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第2讲化学与材料的制造和应用考纲点击1．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
2．了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。
3．了解社会发展和科技进步对材料的要求。
了解化学对材料科学发展的促进作用。
4．了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点及有关的生产原理。
5．了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
6．了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。
了解新材料的发展方向。
一、材料的加工处理1．金属的表面处理(1)铝的阳极氧化铝的阳极氧化包含表面预处理→________→染色→封闭等过程，表面预处理过程用碱浸洗铝制品的目的是____________________。
(2)电镀原理：利用电解的原理，在金属的表面镀上一薄层具有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。
设计方法：在进行电镀时，用镀层金属作________(和电源的________相连)，待镀金属作________(和电源的______相连)，含有____________的溶液作为电镀液。
这样，在电流的作用下，镀层阳离子从________移动到________放电形成镀层。
为了顺利达到电镀目的，获得优质的光亮镀件，通常在镀前对镀件表面进行__________处理，在电镀液中还加入电镀添加剂。
添加剂可分为配合剂、表面活性剂、整平剂、缓蚀剂、光亮剂等，其中最重要的是表面活性剂和光亮剂。
2．腐蚀加工技术(1)氢氟酸雕刻玻璃：玻璃是一种重要的非金属材料，有着极为重要的用途。
由于玻璃的主要成分SiO2和氢氟酸发生反应________________，因此常用氢氟酸来雕刻玻璃。
(2)电路板的制作：电子工业上所用的电路板是用FeCl3溶液腐蚀铜板制作而成的。
将印好线路图的敷有铜箔的树脂绝缘板放入浓FeCl3溶液中，即得印刷线路板，其原理是____________________。
(3)光刻技术：光刻技术也是利用化学腐蚀原理来加工材料的。
高中化学学习材料唐玲出品1．下列叙述不．正确的是( )A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的阴极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑解析：选A。
A项，铁表面镀锌是应用电解原理，镀件铁与电源的负极相连作阴极，镀层金属锌与电源的正极相连作阳极，A项错误；B项，船底镶嵌锌块是应用原电池原理，活泼金属作负极被氧化，铁作正极得到保护。
2．(2011年泉州高二检测)我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，下列说法不．正确的是( )A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用答案：B3．电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：①阳极质量减小，②阴极质量增加，③电解过程中Cu2＋浓度不变。
则可选用的电极是( )A．石墨作阳极，铁作阴极B．粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极，纯铜作阴极C．纯铜作阳极，铁作阴极D．铁作阳极，纯铜作阴极答案：C4．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结论不．可能出现的是( )A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无答案：B5．金属及其化合物的应用很广泛，现举几种常见金属及其化合物的用途，回答有关问题：(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其离子方程式为：________________________________________________________________________。
4.1 材料的加工处理4.1.1 金属的表面处理教学目标：1．讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用。
2．理解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
情感目标：通过对金属的表面处理的学习，使学生感到化学就在身边，化学很有用，从而进一步培养学生学习化学的兴趣。
教学重点难点：金属材料表面处理的原理。
教学方法：实验探究教学过程：[复习提问]1．电解的原理是什么？如何确定阴阳极？金属的放电顺序是什么？在水溶液中可电镀哪些金属？2．写出电解下列物质的反应方程式：NaCl CuSO4AgNO3CuCl2H2SO43．如何进行电镀、电解精炼？[新课]一、金属的表面处理1、铝的阳极氧化：看书P66-67铝的阳极氧化目的：电极反应：阳极发生反应：阴极发生反应：同时酸对铝和生成的氧化膜进行化学溶解，其反应为：氧化膜的后续处理硫酸阳极氧化的药品、优点。
2、电镀电镀目的：。
电镀条件及电极的选择：实例：铜板上镀银药品：仪器及用品：烧杯、碳棒电极、两节1号干电池（或学生电源）装置*钢铁为何进行发蓝处理一般钢铁容易生锈，如果将钢铁零件的表面进行发蓝处理，就能大大增强抗蚀能力，延长使用寿命。
像武器、弹簧、钢丝等，就是常用这种方法来保护的。
铁在含有氧化剂和苛性钠的混合溶液中，一定温度下经一定时间后，反应生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe2O4)，亚铁酸钠与铁酸钠又相互作用生成四氧化三铁氧化膜。
