1、 第三单元第三单元 化学与材料的发展化学与材料的发展 教学重点（难点）：教学重点（难点）： 1、硅氧四面体的特殊性，一些无机非金属材料生产的化学原理。 形成对化学与材料发展关系比较全面的认识。 2、金属冶炼的原理，金属腐蚀的原理和防腐方法。 电解、电镀的原理。 3、常见高分子材料的生产原理。 知识归纳：知识归纳： 一、无机非金属材料 原料 成分 生产原理 性能、用途 传统硅 酸盐材 料 陶瓷 黏土 高温烧制 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高 温、绝缘、易成型。盛放物 品、艺术品 玻璃 石英砂、 石灰石、 纯碱 Na2SiO3 CaSiO3 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 CaCO3类似
2、 光学玻璃、耐腐蚀玻璃，不 同颜色玻璃。 水泥 石灰石、 黏土 硅 酸 二 三 钙,铝酸三 钙、 铁铝酸 钙 磨成粉煅烧加石膏等 粉磨 水硬性，用作建筑材料。 混凝土：水泥、砂子、碎石 新材料 碳化硅 SiO2,C SiC SiO2+CSiC+CO 结构与金刚石相似，硬度 大，优质磨料，性质稳定， 航天器涂层材料。 氮化硅 高纯 Si、 N2 Si3N4 3Si2N2Si3N4 3SiCl4+2N2+6H2= Si3N4+12HCl 熔点高、硬度大、化学性质 稳定，制造轴承、气轮机叶 片、发动机受热面。 单质硅 高 纯 焦 炭、 石英 砂 Si SiO22CSi+2CO =SiHCl3+H2
3、SiHCl3+H2Si+3HCl 半导体工业 金刚石 CH4 C CH4=C （金刚石） 2H2 研磨材料 其 余 新 材料 C60（新型贮氢材料） 、超导材料等 二、金属材料 高温 高温 高温 高温 高温 金属活动顺序表： 标出金属冶炼的方法及范围： 原料 装置 原理 炼铁 铁矿石、焦炭、 石灰石、空气 高炉 还原剂 CO 的生成：C+O2=CO2 CO2+C=2CO 生铁形成：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO 炼钢 生铁 氧 气 顶 吹转炉 降低 C:2C+O2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+C=CO+Fe 除杂质:FeS+CaO=CaS+FeO 脱硫 添加合金元素：Cr、Mn
4、、Ni 炼铝 铝土矿、纯碱、 石灰、煤、燃料 油 电解槽 铝土矿溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 氢氧化铝析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 氢氧化铝脱水：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 电解氧化铝：2Al2O34Al+3O2 冰晶石(Na3AlF6)氧化铝熔融液,少量 CaF2 阳极： 6O212e-=3O2阴极： 4Al3+12e-=4Al 金属腐蚀及防护： 分类 实例 金属腐蚀原理 化学腐蚀 氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮 电化学腐蚀 原电池反应，例如钢材 吸氧腐蚀 （大多） ： 阴极1/2O2+H2O+
5、2e-=2OH- 阳极Fe-2e-=Fe2+ 析氢腐蚀 （酸性） ： 阴极 2H+2e-=H2 阳极 Fe-2e-=Fe2+ 金属防腐方法 氧化膜 用化学方法在钢铁、铝的表面形成致密氧化膜 电镀 镀铬、锌、镍（在空气中不容易发生化学变化的金属，原理） 其余 改善环境、牺牲阳极（原电池的负极） 、外加电流等 三、高分子材料 分类：天然高分子：淀粉、纤维素、蛋白质 合成高分子：聚乙烯、聚氯乙烯、合成橡胶 合成方法 举例 基本概念 加成聚合反应 聚氯乙稀： 聚苯乙烯： 单体： 链节： 聚合度： 缩合聚合反应 涤纶、尼龙、酚醛树脂 塑料分类 结构 性质 举例 热塑性 线型 溶解于一些有机溶剂，一定温度
6、范围会软化、熔 融，加工成形 聚乙烯 热固性 体型 不易溶于有机溶剂，加热不会熔融 酚醛树脂 高分子材料降解分类：生物降解、光降解、化学降解 电解 废旧高分子材料的再利用途径： （1）再生、改性重新做成有用材料和制品； （2）热裂解或化学处理的方法制备多 种化工原料； （3）作为燃料回收利用。 化学肥料 实例 生产原理 氮肥 尿素 2NH3+CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2+H2O 硝酸铵 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3 其余：碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾
7、等 磷肥 过磷酸钙/普钙 硫酸处理。成分：Ca(H2PO4)2H2O 和 CaSO4 其余：重过磷酸钙 Ca(H2PO4)2，钙镁磷肥、KH2PO4等 钾肥 草木灰 K2CO3，氯化钾，硫酸钾、硝酸钾等 复合肥料 铵磷复合肥、硝磷复合肥、硝酸铵、 KH2PO4等 农药 实例 作用、影响 杀虫剂 有机氯（DDT 、六六六 、DDE） 有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等。 防治有害生 物，提高农 作物产量。 影响生物群 落、土壤、 大气、 水等。 杀菌剂 波尔多液（硫酸铜、石灰）、石灰硫磺合剂等、除草剂等 植物生长调节剂 乙烯利、矮壮素等 肥皂 通式 肥皂成分 高级脂肪酸钠（钾） RCOONa
8、或 RCOOK 生产原理 油脂水解/碱性条件 去污原理 水中电离 RCOONa=RCOO-+Na+ 亲油基（憎水基） RCOO- 亲水基 Na+ 催化剂 第四单元第四单元 化学与技术的发展化学与技术的发展 教学重点（教学重点（难点难点）：）： 1、化肥为农作物补充必要的营养元素，主要化肥的生产原理；了解农药的组成、结构和性 质是决定其防治 病虫害效果的关键因素。化肥、农药的使用及其对环境的影响。 2、了解肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理。 3、通过典型实例了解精细化学品的生产特点，体会化学与技术发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。 知识归纳知识归纳: 工业味精：表面活性剂。用量少，能显著降低水与空气或其他物质的界面张力（表面张力）， 提高工业生产效 率，提高产品质量和性能。 主要作用 使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡 简单图示 合成洗涤剂 故态：洗衣粉 液态：洗洁净 主要成分 烷基苯磺酸钠 生产原理 结构优化 1、确定合适的碳链长度（1218）。 （过长水溶性降低，过短水溶性过强） 2、不含支链的烃基。（容易生物降解） 3、合理配方。（提高综合性能，环境污染、增白、香味等）
