資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
課后小練
1.據悉，某海軍建造了一種反水雷的“塑料戰艦”，艦身材料是一種強化塑料。則該塑料( )
A.屬于天然高分子材料
B.一定是導電塑料
C.具有熱塑性
D.是一種具有特殊功能的合成材料
2.綠色化學有助于解決環境污染問題，下列做法不符合綠色化學理念的是( )
A.大力發展公共交通，提倡綠色出行
B.使用可降解塑料，減少白色污染
C.加速石油的開采，可以快速提高人類生活質量
D.為了防止水污染，農業上要合理使用化肥農藥
3.已知NO2、SO2、NO是大氣污染物。要以銅、硫酸、硝酸鋇和硝酸等為原料制備Cu(NO3)2溶液，現設計出四種制備方案，其原理分別是：
①Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；
②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；
③2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O；
④Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O，CuSO4+Ba(NO3)2=Cu(NO3)2+BaSO4↓。
其中，最佳方案是()
①② B.③④ C.③ D.④
4.工業煙氣通常含有二氧化硫，在排放前需經脫硫處理。如圖是兩種常用脫硫工藝中含硫物質的轉化路徑(部分產物已略去)。請回答下列問題：
(1)反應Ⅰ的化學方程式是____________________________。
(2)反應Ⅱ所屬的基本反應類型是______________，CaSO3中Ca、S、O元素的質量比是__________。
(3)已知原料NaOH的價格為2.9元/kg、Ca(OH)2的價格為0.36元/kg。兩種工藝中，處理相同質量的SO2，雙堿法所需的原料成本更低，其原因是_________________________________________________________________。
5.某化工廠為了綜合利用生產過程中的副產品CaSO4，與相鄰的化肥廠聯合設計了以下制備(NH4)2SO4的工藝流程。在如圖流程中，沉淀池里物質發生的主要化學反應為：CO2＋2NH3＋CaSO4＋H2O=CaCO3↓＋(NH4)2SO4。
(1)沉淀B高溫煅燒反應的化學方程式為______________________，該工藝中可循環使用的物質為__________(填化學式)。
(2)實驗室里操作①的名稱為________________。
(3)從綠色化學和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優點是________________________________________________________________。
參考答案
1. D
2.C
3. C
4.(1)SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O　
(2) 復分解反應 5 : 4 : 6 (3) 通過反應Ⅱ實現了NaOH的循環利用，減少了NaOH的用量，所以成本降低
5..【答案】(1)CaCO3CaO＋CO2↑ CO2 (2) 過濾 (3) 產生的CO2循環使用，得到的產品和副產品都是有用的物質，無廢物產生
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材料的利用與發展
浙教版 九年級上
新知導入
材料在我們生活中無處不在，但我們真的了解嗎？
關于材料發展的穿梭時空之旅
新知講解
材料的發展歷程：
石器
陶器
青銅器
鋼鐵的使用
合成材料的使用
新型材料的使用
人類歷史上不同時代所使用的生產工具或戰爭中使用的武器，都記錄了材料的發展過程。新型材料的出現，大大推動了生產力的發展，促進了人類社會文明的進步。
原始社會
使用火
商朝
春秋晚期
100多年前
21世紀
新知講解
石器
用獸骨和魚骨制成骨針
原始人生產矛的過程
石制割砸器具
新知講解
陶器
拉坯成形
陶器燒制
出土陶器
新知講解
青銅器
在掌握濕法煉銅技術之后，又制造出了種類繁多的青銅器和銳利無比的青銅武器。
