第6節(jié)材料的利用與發(fā)展 第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用 第6節(jié)材料的利用與發(fā)展 ?？纪敢?第2章物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用 挑戰(zhàn)自我 常考透視 ?？?了解材料的發(fā)展史 了解新型材料的性能和使用 第6節(jié)材料的利用與發(fā)展 考試熱度 例1納米材料被譽為21世紀最有前途的新型材料 1nm 10 9m 當材料的晶粒 或顆粒 的大小處于納米級時 其性質(zhì)就會出現(xiàn)奇異的變化 如各種塊狀金屬顯示一定的顏色 多數(shù)銀白色 少數(shù)呈紅色 但當其細化到納米級時 都成了黑色 納米氧化鋅能吸收雷達電磁波 可用作 隱形 飛機的涂料 下列說法中 你認為正確的是 第3節(jié)物質(zhì)的變化 例1納米材料被譽為21世紀最有前途的新型材料 1nm 10 9m 當材料的晶粒 或顆粒 的大小處于納米級時 其性質(zhì)就會出現(xiàn)奇異的變化 如各種塊狀金屬顯示一定的顏色 多數(shù)銀白色 少數(shù)呈紅色 但當其細化到納米級時 都成了黑色 納米氧化鋅能吸收雷達電磁波 可用作 隱形 飛機的涂料 下列說法中 你認為正確的是 A 用氫氣還原氧化銅的實驗中 得到的銅粉是納米銅B 納米氧化鋅的化學性質(zhì)類似于納米氧化鐵 不能與稀硫酸反應C 黑白照相底片上析出的銀顆粒處于 或小于 納米級大小D 隱形 飛機就是人的肉眼看不到的無色透明的飛機 C 第3節(jié)物質(zhì)的變化 解析氫氣還原氧化銅實驗中得到的銅粉為紅色 根據(jù)題意可知 當金屬細化到納米級時都會變成黑色 所以此實驗中的銅不是納米銅 材料的晶粒達到納米級時 只是其直徑變得很小 原子本身沒有發(fā)生變化 化學性質(zhì)不變 因此納米氧化鋅能與稀硫酸反應 由題給信息 金屬細化到納米顆粒時 就成了黑色 用作 隱形 飛機的制造材料能吸收雷達電磁波 使雷達監(jiān)測不到 并非肉眼看不見 第3節(jié)物質(zhì)的變化 方法透視解題時應抓住題目提供的信息 結(jié)合自身所學知識進行綜合分析與探討 試題鏈接 小試身手1 2 創(chuàng)新培優(yōu)4 第3節(jié)物質(zhì)的變化 ?？?認識在制造材料過程中產(chǎn)生的污染以及如何防治 考試熱度 例2實驗證明銅不能在低溫下與氧氣反應 也不能與稀硫酸共熱發(fā)生反應 但工業(yè)上卻將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并通入空氣來制備硫酸銅溶液 1 試寫出反應的化學方程式 2Cu O2 2H2SO4 稀 2CuSO4 2H2O 第3節(jié)物質(zhì)的變化 答案 第一種方法最好 若制得等質(zhì)量的硫酸銅 第一 二種方法所需硫酸較少 而第三種方法所需硫酸較多 且生成的二氧化硫又造成大氣污染 第一 二種方法相比較 第一種方法的反應發(fā)生在溶液中 較易進行 且進行得更充分 例2實驗證明銅不能在低溫下與氧氣反應 也不能與稀硫酸共熱發(fā)生反應 但工業(yè)上卻將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并通入空氣來制備硫酸銅溶液 2 利用銅制備硫酸銅溶液還有什么方法 寫出反應的化學方程式 比較哪一種方法好 為什么 2Cu O2 2CuO CuO H2SO4 CuSO4 H2O或Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O 第3節(jié)物質(zhì)的變化 解析在稀硫酸存在時 銅與氧氣在加熱條件下反應生成氧化銅 氧化銅迅速溶解在熱的稀硫酸中生成硫酸銅 還可以先將銅在空氣中加熱使之生成氧化銅 再與稀硫酸反應 以上兩種方法共同的特點是氧氣作為氧化劑 稀硫酸只起酸的作用 而在加熱條件下使銅直接與濃硫酸反應 反應的硫酸不僅起酸的作用 同時被還原為有毒氣體二氧化硫 第3節(jié)物質(zhì)的變化 方法透視選取制備方法的原則 操作便利 原料用料少且經(jīng)濟易得 能耗少且沒有污染 試題鏈接 小試身手3 創(chuàng)新培優(yōu)5 