内容正文:
第9章 化学与社会发展
第2节 新型材料的研制
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1.了解化石燃料的分类及使用;
2.了解日常生活中的绿色能源;
3.了解氢能的优势及其氢能开发的困境。
知识点拨
知识点拨01 材料的分类
1. 材料分类:
无机材料、有机合成材料、复合材料。
2. 无机材料:包括金属材料(包括纯金属、合金)和无机非金属材料(包括陶瓷、玻璃、水泥等)。
3.合成材料的种类:塑料、合成纤维、合成橡胶。
(1)纤维的种类:天然纤维、人造纤维、合成纤维等。
(2)塑料的种类:聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、有机玻璃(PMMA)。
(3)橡胶的种类:天然橡胶、合成橡胶。合成橡胶的优点是具有良好的弹性、绝缘性和耐高温性。
4. 聚乙烯塑料无毒;聚氯乙烯塑料有毒,不直接用于食品包装。
5.常见的复合材料有钢筋混凝土、机动车轮胎、玻璃钢、碳纤维等。
6.玻璃属于无机非金属材料,有机玻璃属于合成材料,玻璃钢属于复合材料。
7. 天然纤维:棉、麻、丝、毛;合成纤维:涤纶、腈纶、锦纶
合成纤维优点:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀;合成纤维缺点:吸水性透气性差
知识点拨02 有机合成材料对环境的影响
1.“白色污染”:指的是废弃塑料造成的污染。防治“白色污染”的方法提倡少用塑料制品、做好废弃塑料回收、努力研制和推广使用在自然条件下容易降解的新型塑料。
2.合成材料的利与弊:利:方便生产生活;弊:造成“白色污染”
消除白色污染的途径:
(1)减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋
(2)重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒
(3)使用一些新型的可降解的塑料,如微生物降解塑料和光解塑料
知识点拨03有机合成材料的鉴别
1. 如何鉴别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料?
取样,灼烧,有刺激性气味为有毒塑料,反之为无毒塑料。
2.如何鉴别动物纤维(羊毛,含蛋白质),植物纤维和合成纤维?
取样,灼烧,有烧焦羽毛气味的为动物纤维,
有烧纸气味的为植物纤维,
有刺激性气味的为合成纤维。
思维探究
探究一、材料有着广泛的应用。
(一)根据下表信息回答问题。
应用 “蛟龙号”深潜器 宇航员的航天服 新型水处理剂
用到材料 特种钢 高强度涤纶 纳米铁粉
(1)上表材料中属于有机合成材料的是 ;属于合金的是 。
(2)纳米铁粉能吸附水中的某些污染物,吸附后经沉降、 (填操作名称)可除去污染物。
(3)纳米铁粉还能除去废水中的重金属离子(如铜离子),写出铁粉与含硫酸铜的废水反应的化学方程式 。
(二)趣味实验:将“锡纸”剪成一段两头宽中间窄的纸条,然后两头分别连接电池的正负极,观察到“锡纸”立即燃烧。
据此,小利同学取来某种“锡纸”,对“锡纸”中金属的成分进行了探究。
提出问题:“锡纸”中的金属是锡吗?
查阅资料:
①“锡纸”是锡箔或铝箔和纸粘合而成
②锌粉是一种深灰色固体
③锡()与酸或盐溶液反应生成价的锡盐
小利同学提出了猜想:猜想Ⅰ:“锡纸”中的金属是锡;猜想Ⅱ:“锡纸”中的金属是铝
设计方案并进行如下实验:
实验操作 实验现象
取打磨后的“锡纸”片放入试管中,滴加氯化锌溶液 “锡纸”表面有深灰色固体析出
(4)根据实验现象推断出猜想 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立,反应的化学方程式为 。
(5)实验中打磨“锡纸”的目的是 ;
(6)下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是______(填序号)。
A.氯化铜 B.硫酸亚铁 C.硫酸钠 D.硝酸银
小利的反思:
(7)分析“趣味实验”中“锡纸”燃烧的原因:“锡纸”两端接入电池两极后造成短路致使“锡纸”燃烧,从燃烧的条件分析:开始“锡纸”不燃烧但短路后却能燃烧的原因是 。
(8)电器短路会引起火灾,我们要严加防范。如果电器着火应该采取的灭火方法是 (写出1种)。
【答案】(1) 高强度涤纶 特种钢
(2)过滤
(3)
(4) Ⅱ
(5)除去表面的氧化膜
(6)B
(7)短路时温度升高,“锡纸”温度达到着火点以上
(8)先切断电源,后用液态二氧化碳灭火
【详解】(1)特种钢属于合金、涤纶属于有机合成材料、纳米铁粉属于纯金属。
(2)纳米铁粉能吸附水中的某些污染物,吸附后经沉降、过滤可除去污染物。
(3)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为。
(4)在金属活动性顺序中,铝>锌>锡,则铝能与氯化锌反应生成锌和氯化铝,而锌粉是一种深灰色固体,则说明猜想Ⅱ成立;
反应的化学方程式为。
(5)打磨“锡纸”,可除去表面的氧化膜,防止干扰实验。
(6)A、在金属活动性顺序中,铝>锡>铜,则不能得出金属成分,不符合题意;
B、在金属活动性顺序中,铝>铁>锡,则铝能与硫酸亚铁反