高二化学化学与材料的发展

高二化学化学与材料的发展内容摘要：

如 — OH､— COOH､— NH2等 单体种 类数 相同或不同的单体 相同或不同的单体 高聚物 特征 链节与单体的组成相同 链节与单体的组成不同 特别提醒 :① 加聚反应中高聚物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍 ｡ ② 加聚反应中的聚合度 n值不同 ,所以高聚物的相对分子质量是个平均值 ｡ ③ 高聚物是混合物 ,无固定熔沸点 ｡ ④ 缩合聚合反应中有小分子生成 ,这是区别于加成聚合反应的特征之一 ｡ (1)线型高分子 :分子呈长链状 ,可溶于有机溶剂 ,受热软化 ,熔融 ,有热塑性 ｡ (2)体型高分子 :高分子链之间形成化学键产生交联 ,形成立体网状结构 ｡不易溶于有机溶剂 ,受热不熔化 ,有热固性 ｡ (1)塑料的改性 ①填充改性。 ② 共混改性。 ③ 共聚改性 ｡ (2)功能高分子材料 ,如离子交换树脂 ､能导电的高分子 ､高分子药物 ､高吸水性树脂 ､微胶囊等 ｡ (3)复合材料 由基体和增强体构成 ｡ 命题聚焦 聚焦 1 金属的冶炼与应用 【 例 1】 据新华社报道 ,发展改革委员会于 2020年 4月发出“ 遏制铝冶炼投资反弹 ” 的紧急通知 ｡原因是铝冶炼属高耗能产业 ,而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价 ,得不偿失 ｡ 下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图 ,阅读上述信息 ,结合铝生产的流程图解答下列试题 : 请回答 : (1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿 ,铝土矿的主要成分是__________(填化学式 )｡石油炼制和煤的干馏产品__________(填物质名称 )作电解铝的阴极和阳极材料 ｡ (2)氧化铝熔点高达 2 050 ℃ ,工业上为了降低能量消耗 ｡在金属铝的冶炼中采取的措施是 __________________｡ Al2O3 石墨 (或碳 ) 加入冰晶石 (Na3AlF6)和少量 CaF2 (3)在冶炼过程中 ,阳极材料需要定期地进行更换 ,原因是该极材料不断被消耗 , 产 生 这 种 现 象 的 原 因 是____________________(用化学方程式表示 )｡ (4)工业上制取金属镁时是电解熔融 MgCl2,电解反应方程式为 ____________________,镁和铝都是活泼金属 ,为什么在电解冶炼过程中 ,一个用氯化物 ,一个用氧化物 ?________________________｡ 2C+O2===2CO 22M g C l M g C l通 电熔 融因为 MgO熔点太高 ,MgCl2熔点低 ,熔化时能发生电离而导电 ｡AlCl3是共价化合物 ,熔化时不能发生电离 解析 :该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断 ､原理的诠释以及能量的合理利用 ｡ (1)铝土矿的主要化学成分是 Al2O3,另外还有 SiO2､Fe2O3､TiO2､H2O等 ,电解前必须进行提纯 ｡石油炼制 ､煤的干馏的固体物质的成分为碳 ,具有导电性 ,可以作为阳极和阴极材料 ｡ (2)纯净 Al2O3的熔点很高 ,而其电解必须在熔融状态下进行 ,若采用纯净的 Al2O3进行电解 ,则加热熔融需要浪费大量的能量 ,所以工业上采用加入冰晶石 (Na3AlF6)和氟化钙 (CaF2)的方法 ,降低熔点 ｡ (3)工业冶炼铝的关键操作是电解 ,电解时阳极发生氧化反应 ,熔融物中 O2失电子 ,生成 O2,在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应 ,在高温条件下生成 CO｡ (4)因为 MgCl2为离子化合物 ,熔融时能发生电离 ,而 AlCl3为共价化合物 ,熔融时不发生电离 ,再者 MgO熔点很高 ,很难熔化 ,耗能太大 ｡ 聚焦 2 材料的生产 【 例 2】 氯碱工业中 ,通过电解饱和食盐水获取重要的化工原料 ｡其中氯气用途十分广泛 ,除用于净水 ､环境消毒外 ,还可用于合成多种化工原料 ｡ (1) 电解食盐水的化学方程式为________________________________｡ 2 2 22 N a C l 2 H O 2 N a O H H C l    通 电 (2)氯气可用于生产半导体材料硅 ,其生产流程如下 : ① 石英砂的主要成分是 __________________,在制备粗硅时 ,焦炭的作用是 ______________｡ ② 由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式是______________________｡ SiO2 作还原剂 42Si Cl 2H Si 4H Cl高 温 (3)用于制造塑料薄膜 ､人造革 ､塑料管材和板材的聚氯乙烯(PVC塑料 )就是以氯气和乙烯为主要原料 ,通过__________､消去和 __________三步主要反应生产的 ｡生产聚氯乙烯的有关反应的化学方程式为________________________｡ (4)上述两种生产过程可得到同一种副产品 ,该副产品是__。