其反应方程式为：3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3↑Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH这层氧化膜呈黑色或黑蓝色，它结构致密，具有较强的抗腐蚀能力练习：1．用铂电极（情性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是：A.稀NaOH溶液B.HCl溶液C.酸性MgSO4溶液D.酸性AgNO3 2．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是：A、阴极B、正极C、阳极D、负极3．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是：A、原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B、原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C、原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D、原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应4．通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）=2∶1，下列表述正确的是：A在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）=2∶1B在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C硝酸亚汞的分子式为HgNO3 D硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2 5．将500克0.1mol/L的硫酸铜溶液进行电解，当铜离子全部析出时，就变成________溶液，该溶液的质量分数是________。
材料的表面处理第一节概述材料的种类很多，它们的组成、结构、性质及表面状态更是千差万别。
由于不同产品对于其表面处理的效果和功能的要求不同，因此，材料表面处理所涉及的技术问题、工艺问题等也是十分广泛的，并与多种学科相关。
本章仅从工业设计的特点出发，介绍几种表面处理工艺。
一、表面处理的功效造型材料的种类很多，其中金属材料、木质材料和塑料则是最为常用的基本设计材料。
从工业设计的特点出发，金属材料的强度高，加工性能较好，其加工表面具有金属光泽，表面较平滑；木材质轻，较易加工，其表面具有天然的木质纹理；塑料的来源丰富，品种很多，成型较方便，且价廉，质轻，透明性和着色性较好，是一种新颖的优良材料。
这些材料，以及用它们制造成的产品，若不给以一定的表面处理，则在各种使用环境下，材料或制件的表面会受到空气、水分、日光、盐雾、霉菌和其他腐蚀性介质等的侵蚀，由于腐蚀、腐朽和老化作用，会引起材料或制件失光、变色、粉化及开裂等，从而出现破坏的后果。
表面处理的功效就在于一方面保护产品，即保护材质本身赋予产品表面的光泽、色彩和肌理等而呈现出的外观美，并提高产品的耐用性，确保产品的安全性，由此有效地利用了材料资源；另一方面是根据设计的意图，给产品表面附加上更丰富的色彩、光泽和肌理等变化，使产品表面更有节奏感。
此外，随着表面处理技术的发展，还可实现提高材料表面的硬度，并可赋予材料表面导电、憎水和润滑等特殊功效。
二、表面处理和加饰从工业设计出发，表面处理的目的首先是美化产品的外观，也即按产品设计的要求调整其表面的色彩、亮度和肌理等。
因此，材料本身具有的外观不符合设计要求时，必须采用适当的表面处理方法进行调整，以达到满足产品设计的要求。
三、表面加工使金属材料加工成平滑、光亮、美观和具有凹凸模样的表面状态的过程称为表面加工，也即使金属材料表面恢复其本身具有的色泽、亮度和表面肌理特征而进行的处理，表面加工作为电镀和涂装的前处理也是重要的。
4.1 材料的加工处理4.1.2 腐蚀加工技术教学目标：1．讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用。
2．理解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
情感目标：通过对腐蚀加工技术的学习，使学生感到化学就在身边，化学很有用，从而进一步培养学生学习化学的兴趣。
教学重点难点：腐蚀加工技术的原理。
教学方法：实验探究教学过程：[复习提问]1．写出硅在周期表中的位置，电子排布式。
用方程式表示硅的化学性质，指出其用途有哪些？2．指出二氧化硅的晶体结构？用方程式表示二氧化硅性质和用途有哪些？3．写出工业制取玻璃的反应的4．铁在周期表中的位置，用方程式表示铁的性质，指出不同价态铁的转化条件。
[新课]一、思考下面问题：1．玻璃的成分2．氢氟酸的制取反应：3．氟化钠溶液中微粒的种类：二、腐蚀加工技术1、腐蚀加工的目的：2、氢氟酸蚀刻玻璃反应原理：刻蚀玻璃的方法：3、三氯化铁溶液腐蚀敷铜板制作印刷电路反应原理：电路板的制作练习：1．某溶液中有Fe3+、Mg2+、Fe2+、Al3+四种阳离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（）A、Fe3+B、Mg2+C、Fe2+D、Al3+2．铁片投入下列溶液，金属片质量减小，但无气体产生的是（）A、冷浓HNO3B、Cu(NO3)2溶液C、稀硫酸D、Fe(NO3)3溶液3．制备FeSO4最适宜的方法是（）A、过量的铁与稀硫酸反应B、FeO与稀H2SO4反应C、FeCO3与稀H2SO4反应D、Fe(OH)2与稀H2SO4反应4．只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开，该试剂是（）A、BaCl2溶液B、FeCl2溶液C、FeCl3溶液D、Fe(NO3)3溶液5．下列物质能利用金属与非金属反应直接制得的是（）A、CuCl2B、FeCl2C、CuSD、FeI36．将1.12g铁粉加入25mL 2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（）A、铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl-浓度基本不变B、往溶液中滴入无色KSCN溶液，显无色C、Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1D、氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶57．