江苏省化学学业水平测试复习红皮书讲解选修1第三十讲无机非金属材料高分子材料

第三十讲无机非金属材料、高分子材料测试内容测试要求考情追踪1.知道常用的硅酸盐材料（水泥、玻璃和陶瓷）的主要化学成分、生产原料及其用途AⅠ2012、2013、2014、2015、2017（非）2.列举玻璃、陶瓷制品的新进展（光导纤维、新型陶瓷等）AⅠ2013、2015、2017（非）3.知道生活中常用有机高分子材料的化学成分及其重要性能AⅠ2012、2014、2016、2017（非）4.认识高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响BⅡ2012、2014、2016、2017（非）一、水泥、玻璃和陶瓷1.普通玻璃是、和熔化在一起得到的物质，这种物质不是晶体，称作。玻璃没有一定的，而是在某个范围内逐渐软化。2.在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的，可制成具有不同性能和用途的玻璃。例如，提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更和，可用于制造高级的；加入PbO后制得的光学玻璃；加入某些金属氧化物可制成彩色玻璃：加入Co2O3，玻璃呈，加入Cu2O，玻璃呈，我们看到的普通玻璃一般呈绿色，这是因为原料中混有的缘故。3.制造陶瓷的主要原料是（主要成分可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O）。4.以和为主要原料，经、在中煅烧，然后加入适量的石膏，并研成细粉就得到普通的硅酸盐水泥。这种水泥的主要成分是、、。5.水泥的很强，能并与之发生化学反应，所以不能长期存放，即使短期存放也要注意。一般水泥的保质期是。6.从高纯度的熔融体中，拉出直径约为100μm的细丝，就得到纤维，其传导光的能力非常强，所以又称，简称。7.随着科学技术的发展，人们研制出了许多有特殊功能的陶瓷，如陶瓷、陶瓷、陶瓷、陶瓷等，使陶瓷的用途不断扩展。二、塑料、纤维和橡胶1.通常所说的三大合成材料是指、和。2.塑料的主要成分是，除此外还根据需要加入某些特定用途的，比如能提高塑性的，防止塑料老化的等。3.热塑性指的是，具有结构。常见的热塑性塑料有和。热固性指的是，具有结构。4.天然纤维如、、、等，而合成纤维如、、、、、，称为“六大纶”。一、水泥、玻璃和陶瓷1.玻璃普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3，它是以石英砂（SiO2）、石灰石（CaCO3）和纯碱（Na2CO3）为主要原料反应制成的：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2；CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2。2.陶瓷（1）原料：黏土。（2）用途：部分餐具、电器中的绝缘瓷、化学实验室中的坩埚和蒸发皿。3.水泥（1）主要原料：石灰石和黏土、石膏。（2）主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。（3）用途：与沙子、碎石的混合物组成混凝土用钢筋做结构形成钢筋混凝土用来建造高楼大厦、桥梁等高大的建筑。二、玻璃和陶瓷的新发展1.光导纤维（1）主要成分：高纯度二氧化硅；（2）用途：制造光缆通信、医疗、信息处理等；（3）优点：传导光的能力强。2.新型陶瓷——结构陶瓷：具有机械功能、热功能和部分化学功能的陶瓷，如纳米陶瓷等；功能陶瓷：具有电、光、磁、化学和生物特性，且有相互转化功能的陶瓷，如生物陶瓷等。三、合成高分子材料合成材料包括：塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。1.塑料（1）主要成分：合成树脂。