1、高考资源网（） 您身边的高考专家第2讲化学与材料的制造和应用考纲点击1了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。2了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。3了解社会发展和科技进步对材料的要求。了解化学对材料科学发展的促进作用。4了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点及有关的生产原理。5了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。6了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。了解新材料的发展方向。一、材料的加工处理1金属的表面处理(1)铝的阳极氧化铝的阳极氧化包含表面预处理_染色封闭等过程，表面预处理过程用碱浸洗铝制品的目的是_。(2)电镀原理：利用电解的原理，在
2、金属的表面镀上一薄层具有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。设计方法：在进行电镀时，用镀层金属作_(和电源的_相连)，待镀金属作_(和电源的_相连)，含有_的溶液作为电镀液。这样，在电流的作用下，镀层阳离子从_移动到_放电形成镀层。为了顺利达到电镀目的，获得优质的光亮镀件，通常在镀前对镀件表面进行_处理，在电镀液中还加入电镀添加剂。添加剂可分为配合剂、表面活性剂、整平剂、缓蚀剂、光亮剂等，其中最重要的是表面活性剂和光亮剂。2腐蚀加工技术(1)氢氟酸雕刻玻璃：玻璃是一种重要的非金属材料，有着极为重要的用途。由于玻璃的主要成分SiO2和氢氟酸发生反应_，因此常用氢氟酸来雕刻玻璃。(2)电路板的制作
3、：电子工业上所用的电路板是用FeCl3溶液腐蚀铜板制作而成的。将印好线路图的敷有铜箔的树脂绝缘板放入浓FeCl3溶液中，即得印刷线路板，其原理是_。(3)光刻技术：光刻技术也是利用化学腐蚀原理来加工材料的。使用的是感光性树脂或光刻胶，其分辨率高，适用于制造大规模集成电路。即时训练1下列有关电镀的设计中正确的是()。A锌作阳极，铁作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，铁上镀锌B铁作阴极，铜作阳极，氢氧化铜溶液作电解质溶液，铁上镀铜C铁作阳极，锌作阴极，硫酸锌溶液作电解质溶液，铁上镀锌D锌作阳极，铁作阴极，硫酸锌溶液作电解质溶液，铁上镀锌二、复合材料的制造1复合材料指两种或两种以上材料组合成的一种新型材
4、料。一种为_材料，另外一种为_材料。2复合材料的性能具有_等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。即时训练2“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”获2004年度国家技术发明奖一等奖。该复合材料的强度比钢还大，在航空航天器中用来替代金属材料，可节约20%30%的燃料。下列关于该材料的叙述中不正确的是()。A该材料属于新型无机非金属材料B该材料的化学性质非常稳定C与金属一样有较好的传热性能D可以替代金属用于耐高温结构材料三、高分子材料1高分子化合物可分为_和_，合成高分子化合物是由_通过_制得，所以也称为_或_。来源:高考资源网(1)加成聚合(加聚)：通常是在催化剂的存在下，含有_的单体打开
5、_，相互连接而得到聚合物长链分子。加聚反应生成的高分子化合物称为聚合树脂，它们多在原始单体名称前冠以“聚”字命名。加聚反应的特点是反应过程中不产生_。写出聚乙烯的结构式：_，链节：_，单体：_。(2)缩合聚合(缩聚)反应：由含有活性官能团的两个或两个以上的单体，在加热和催化剂的作用下，经缩合反应，相互连接而得到相对分子质量高的聚合物，并同时析出_等副产物(低分子化合物)。2塑料制品的加工线型结构：以共价键结合成高分子链，链与链之间以_相结合，可溶，但溶解速度比小分子化合物慢，最后形成的高分子溶液具有良好的_，受热软化成液体，冷却后又变成固体，如合成纤维、塑料(如聚乙烯)。体型结构：以共价键结合