挑戰(zhàn)自我 第3節(jié)物質(zhì)的變化 小試身手 1 從金屬材料的發(fā)展歷史來看 先是青銅器時代 而后是鐵器時代 鋁的利用是近二百年的事 這個先后順序跟什么有關(guān) 金屬的活動性順序 地殼中金屬元素的含量 金屬的延展性 金屬的導電性 金屬冶煉的難易程度A B C D 解析金屬的冶煉與其活潑性有關(guān) 金屬越活潑 越難冶煉 被利用的越晚 B 第3節(jié)物質(zhì)的變化 2下列衣料纖維中 燃燒后有燒焦羽毛氣味的是 A 滌綸B 錦綸C 棉纖維D 羊毛纖維 D 第3節(jié)物質(zhì)的變化 3 金屬銅和濃硝酸 稀硝酸反應的化學方程式如下 Cu 4HNO3 濃 Cu NO3 2 2NO2 2H2O3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O工業(yè)上用銅屑和濃硝酸作為原料制取硝酸銅時 在實際生產(chǎn)中需要把濃硝酸用等體積的水稀釋 試回答 1 從經(jīng)濟角度來分析 用稀硝酸而不用濃硝酸的原因是 2 請你從經(jīng)濟和環(huán)保角度來考慮設計制取硝酸銅的最適宜的方法 用化學方程式表示 以稀硝酸為原料時 原料的利用率較高 2Cu O2 2CuO CuO 2HNO3 Cu NO3 2 H2O 第3節(jié)物質(zhì)的變化 4 多選 有關(guān)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導纖維的說法正確的是 A 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷彌補了金屬材料的弱點 但是硬度卻遠遠低于金屬材料B 氮化硅陶瓷是一種重要的結(jié)構(gòu)材料 具有超硬性 它不與任何無機酸反應C 光導纖維能夠高質(zhì)量地傳導光信息D 光導纖維的抗干擾性能好 不發(fā)生電輻射 通訊質(zhì)量高 CD 創(chuàng)新培優(yōu) 第3節(jié)物質(zhì)的變化 5 某研究性學習小組在學習金屬鐵的知識后 為了解銅及其常見化合物的性質(zhì) 運用類比的思想提出了如下問題 并進行探究 請幫助完成下列有關(guān)研究并填寫有關(guān)空白 1 提出問題 鐵能與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣 銅能嗎 銅與濃硫酸會發(fā)生反應嗎 鐵在潮濕的空氣中易生銹 銅 生銹 需要什么條件 氧化鐵能夠被一氧化碳還原 氧化銅可以嗎 氧化銅能直接轉(zhuǎn)化為氫氧化銅嗎 氧化銅還有哪些性質(zhì) 有哪些途徑可以將銅逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸~ 第3節(jié)物質(zhì)的變化 2 查閱資料與問題解決 銅不能與稀硫酸發(fā)生置換反應 是因為在金屬活動性順序表中 銅排在 之后 銅能與濃硫酸發(fā)生反應 其反應的化學方程式為 Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 2H2O SO2 此反應中化合價升高的元素是 銅在潮濕的空氣中也能 生銹 形成銅綠 銅綠的主要成分為Cu2 OH 2CO3 由此可以推測 銅 生銹 過程中 參與反應的物質(zhì)有銅 氧氣 水和 氫 銅 二氧化碳 第3節(jié)物質(zhì)的變化 氧化銅可以在加熱的條件下被一氧化碳等還原成銅 其與一氧化碳反應的化學方程式為 氧化銅不能與水反應生成氫氧化銅 但能與硫酸 鹽酸等發(fā)生復分解反應形成相應的銅鹽 在高溫下 氧化銅能分解成磚紅色的氧化亞銅 Cu2O 和氧氣 該反應的化學方程式為 CuO CO Cu CO2 4CuO 2Cu2O O2 高溫 第3節(jié)物質(zhì)的變化 由銅轉(zhuǎn)化為氫氧化銅 從化學反應的原理看 可以是流程 與流程 相比 流程 的優(yōu)點是 和 還可以有更多的流程 若流程 與流程 相比 也是兩步反應 但第一步與銅反應的試劑不同 則流程 中第一步反應的化學方程式為 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 合理即可 安全 環(huán)保