（2）结构与性质：线型高分子（如聚乙烯、聚氯乙烯等）具有热塑性；体型高分子（如酚醛树脂）具有热固性。2.纤维纤维的分类、化学成分：常见纤维化学成分天然纤维棉纤维纤维素蚕丝蛋白质羊毛蛋白质化学纤维人造纤维纤维素合成纤维各种线型有机高分子3.橡胶天然橡胶主要成分是聚异戊二烯，是线型分子，物理与机械性能差，为克服这一缺点，工业上常用硫与橡胶作用，使其硫化形成体型网状的硫化橡胶。4.复合材料（1）将两种或两种以上性能的材料组合起来，在性能上取长补短，可以得到比单一材料性能优越的复合材料。（2）常见的复合材料有玻璃钢、石棉瓦、碳纤维、钢筋混凝土等。【例1】（2018届金陵中学模拟）材料是人类赖以生存的重要物质基础，而化学是材料科学发展的基础。下列有关材料的说法中，正确的是（）A.生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料，其生产原料都需要使用石灰石B.合金材料钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀C.居室装修材料如化纤地毯、三合板、花岗岩等均会释放出污染空气的甲醛气体D.造成“白色污染”的聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装笔记：【例2】（2017届镇江市模拟）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。（1）在下列材料中，属于无机非金属材料的是（填字母）。a.硬币b.聚氯乙烯塑料c.氮化硅陶瓷（2）硅酸盐水泥是常用的建筑材料，它主要是以和黏土为原料制成。（3）晶体硅是半导体材料，二氧化硅是光纤的主要成分，晶体硅和二氧化硅都属于（填“离子”、“分子”或“原子”）晶体。（4）橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过硫化处理，使它的分子转化为结构，从而增大橡胶的强度。笔记：1.（2017年江苏省普通高中学业水平测试）创新发展材料技术科推动人类社会的进步。（1）石墨烯（见右图）可用作太阳能电池的电极，这里主要利用了石墨烯的性。（2）基础工程建设中常用到水泥、玻璃、钢材等。生成水泥和玻璃都用到的原料是。（3）新型战斗机常用纳米SiC粉体作为吸波材料。高温下焦炭和石英反应可制得SiC，石英的化学式为；高温分解Si（CH3）2Cl2也可制得SiC，同时还生成CH4和一种常见酸性气体，写出该反应的化学方程式：。2.（2016年江苏省普通高中学业水平测试）2015年11月首架C919大飞机总装下线，标志着我国跻身飞机研制先进国家行列。（1）飞机轮胎属于橡胶制品。下列原料可用来合成橡胶的是（填字母，下同）。a.石英砂b.石灰石c.异戊二烯（2）机体先进复合材料的使用率达12%。下列属于复合材料的是。a.钛合金b.玻璃钢c.普通陶瓷3.（2015年江苏省普通高中学业水平测试）中国的高铁技术居于国际领先地位。（1）高铁座椅内填充有聚氨酯软质泡沫。聚氨酯属于（填字母，下同）。a.金属材料b.无机非金属材料c.有机高分子材料（2）高铁信息传输系统中使用了光导纤维。光导纤维的主要成分是。a.铜b.石墨c.二氧化硅（3）高铁轨道建设需用大量水泥。生产水泥的主要原料为黏土和。a.石灰石b.粗盐c.纯碱4.（2013年江苏省普通高中学业水平测试）材料的不断发展可以促进社会进步。（1）精美的瓷器彰显中华古代文明。青瓷是中国最早发明的瓷器，青瓷表面的绿色是釉层中的价铁元素显色而成的。（2）氮化硅是一种新型高温材料，可用于制造汽车发动机。请写出高纯硅和氮气在1300℃时反应制备氮化硅的化学方程式：5.（2012年江苏省普通高中学业水平测试）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。（1）住宅建设需大量的建筑材料，下列物质不属于硅酸盐材料的是（填字母，下同）。