内容正文:
2.6材料的利用与发展
考点目录;
考点一、材料的发展历程
考点二、新型材料
考点三、材料的制造与环境的保护
一、考点分析
考点一、材料的发展历程
提问:你们知道材料的发展是吗?哪位同学可以起来回答一下。
总结材料的发展史:石器→陶器→青铜器→钢铁的使用→合成材料的使用→新型材料的使用。
考点二、新型材料
指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。包括:光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料。
1、光电子材料:实现光子变电子、电子变光子、一种频率的光子变为另一种频率的光子,或自发辐射变为受激辐射的技术,称为光电子技术。
2、先进复合材料:树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳纤维复合材料。
3、超级陶瓷材料:纳米陶瓷等。
4、新型金属材料:记忆合金、铝合金、金属玻璃等。
5、新型高分子材料:导电塑料做成的塑料电池、人工器官、可降解材料、高吸水性高分子材料等。
6、纳米材料:纳米材料是指由粒径在1—100纳米之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后,它将显著的不同。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面都与普通材料有很大的不同。
①一般陶瓷脆性较大,撞击易破碎,而纳米陶瓷有很好的韧性,撞击也不易破裂。
②新型纳米油墨的色调更浓,书写的字迹色泽更好。
③将纳米铅粉末加入到固体燃料中,会使火箭推进器的前进速度增加好几倍。
考点三、材料制造与环境保护
1、“绿色化学”:又称环境友好化学,它的主要特点如下:
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的材料;
(2)在无毒、无害的条件下反应,以减少废弃物向环境中的排放;
(3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;
(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好产品。
2、工业“三废”及处理。
(1)工业“三废”是指废水、废渣、废气。
(2)处理方法如下:
①“废气”的处理一般安装回收设备,将尘粒和一氧化碳、二氧化硫等物质除去,一氧化碳可以回收再利用,二氧化碳、二氧化硫可利用与碱溶液反应除去。
②“废渣”的处理一般是制水泥或其他建筑材料,变废为宝,如含磷的废渣可转化成磷肥等。
③“废水”的处理是建立污水处理厂,将废水中的有害金属转化为沉淀,制成需要的金属材料等,废水符合排放要求后再排放到河流中或循环利用。
3、探究:怎样以铜为主要原料制备硫酸铜
(1)设计实验方案:课本介绍了一种方案,其它方案还有以下三种:
方案一:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
方案二:2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4CuSO4+H2O。
方案三:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2;Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3;Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O。
(2)针对原料的利用率、产生的污染、制备成本等方面进行讨论。
方案一:利用率低、会产生污染。
方案二:可以利用。
方案三:成本高、步骤繁琐。
化工生产原则:除了处理“三废”,还要努力提高原料的利用率,增加产品的产量,从根本上降低生产对环境造成的污染。
二、热点题型详解
1. 石墨纸是最新研发的一种独特的复合材料(如图所示),其成分以石墨为主,薄如纸张,比钢要坚硬10倍且轻巧,还可以回收再利用,下列有关石墨纸说法错误的是( )
A. 石墨纸是一种环保材料 B. 石墨纸是良导体,容易导电
C. 石墨纸属于有机合成材料 D. 与钢相比,石墨纸的硬度较大
【答案】 C
【解析】A、 石墨纸可以回收再利用 是一种环保材料 ,不符合题意;B、石墨具有导电性,石墨纸是良导体,容易导电 ,不符合题意; C、 石墨纸以石墨为主,不属于有机合成材料 ,符合题意; D、 石墨纸比钢要坚硬10倍且轻巧,与钢相比,石墨纸的硬度较大 ,不符合题意;
故选C。
2. .生活垃圾通常可分为可回收物、有害垃圾、其他垃圾三类。处置矿泉水瓶的正确方法是( )
A. 扔进有害垃圾桶 B. 扔进其他垃圾桶 C. 扔进可回收物垃圾桶 D. 看到应圾桶就扔选去
【答案】 C
【解析】矿泉水瓶属于废旧塑料,可以重新利用,因此应该扔进可回收物垃圾桶里;
故答案为:C。
3. 农业生产得到飞速发展是人类掌握了下列技术中的( )
A. 青铜器 B. 火的使用