新知講解
鐵器
隨著煉鐵技術的掌握，人們制造了犁， 從而使農業生產得到了飛速的發展。
新知講解
金屬使用的歷史資料
黃金時代：大約在5000多年前，即公元前3000年，四大文明古國的埃及旅行家里希爾發現黃金
青銅時代：公元前7000年前使用的小型銅器件，如小針、小珠和小錐等。先秦的古籍《考工記》中記載了有名的“六齊”規則，即是青銅的六種配方。據考古推測，這時人們已經能夠制得純鉛和純錫了。從商代的墓葬中先后發現了鉛爵、鉛戈和鉛斛等純鉛制品。
鐵器時代：人類對鐵的最早知識來源于從太空降下來的隕鐵，埃及人稱它為“天鐵”，冶鐵技術也大多是采用固體還原法，后來人們發現了升高爐溫的方法而煉出了性能較好的生鐵。
汞和煉金術：古人認為金屬起源于水銀(汞的俗名)和硫磺，實際上，水銀是一種銀白色的液體金屬，顏色和外觀與銀類似，銅鐵錫鉛都能溶于水銀形成與金銀類似的合金--汞齊
新知講解
隨著科學技術的發展，人們有目的地改進材料的性能，使半導體材料、光纖材料、碳纖維復合材料等新型材料不斷涌現，促進了通訊、計算機、航空、航天等行業迅速發展。
光電子信息材料
先進復合材料
超級陶瓷材料
新型金屬材料
新型高分子材料
超導材料
納米材料
新知講解
新型材料
光纖材料
傳輸損失少，透光性強，易于加工，耐久性強，發光部不發熱，不通電只透可見光，幾乎不透紅外線和紫外線
先進復合材料
先進復合材料（簡稱ACM）專指可用于加工主承力結構和次承力結構、其剛度和強度性能相當于或超過鋁合金的復合材料。ACM具有質量輕，較高的比強度、比模量、較好的延展性、抗腐蝕、隔熱、隔音、減震、耐高（低）溫等特點，已被大量運用到航空航天、醫學、機械、建筑等行業。
新知講解
超級陶瓷材料
按原料組成可分為：氧化鐵陶瓷、氧化鋁陶瓷、氧化鈦陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷和金屬陶瓷等。特種陶瓷的應用范圍從電容器、濾波器、點火器、保溫材料、醫療器械和通訊元件等方向擴展到航天、衛星及半導體芯片等高新技術領域。
超級陶瓷質地堅韌，
制成的刀具削鐵如泥
保溫材料
納米材料：
其基本顆粒在1－100納米范圍內的材料。
納米材料與普通材料相比，在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同。例如，一般的陶瓷材料脆性較大，可是用納米陶瓷粉末燒成的陶瓷卻有很好的韌性，即使被撞倒也不破裂；新型納米油墨的色調更濃，書寫的字跡色澤更好；將納米鉛粉末加入到固體燃料中，就會使火箭推進器的前進速度加快好幾倍。納米材料在各個領域有著廣闊的應用前景。
新知講解
記憶金屬
各種合金都有自己的變態溫度。
在它的變態溫度時被做成螺旋狀而處于穩定狀態。在室溫下強行把它拉直時，它卻處于不穩定狀態，因此，只要把它加熱到變態溫度，它就立即恢復到原來處于穩定狀態的螺旋形狀了。
超導材料
當某種材料在低于某一溫度時，出現電阻為零的現象即超導現象，該溫度即是臨界溫度（Tc）。超導體是一種抗磁體，低于臨界溫度時，超導體排斥任何試圖施加于它的磁場，在列車車輪旁邊安裝小型超導磁體，在列車向前行駛時，超導磁體則向軌道產生強大的磁場，并和安裝在軌道兩旁的鋁環相互作用，產生一種向上浮力，消除車輪與鋼軌的摩擦力，起到加快車速的作用。高溫超導體在懸浮列車上應用的研究集中在日本。
中國研制的超導懸浮車
新知講解
新型高分子材料
高分子材料包括塑料、橡膠、纖維、薄膜、膠粘劑和涂料等。其中，被稱為現代高分子三大合成材料的塑料、合成纖維和合成橡膠已經成為國民經濟建設與人民日常生活所必不可少的重要材料。
一種用新型高分子軟質材料制成的“無毛牙刷”在成都亮相。這款新型“無毛牙刷”只濕水不吸水，能阻止各種雜物進入擦體內部。
新知講解
材料制造與環境保護
人們在制造材料的過程中會產生許多污染。為了減少或消除材料制造過程中的污染，人們需要探尋無污染或低污染的“綠色”新工藝，需要探索 污染物的防治、轉化和綜合利用的途徑。
探究：怎樣以銅為主要原料制備硫酸銅
Cu
CuSO4
？
新知講解
設計制備方法：
設計方案二:銅與濃硫酸在加熱條件下生成硫酸銅、水、二氧化碳。
原理：
設計方案三：銅加熱生成氧化銅加稀硫酸生成硫酸銅和水。
原理：
設計方案四：將銅與氯氣加熱轉化為氯化銅，然后將氯化銅和氫氧化鈉反應，生成氫氧化銅和氯化鈉，最后利用氫氧化銅和硫酸反應制取硫酸銅。
原理：
