初中科學(xué)浙教版九年級(jí)上冊(cè)第6節(jié) 材料的利用與發(fā)展教課課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第6節(jié)　材料的利用與發(fā)展知識(shí)點(diǎn)1　材料與人類社會(huì)發(fā)展人類歷史上不同時(shí)代所使用的生產(chǎn)工具或戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的武器，都記錄了材料的發(fā)展過(guò)程。人類材料的發(fā)展史：石器→陶器→青銅器→鋼鐵→合成材料→新型材料等幾個(gè)階段。知識(shí)點(diǎn)2　新型材料指那些新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、具有優(yōu)異特性和功能并能滿足技術(shù)進(jìn)步所需要的材料，如光電子信息材料、先進(jìn)復(fù)合材料、超級(jí)陶瓷材料、新型金屬材料、新型高分子材料、超導(dǎo)材料、納米材料等。知識(shí)點(diǎn)3　材料制造與環(huán)境保護(hù)在化學(xué)工業(yè)中，除了要及時(shí)處理好“三廢”，還要努力提高原料的利用率，增加產(chǎn)品的產(chǎn)量，從根本上降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。以銅為原料制備硫酸銅(1)主要方法方法一：銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅，同時(shí)生成二氧化硫和水。方法二：將銅在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為氧化銅，然后利用氧化銅和稀硫酸反應(yīng)制取硫酸銅。方法三：將銅和氯氣在加熱條件下反應(yīng)生成氯化銅，然后將氯化銅與氫氧化鈉反應(yīng)，生成氫氧化銅和氯化鈉，最后利用氫氧化銅和硫酸反應(yīng)制取硫酸銅。(2)選擇方法的原則方法一：濃硫酸與銅反應(yīng)在生成硫酸銅的同時(shí)生成了二氧化硫氣體，這樣既浪費(fèi)了原料，又因?yàn)槎趸蛴卸径斐森h(huán)境污染。方法二：原料利用率高，無(wú)污染。方法三：所選原料氯氣有毒，不符合環(huán)保要求，且步驟多，生產(chǎn)成本高。因此方法二是最優(yōu)方案。說(shuō)明　人們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中選擇某物質(zhì)的制備方法時(shí)，需要考慮的問(wèn)題有：①制備過(guò)程中每一步化學(xué)反應(yīng)是否符合化學(xué)反應(yīng)規(guī)律；②設(shè)計(jì)的方案要考慮原料的成本和實(shí)際設(shè)備情況，如反應(yīng)所需的條件和設(shè)備是否簡(jiǎn)單；③所需的原料是否容易獲取，是否具有較好的經(jīng)濟(jì)效益；④生產(chǎn)過(guò)程中是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染等。易錯(cuò)點(diǎn)　新型材料的特性例　許多性能優(yōu)異的材料都是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制得的，下列材料和用途對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤的是( B )A．石英砂可制造光導(dǎo)纖維B．二氧化硅晶片可用于制造計(jì)算機(jī)芯片C．高強(qiáng)度陶瓷可制成航天飛機(jī)防熱瓦D．鈦合金材料可用于制造航天航空器【易錯(cuò)說(shuō)明】高純硅可用于制造計(jì)算機(jī)芯片，不是二氧化硅晶片。1．中國(guó)科技大學(xué)課題組以殼聚糖作三維軟模板，研究了一種制備酚醛樹(shù)脂與二氧化硅復(fù)合材料的新方法，成功研制了具有雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合氣凝膠新型隔熱防火材料，該材料具有輕質(zhì)多孔、隔熱防火等特點(diǎn)。下列有關(guān)新型隔熱防火材料的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C )A．建筑物使用隔熱材料可以降低能耗和提高能量利用率B．使用新型隔熱防火材料可以避免鋼筋混凝土材質(zhì)的建筑物因火災(zāi)而坍塌C．新型隔熱防火材料中的硅原子是靜止不動(dòng)的D．新型隔熱防火材料的使用可以減少普通有機(jī)隔熱材料的污染問(wèn)題2．石墨紙是最新研發(fā)的一種獨(dú)特的復(fù)合材料(如圖所示)，其成分以石墨為主，薄如紙張，比鋼要堅(jiān)硬10倍且輕巧，還可以回收再利用。下列有關(guān)石墨紙的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( B )A．石墨紙是一種環(huán)保材料B．石墨紙是絕緣體，不易導(dǎo)電C．與鋼相比，石墨紙的硬度較大D．與同體積的鋼相比，石墨紙的質(zhì)量較小3．我國(guó)制造出厚度僅0.12毫米的超薄玻璃，含有Al2O3、SiO2、B2O3等成分，可耐汽車撞擊，可用作手機(jī)、電腦和電視顯示屏的基本材料。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( D )A．超薄玻璃的成分中含有氧化物B．Al2O3、SiO2、B2O3中Si元素的化合價(jià)最高C．超薄玻璃強(qiáng)度高、透光率好D．超薄玻璃化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬于純凈物4．