在许多拉丁语系国家中,“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。
【板书】一、从黏土到陶瓷【提问】我国素有“瓷都”之称的地方在哪里?有“陶都”之称的地方又在哪里?【回答】江西景德镇。
浙江宜兴。
【讲述】对。
景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为:“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。
”可见有多么的精致了。
第二单元功能各异的无机非金属材料
第一节生活中的硅酸盐材料
传统陶瓷
陶瓷在我国有悠久的历史,是中华民族古老文明的象征。
从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑,气势宏伟,形象逼真,被认为是世界文化奇迹,人类的文明宝库。
唐代的唐三彩,明清景德镇的瓷器均久负盛名。
传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐,自然界存在大量天然的硅酸盐,如岩石、砂子、粘土、土壤等,还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石、锆英石、绿柱石、石英等,它们都属于天然的硅酸盐。
此外,人们为了满足生产和生活的需要,生产了大量人造硅酸盐,主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途
硅酸盐制品一般都是以粘土(高岭土)、石英和长石为原料。
粘土的化学组成为
Al2O3·2SiO2·2H2O,石英为SiO2,长石为K2O·Al2O3· 6SiO2(钾长石)或Na2O·Al2O3· 6SiO2(钠长石)。
这些原料中都含有SiO2,因此在硅酸盐晶体结构中,硅与氧的结合是最重要的。
硅氧四面体[SiO4] 硅酸盐材料是一种多相结构物质,其中含有晶态部分和非晶态部分,但以晶态为主。
硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。
在硅氧四面体中,硅原子以sp3 杂化轨道与氧原子成键,Si-O 键键长为162pm,比起Si4+和O2-的离子半径之和有所缩短,故Si-O键的结合是比较强的。
[SiO4]四面体的每个顶点上的O2-只能为两个[SiO4]四面体所公用,按照[SiO4]四面体公用顶点的不同,可将硅酸盐分为四大类:分立型、链型、层型和骨架型,列于下表中。
下图示出了一些分立型、链型(单链和双链)、层型和骨架型的硅酸盐骨架。
硅酸盐中除了SiO2外,还含有Al2O3。
由于Al3+的半径与Si2+相近,所以Al3+可以置换硅氧四面体中的Si4+,形成铝氧四面体[AlO4]。
由于铝是+3价的,因此置换后必然要引进其他阳离子以保持电荷平衡
硅酸盐都需要高温烧结。
粘土在高温下先脱水,然后转化为莫来石(3Al2O3·2SiO2),耐火材料基本上由石英、莫来石和玻璃构成。