a.水泥b.石灰石c.玻璃（2）现代生活离不开金属材料，下列钢铁的防腐方法中，防腐效果最好，但相对费用也最贵的是。a.涂油漆b.包塑料层（镀塑）c.制成不锈钢（3）塑料应用于生产、生活各个领域。聚乙烯塑料属于。a.有机高分子材料b.无机非金属材料c.金属材料1.（2018届南京市金陵中学模拟测试）材料是人类文明的物质基础和先导，是直接推动社会发展的动力。（1）现有下列材料：①钢化玻璃、②玻璃钢、③有机玻璃、④石英玻璃，其中与普通玻璃成分相同的是（填序号，下同），属于塑料的是，属于复合材料的是，与光导纤维主要成分相同的是；生产普通玻璃的原料为（填化学式）。（2）氧气和四氯化硅蒸气在旋转的高温炉中反应（发生置换反应），其产物之一可制得光导纤维，该反应的化学方程式为。2.（2018届连云港市模拟测试）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。“玻璃”的品种繁多，比如钢化玻璃、有机玻璃、石英玻璃、变色玻璃等。（1）其中属于高分子材料的是玻璃；石英玻璃的成分是（填化学式）。（2）玻璃中加入适量的溴化银（AgBr）和氧化铜的微小晶粒，经过适当的热处理，可以制成变色玻璃，请写出强光照射变色玻璃时发生反应的化学方程式：。3.（2018届扬州市第二次模拟测试）中国首艘国产航母及8艘052D驱逐舰的下水，加快了我国海军迈向“蓝水海军”的步伐。（1）舰艇底部涂有含Cu2O的防腐蚀涂料。Cu2O属于（填字母）。a.复合材料b.无机非金属材料c.有机高分子材料（2）核动力航母中，钠钾合金（常温下呈液态）可用于快中子反应堆导热剂，是利用了钠钾合金性质的（填字母）。a.熔点低、沸点高b.导电性好c.在空气中性质不稳定（3）航母中供水管道多采用PE（聚乙烯）材料，聚乙烯的结构简式为。4.（2018届南通市第二次模拟测试）环境友好型城市建设是南通城市规划（2011～2020年）重点之一。（1）2016年，南通市机动车保有量超过200万辆，在机动车尾气系统中装置催化转化器，可将尾气中的NO、CO转化为无害的CO2和。（2）锌锰电池含有的微量汞单质可用KMnO4吸收液处理。常温下，汞的吸收率及主要反应产物与吸收液的pH的关系如下图所示。为降低吸收后溶液中Hg2＋的浓度，吸收过程中应控制pH>。当吸收液的pH<6时，Hg与KMnO4溶液反应的离子方程式为。（3）脱硫、脱碳是指将燃煤中产生的SO2、CO2去除，减少其排放的过程。向煤中加入适量生石灰，可大大减少SO2的排放，并可回收得到；CO2和H2在催化剂及高温、高压条件下可以合成乙醇，该反应的化学方程式为。5.（2018届扬州市第一次模拟测试）2016年5月千年繁华的古城扬州开通了宁启动车，标志着古城扬州正式迈入“动车时代”，动车铁路在建设施工中要大量使用各种材料。（1）生产水泥和玻璃都用到的原料是；制备玻璃的反应方程式是（任写一个）。（2）动车车厢内饰板材多采用PC（聚碳酸酯）及PC合金板材，PC属于（填字母）。a.金属材料b.无机非金属材料c.有机高分子材料（3）动车大量使用铝合金材料制作车厢。下列有关铝合金叙述正确的是（填字母）。a.属于纯净物b.密度小，硬度大c.在空气中易被腐蚀（4）铁路建设中如何防止铁轨的腐蚀是工程技术人员攻克的难题之一。铁在发生电化学腐蚀时的负极反应方程式为。6.（2018届徐州市第一次模拟测试）材料是人类社会发展的重要物质基础。（1）高炉炼铁和生产硅酸盐水泥都要用到的原料是（填字母，下同）。a.黏土b.石灰石c.焦炭（2）铝合金制品用途广泛。下列有关铝合金的性质正确的是。a.耐腐蚀b.强度小c.密度大（3）玻璃钢具有质轻、电绝缘性好、强度大等特点。玻璃钢属于。a.金属材料b.无机非金属材料c.复合材料7.（2018届扬州市第三次模拟测试）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。（1）水泥是最常用的建筑材料，它属于