6、成高分子链，链与链之间以_产生交联而成_，不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀。具有_，加热成型后受热不熔化，如酚醛树脂(电木)塑料。塑料制品一般不易导电，通常是电绝缘材料。3性能优异的合成材料高分子材料的性能与使用中的缺点：易燃、易老化、废弃物不易分解。(1)塑料的改性：常用方法有_。 (2)功能高分子材料发展趋势是_、_、_、_、_。(3)复合材料：具有强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料。即时训练3下列说法中正确的是()。A人造纤维不属于化学纤维B酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料C锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的臭味D复合材料一般具有强度高、密度
7、小、耐高温、耐腐蚀等优异性能，其综合性能超过了单一材料一、高分子化合物的反应原理(1)加聚反应：由不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应。如：nCH2=CHCH=CH2加聚反应的特点是，高分子链节与单体的化学组成相同，生成物只有高分子化合物，一般形成线型结构。(2)缩聚反应：指单体之间相互作用生成高分子，同时还生成小分子(HCl、NH3、H2O等)的聚合反应。是缩合聚合反应的简称。nHOCH2CH2OH2nH2O高聚物单体的寻找方法：(1)判断聚合类型：碳链都是碳原子，一般是加聚反应产物，其单体(可以相同，也可以不同)为乙烯类型或1,3丁二烯类型。如链上有等官能团都是缩聚反应产物。(2)若是
8、加聚产物：找单体是在碳链两两(两个碳原子)断键，如链上有双键，则有四个碳原子断键(丁二烯结构)。例如，其单体是乙烯(CH2=CH2)、丁二烯(CH2=CHCH=CH2)。若链节中碳原子全部以单键结合，则链节中必含两个碳原子的结构。对应的单体必为乙烯类型(CH2=CHC6H5，CH2=CHCN，CH2=CHCl，CH2=CHCH3，CH2=CH2)结构的单体。链节碳原子以单键、双键结合，则链节中必含四个碳原子的结构单元，对应的单体必然有1,3丁二烯类型结构的单体，如的单体为。(3)若是缩聚产物，找单体时从官能团入手：是酯，找单体，两端加氢原子和羟基，单体是酸和醇；是肽键，找单体，两端加氢原子和羟
9、基，恢复成氨基和羧基。(4)若链节结构中，主链上是碳与碳原子形成碳链，则一般为加聚产物。【例1】下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是()。A单体CH2=CH2制高聚物B单体与CH2=CHCH=CH2制高聚物C单体CH2=CHCH3制高聚物D单体与制高聚物二、常见的有机高分子1天然橡胶与合成橡胶来源:Z|xx|k.Com橡胶是一种重要的高分子材料。按照来源的不同可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶：加热分解只生成异戊二烯，由异戊二烯聚合得到的高分子物质类似天然橡胶。橡胶的硫化：由于橡胶是线型结构，分子间作用力小，性能差，要对其进行硫化处理。在硫化处理的过程中，橡胶分子结构发生变化，硫
10、原子深入到线型高分子之间，使线型分子链间多处发生交联，形成网状体型结构的硫化橡胶，以改善橡胶的性能。2合成树脂(1)有关概念均聚反应自身加成聚合反应CH2=CH2CH3CH=CH2共聚反应不同单体间加成聚合反应来源:Z&xx&k.ComnCH2=CH2CH2=CHCH=CH2(2)常见的合成树脂合成树脂是塑料的主要成分，几种常用的合成树脂如下：聚氯乙烯(PVC)：nCH2=CHCl聚乙烯(PE)：nCH2=CH2聚丙烯(PP)：nCH2=CHCH3聚四氟乙烯(F4)：nCF2=CF2丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)其结构可表示为酚醛树脂：由苯酚和甲醛通过发生缩聚反应而形成。来源:Zxxk.C
11、om3高分子吸水材料在有机分子中引入强亲水性原子团制成高分子吸水材料，例如在淀粉、纤维素高分子链上接上强亲水性原子团，形成支链，可制得高分子吸水材料。【例2】根据系统命名法，天然橡胶应称聚2甲基1，3丁二烯，其结构简式为，单体为2甲基1,3丁二烯()，该加聚反应的化学方程式为，合成橡胶就是根据以上原理生产的。(1)以为单体生产氯丁橡胶，试写出该反应的化学方程式： _。(2)1,3丁二烯(CH2=CHCH=CH2)和苯乙烯()按物质的量之比为11加聚，可生产丁苯橡胶，试写出丁苯橡胶的结构简式：_。(3)丁腈橡胶的结构简式为，合成该橡胶的单体：_、_。1被严重腐蚀了的铜和铁共同放入盐酸中充分反应后