2Cu+O2=2CuO
Cu+Cl2=2CuCl2
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuCl2 + NaOH = Cu(OH)2+ NaCl
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
設計方案一:銅與稀硫酸反應生成硫酸銅、氫氣。
設計方案五:銅與硫酸亞鐵反應生成硫酸銅、鐵。
Cu+FeSO4=CuSO4 + Fe
Cu+H2SO4（濃）=CuSO4 + SO2 + H2O
新知講解
2. Cu
濃H2SO4
CuSO4
Cu(OH)2
4.Cu
Cl2
NaOH
CuSO4
H2SO4
1. Cu
稀H2SO4
CuSO4
5. Cu
FeSO4
CuSO4
不反應,Cu的活動性排在H后面
不會反應,Cu的活動性比Fe弱
CuCl2
討論:以上方法的可行性。
濃硫酸與銅反應在生成硫酸銅的同時生成了二氧化硫氣體，這樣既浪費了原料，又因二氧化硫有毒而造成環境污染。
反應原料易得，無污染，原料利用率高
無污染，但需多步反應，操作復雜，原料成本較高，不經濟
新知講解
實際生產和實驗中選擇某種物質的制備方法時，需考慮的因素
(1)科學性：制備過程中每步化學反應是否符合化學反應的規律；
(2)簡便性：設計的方案要考慮實際設備情況，操作過程盡可能簡便易行，如反應所需的條件和設備是否簡單；
(3)經濟性：所需原料是否易獲取、成本是否低廉；
(4)安全性：操作過程是否存在安全隱患；
(5)環保性：生產過程是否會對環境造成污染。
“綠色化學”
總結：
新知講解
化學工業給社會帶來巨大財富和眾多產品的同時，也向周圍環境排放了大量的“三廢”（廢水、廢渣、廢氣），使自然界的生態平衡遭受破壞。
廢氣
廢水
“廢渣”的處理一般是制水泥或其他材料，變廢為寶，如含磷的廢渣可轉化為磷肥等。
廢渣
“廢氣”的處理一般是安裝回收設備，將塵粒和一氧化碳、二氧化硫等物質除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化硫可利用與堿溶液反應而除去。
“廢水”的處理是建立污水處理廠，將廢水中的有害金屬轉化為沉淀，制成所需要的金屬材料等，廢水處理達標后再排放到河流中或循環利用。
新知講解
①及時處理“三廢”。
②提高原料的利用率，增加產品的產量。
③煤石油制品進行脫硫處理。
④推廣“綠色”工藝，從根本上降低生產對環境造成的污染。
綠色行為：
生活中
不用一次性筷子
不用含氟冰箱
不用含磷洗衣粉
垃圾袋裝，分類投放
少用不可降解的塑料制品
節電節水
工業上
課堂總結
材料的發展
材料制造與環境保護
新型材料
材料的發展史
“綠色”化學
三廢的防治
光電子信息材料
先進復合材料
超級陶瓷材料
新型金屬材料
新型高分子材料
超導材料
課堂練習
1.科學家發現由C60制取的化合物M有抑制艾滋病毒的作用，下列敘述不正確的是（ ）
A．廈大化學家制得了C50，它與C60都是單質
B．某物質含有C50分子和C60分子，該物質是化合物
C．由C60制取化合物M的過程，發生了化學變化
D．C60在空氣中燃燒生成二氧化碳的反應是化合反應
B
2.人們發現組成為鋁-銅-鐵-鉻的準晶體具有低摩擦系數、高硬度、低表面能以及低傳熱性，正被開發為炒菜鍋的鍍層，這為準晶體的開發和利用提供了先例．下列關于準晶體的說法不正確的是（　　）
A．準晶體具有的耐磨性、耐高溫、低密度屬于物理性質
B．準晶體鋁-錳合金中的原子是靜止不動的
C．準晶體具有良好的抗氧化性屬于化學性質
D．準晶體的優良性能將會在材料工業中得到廣泛應用
B
課堂練習
3.硫酸銅是精煉銅的主要原料，某工廠用硫化銅(CuS)制硫酸銅，擬選擇兩個方案：
方案①：硫化銅在硫桿菌(催化劑)的作用下跟空氣中的氧氣反應生成硫酸銅。
高溫
方案②：2CuS＋3O2 = 2CuO＋2SO2，
CuO＋H2SO4 = CuSO4＋H2O。
(1)請寫出方案①反應的化學方程式： 。
(2)從環境保護的角度考慮，上述方案應選 更合理。理由是 。
②中煅燒產生SO2，增加空氣污染物
①
CuS+2O2=CuSO4
硫桿菌
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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