分别向下列物质的水溶液中加入过量的过氧化钠固体，出现沉淀后，再加入过量盐酸，沉淀不消失的是（）A、(NH4)2SB、FeCl2C、Ba(HCO3)2D、KAl(SO4)28．某人设想利用①3FeCl2+4H2O Fe3O4+6HCl+H2；②Fe3O4+ Cl2+6HCl 3FeCl3+3H2O+ O2；③3FeCl33FeCl2+ Cl2这三个反应的联合与循环，主要用来生产能解决环境和能源问题的某种气体，该气体是（）A、O2B、Cl2C、HClD、H29．在较高浓度的Fe3+溶液中，下列离子能与Fe3+大量共存的是（）A、H+、SO42-B、AlO2-、CO32-C、HS-、S2-D、OH-、NO3-10．向200mL 0.1mol·L-1的Fe(NO3)2溶液中加入适量NaOH，使Fe2+恰好完全沉淀，小心加热此混合物，直至水分蒸干，然后灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为（）A、4.36gB、5.54gC、5.2gD、5.0g11.氢氟酸有强烈的腐蚀性、能雕刻玻璃。
第一单元 材料的加工处理(时间：30分钟)考查点一 电化学1．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为4Al ＋3O 2＋6H 2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是( )。
A ．正极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －B ．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C ．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D ．该电池通常只需更换铝板就可继续使用解析 该电池铝为负极，氧气为正极，所以电池工作时，电流由铂电极沿导线流向铝电极，所以B 错误。
答案 B2．某同学按如图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的是( )。
A ．电解过程中，铜电极上有H 2产生B ．电解初期，主反应方程式为Cu ＋H 2SO 4=====通电CuSO 4＋H 2↑C ．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D ．整个电解过程中，H ＋的浓度不断增大解析 电解是最强有力的氧化还原手段，有些在通常条件下不能发生的反应(如本题中铜与稀硫酸)通过电解的方法可以发生反应。
阳极反应：Cu －2e －===Cu 2＋，阴极反应：2H ＋＋2e －===H 2↑(起始)，随着电解的进行，阳极产生的Cu 2＋浓度增大，在电场的作用下向阴极移动，由于Cu 2＋的氧化性大于H＋，因此Cu2＋也会在阴极放电生成铜，即阴极上先是H＋得电子放出H2，后是Cu2＋得电子析出Cu。
因此在整个电解过程中，起始时H＋的浓度不断减小，随后基本保持不变。
答案BC考查点二金属表面处理3．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()。
A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子B．铂作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子C．铁作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有亚铁离子D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有亚铁离子解析根据电镀原理，应用镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液，因此选A。
2019-2020年高中化学《化学与技术》4.1《材料的加工处理》精编教案苏教版选修2一、课程标准2讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用。
3举例说明金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点，了解有关的生产原理。
4举例说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
5收集我国现代材料研究和材料工业发展情况的资料，认识新材料的发展方向。
[活动与探究建议]3就近参观金属材料、无机非金属材料或高分子材料的生产、加工企业（或者观看有关影像），收集有关资料，撰写有关科学小品。
4查阅资料：制造芯片的硅晶体的生产原理和基本过程。
5实验：电路板的化学刻蚀。
6观看影像或参观：金属的电镀等。
7实验：用淀粉自制吸水材料，并进行模拟保水试验。
二、教学内容增减建议3建议补充电解精炼和电化学的有关计算，复习络合物的组成4对钢材的发蓝处理进行介绍，使学生了解有关反应，从平衡角度讨论酸碱环境。
5对复合材料的制造结合新科技、新技术进行简单介绍三、课时安排建议第一单元材料的加工处理1课时第二单元材料组成的优化1课时第三单元复合材料1课时第一单元材料的加工处理（第一课时）[知识回顾1电解的原理是什么？如何确定阴阳极？金属的放电顺序是什么？在水溶液中可电镀哪些金属？2写出电解下列物质的反应方程式：NaCl CuSO4AgNO3CuCl2H2SO43如何进行电镀、电解精炼？[知识学习]一、金属的表面处理3铝的阳极氧化：看书P66-674铝的阳极氧化目的：5电极反应：阳极发生反应：6阴极发生反应：7同时酸对铝和生成的氧化膜进行化学溶解，其反应为：8氧化膜的后续处理9硫酸阳极氧化的药品、优点。
13电镀14电镀目的：。
15电镀条件及电极的选择：16实例：铜板上镀银17药品：18仪器及用品：烧杯、碳棒电极、两节1号干电池（或学生电源）装置19*钢铁为何进行发蓝处理20一般钢铁容易生锈，如果将钢铁零件的表面进行发蓝处理，就能大大增强抗蚀能力，延长使用寿命。