12、，剩余残渣中只有铜，则溶液中含有的金属阳离子为()。A可能只含Fe2B可能只含Cu2C一定含有Fe2和Cu2D可能只含Cu2和Fe32澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作“纳米泡沫”，它外形类似海绵，密度极小，并具有磁性。纳米泡沫碳与金刚石的关系是()。A同系物 B同分异构体C同位素 D同素异形体3我国及美国、日本等国家已研制出一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面用一种耐高温且不易传热的材料来制造，这种材料是()。A氧化铝陶瓷 B氮化硅陶瓷C光导纤维 D玻璃钢4X是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为，已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，它是由HC
13、CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有()。加成反应取代反应缩聚反应加聚反应酯化反应A BC D5现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当的选项，将代号填入下表中：(1)高分子结构示意图：(2)高分子材料的主要性质特点：A具有热塑性B可溶于有机溶剂C不溶于有机溶剂D具有确定的熔点(3)主要应用：a用于制备塑料薄膜b用于制备光学仪器c用于制备车辆轮胎硫化橡胶(1)(2)(3)参考答案基础梳理整合一、1(1)阳极氧化洗去油污，去除表面的氧化膜(2)阳极正极阴极负极镀层金属离子阳极阴极除油、除锈2(1)SiO24HF=SiF
14、42H2O(2)2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2即时训练1D解析：A中的电解质溶液不对。B中的电解质溶液不对，原因是氢氧化铜难溶于水。C中的电极不对。二、1基体增强2强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀即时训练2来源:高考资源网C三、1天然高分子化合物合成高分子化合物小分子聚合反应聚合物高聚物(1)双键双键副产物CH2CH2CH2=CH2(2)水、氨、醇2分子间作用力热塑性共价键网状结构热固性3(1)填充改性、共混改性、共聚改性(2)高性能化功能化复合化精细化智能化即时训练3D核心归纳突破【例1】D解析：选项A、B、C中的物质都是通过所给单体的加聚反应制得的，只有D是COOH和OH通过缩合脱
15、去H2O而形成的。【例2】答案：(1)(2)(3)CH2=CHCH=CH2CH2=CHCN解析：根据信息，合成橡胶是利用加聚反应的原理生产的。(1)的加聚与二烯烃的加聚类似。(2)1，3丁二烯和苯乙烯加聚时，单烯烃打开双键，二烯烃的两个双键也同时打开，彼此相互连接且二烯烃又形成一个新双键。(3)根据加聚产物单体的推断方法：“取出链节，单键改为双键，双键改为单键，断开错误的键”，丁腈橡胶的单体推断过程为，故单体为CH2=CHCH=CH2和CH2=CHCN。演练巩固提升1A解析：当残留固体为铜时，溶液中一定含有Fe2，一定不含Fe3，可能含有Cu2。则选项A正确。2D解析：由题给信息可知，这是碳的
16、一种新单质，与金刚石、石墨等互为同素异形体，则答案选D。3B解析：氮化硅陶瓷是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，除氢氟酸外，不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时也能抗氧化，而且能抵抗冷热的冲击，性能优良。4B解析：由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物，两种单体分别为NCCH=CHCN和CH2=CHOCOCH3，很显然前者是HCCH和(CN)2的加成产物，后者是HCCH和CH3COOH的加成产物，因此选项B正确。5答案：硫化橡胶(1)(2)CA、BA、B(3)cab解析：硫化橡胶是体型高分子材料，聚乙烯是不带支链的线型结构，有机玻璃是带有支链的线型结构，由结构即可判断其性质。- 9 - 版权所有高考资源网