小金做了如下實(shí)驗(yàn)：將4.2克鐵粉和4.0克氧化銅粉末均勻混合，然后一次性投入盛有200克9.8%稀硫酸的大燒杯中。觀察到如下現(xiàn)象：立即出現(xiàn)紅色固體，前階段沒(méi)有明顯的氣泡產(chǎn)生，后階段產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡，充分反應(yīng)后上層清液呈淺綠色。由此小金作出下列判斷，其中不合理的是( D )A．“立即出現(xiàn)紅色固體”是由于很快發(fā)生了如下轉(zhuǎn)化：CuOCuSO4CuB．“產(chǎn)生大量無(wú)色氣泡”是由于發(fā)生了如下反應(yīng)：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑C．該實(shí)驗(yàn)條件下，硫酸銅比稀硫酸更容易跟鐵粉發(fā)生反應(yīng)D．在不同濃度的硫酸銅和稀硫酸的混合溶液中投入鐵粉，都是硫酸銅先跟鐵粉反應(yīng)5．某探究小組設(shè)計(jì)了下列四種制備物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案，其中能實(shí)現(xiàn)的是( B )A．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液B．CuOCuCl2溶液CuC．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液D．H2HClNaCl溶液6．某款國(guó)產(chǎn)手機(jī)使用了目前國(guó)內(nèi)最薄的玻璃作為顯示屏材料。該玻璃厚度只有0.12毫米，它具有良好的韌性和彈性。(1)該手機(jī)使用超薄玻璃作為其顯示屏，利用了玻璃的優(yōu)點(diǎn)是__AB__。A．透光性好、密度小B．強(qiáng)度大、耐腐蝕性好C．導(dǎo)電性好D．耐磨性好(2)該手機(jī)內(nèi)的鋰電池的使用是利用__化學(xué)__能和__電__能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。(3)氟元素和氫元素形成的化合物(HF)的水溶液為氫氟酸，可用于玻璃雕刻，其主要原理是氫氟酸能與玻璃的主要成分二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成四氟化硅氣體和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O__，屬于化學(xué)反應(yīng)中的__復(fù)分解反應(yīng)__類型。7．信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展離不開(kāi)材料科學(xué)的推動(dòng)。信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度的硅，單晶硅可用來(lái)制作大規(guī)模集成電路、整流器等。硅的純度越高，大規(guī)模集成電路的性能就越好。高純度的單晶硅生產(chǎn)方法之一如下：SiO2Si(粗硅)SiHCl3(沸點(diǎn)31.5 ℃)Si多晶硅―→單晶硅近年來(lái)用得較多的另一種方法是用金屬硅化物(Mg2Si)與鹽酸作用制得硅烷，再加熱分解硅烷可得高純硅。根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題：(1)從方法一生產(chǎn)單晶硅的過(guò)程看，由碳還原得到的硅為何還要進(jìn)一步處理？__由碳還原二氧化硅得到的單質(zhì)硅中，雜質(zhì)含量過(guò)高_(dá)_。(2)把方法二中生產(chǎn)高純硅的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式補(bǔ)充完整：Mg2Si＋4HCl===__2MgCl2__＋SiH4↑；SiH4Si＋__2H2↑__。8．堿式碳酸鋅[Znx(OH)y(CO3)z]是制備功能材料ZnO的原料，其反應(yīng)的化學(xué)表達(dá)式為：Znx(OH)y(CO3)zZnO＋CO2↑＋H2O(x、y、z為整數(shù))。小金設(shè)計(jì)了如圖甲所示裝置對(duì)堿式碳酸鋅的組成進(jìn)行探究(裝置氣密性良好，藥品足量，實(shí)驗(yàn)操作正確)：(1)圖甲中裝置B的作用是__吸收反應(yīng)生成的二氧化碳__。(2)查閱資料發(fā)現(xiàn)在不同溫度條件下充分加熱等質(zhì)量的堿式碳酸鋅樣品，剩余固體的質(zhì)量與加熱溫度的關(guān)系如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)中加熱時(shí)，熱分解裝置的溫度至少要達(dá)到__300__(填“200”“300”或“100”)℃。(3)部分實(shí)驗(yàn)步驟為：“……加熱前先通入N2排盡裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉通入N2的活塞，……控制一定溫度下加熱……”。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可根據(jù)__一段時(shí)間內(nèi)裝置A中的長(zhǎng)導(dǎo)管管口不再有氣泡冒出__的現(xiàn)象判斷堿式碳酸鋅樣品已完全分解。(4)小金取54.7克堿式碳酸鋅樣品(不含雜質(zhì))，放置于熱分解裝置內(nèi)，完全反應(yīng)后測(cè)得裝置A增重5.4克，裝置B增重8.8克，則x∶y∶z的最簡(jiǎn)整數(shù)比為__5∶6∶2__。

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