高三化学第三章：探索生活材料人教实验版知识精讲

高三化学第三章：探索生活材料人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第三章：探索生活材料——金属的腐蚀和防护、玻璃、陶瓷和水泥、塑料、纤维和橡胶
二. 重点、难点
1. 金属的电化学腐蚀原理，金属防护的常用方法和意义、玻璃的主要成分和生产原理，水泥的主要成分和使用注意事项，了解物质的结构对性能和用途的影响是本节的重点；
2. 金属的电化学腐蚀原理、认识物质的组成、结构与性能和用途的关系是本节的难点。

三. 具体内容
（一）金属的腐蚀
1. 化学腐蚀的定义
2. 化学腐蚀的影响
3. 电化学腐蚀的定义
4. 电化学腐蚀的原理
5. 金属腐蚀的本质
（二）金属的防护
1. 影响金属腐蚀的因素
2. 牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
3. 外加电流的阳极保护法——电解池原理
（三）玻璃
1. 原料
2. 变化过程
3. 成分
4. 玻璃为什么可以被吹制成任何形状制品？
5. 不同性能和用途的玻璃
6. 钢化玻璃和变色玻璃
（四）陶瓷
1. 陶瓷胜地
2. 主要原料
3. 缺点
4. 使表面光滑、不渗水的方法
5. 彩釉
6. 彩釉颜色的影响
7. 陶瓷的优点
8. 常见陶瓷制品
（五）水泥
1. 原料
2. 加入适量石膏的目的
3. 主要成分
4. 水泥的水硬性
5. 使用注意事项
6. 水泥砂浆
7. 混凝土
8. 钢筋混凝土
（六）玻璃和陶瓷的新发展
1. 高温结构陶瓷
2. 材料
（七）合成材料
1. 三大合成材料
2. 塑料的主要成分
3. 塑料的分类
4. 纤维的分类
5. 六大纶
6. 各种橡胶
7. 优化橡胶性能的方法
（八）复合材料
1. 组成
2. 常见例子
【典型例题】
[例1] 埋在地下的自来水铁管，最容易被腐蚀的是（）
A. 在含有FeCl3较多的湿土中
B. 在潮湿的疏松土壤中
C. 在滤水性良好的砂土中
D. 连接锌块植入土壤中
答案：A
解析：考察金属的各种腐蚀原理。

[例2] 市场上出售的热敷袋，其主要成分是铁屑、炭粉、木屑及少量NaCl、H2O等。

它在使用之前，需要塑料袋与空气隔绝；使用时开启塑料袋上的小孔，轻轻揉搓就会放出热量来；当使用完后还会发现有铁锈生成。

根据上述现象回答：
（1）热敷袋放出的热量是利用铁发生了_________反应放出的热量
（2）炭粉的主要作用是_________________
（3）加入NaCl的作用是_____________________
（4）试用有关电极反应、离子方程式和化学方程式来表示上述变化的过程：
①电极反应：负极________________正极________________
②离子方程式：_____________________
③化学方程式：_____________________
答案：（1）氧化；（2）与铁粉、氯化钠溶液构成原电池，加速铁的氧化；（3）NaCl溶于水形成电解质溶液，加速铁被氧化；（4）① 2Fe－4e－= 2Fe2+；O2 + 2H2O + 4e－= 4OH－；
② Fe2+ + 2OH－= Fe（OH）2↓；③ 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe（OH）2；4Fe（OH）2 + O2 + 2H2O = 4Fe（OH）3；2Fe（OH）3 = Fe2O3.nH2O +（3－n）H2O
解析：考察金属电化学腐蚀原理的应用。

[例3] 下列关于新型有机高分子材料的说法中不正确的是（）
A. 高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒业等
B. 合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度
C. 复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂
D. 导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
答案：B
解析：考察新型有机高分子材料。

[例4] 在学习了《原电池金属的腐蚀与防腐》后，小强做了这么一个家庭实验：取四根长铁钉，用砂纸磨光，按下列图示和要求放入四个玻璃杯内，放置三天后观察铁钉有何变化，并将观察到的现象、原因分析以表格方式加以对比。

请你帮助他表中的空白部分内容。

①
编号 A B C D 现象（填写相应序号）
原因（简要回答）
启示
1.钢铁腐蚀主要原因是电化腐蚀并以吸氧腐蚀为主；
2.金属防腐措施：①改变金属内部结构；②涂保护层；
③保持空气干燥；④用塑料
制品做替代品。

编号 A B C D 现象（填写
相应序号）
①②②③
原因（用最简要的语言回答）铁钉在干燥的环
境中不易生锈
在水和空气的作
用下发生吸氧腐
蚀
在盐水和空气的
作用下发生吸氧
腐蚀
在酸性条件下
发生析氢腐蚀
解析：考察金属腐蚀的原理。

[例5] 2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。

普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2（OH）
2CO3]。

这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是（）
A. 它们的表面都电镀上一层耐腐蚀的黄金
B. 环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解
C. 铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化
D. 它们是含一定此例金、银、锡、锌的铜合金
答案：D
解析：考察纯金属和合金的性质差异。

[例6] 钢铁的锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（）
① Fe由+2价变为+3 ② O2被还原③ H+被还原④有Fe2O3·H2O形成
⑤杂质碳被氧化除去
A. ①②
B. ③④
C. ①②③④
D. ①②③④⑤
答案：C
解析：考察钢铁腐蚀的过程。

[例7] 白铁皮发生析氢腐蚀时，若有0.2mol电子发生转移，下列说法中正确的是（）
A. 有6.5g锌被腐蚀
B. 标况下生成22.4L氢气
C. 有2.8g锌被腐蚀
D. 标况下生成2.24L氢气
答案：AD
解析：考察原电池的原理。

[例8] 如何除去下列各粉末状混合物中的杂质（括号内物质为杂质），请按下列提供的试剂和操作，将序号填在下表内
试剂：A. 盐酸；B. 烧碱溶液；C. 氧气；D. 水；E. 二氧化碳；F. 不需要其它试剂操作：①结晶
答案：（1）A④；（2）C①；（3）D④；（4）F③；（5）B④
解析：考察硅元素相关物质的知识。

【模拟试题】
1. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是（）
A. 在干燥到密不透气的土壤中
B. 在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中
C. 在含铁元素较多的酸性土壤中
D. 在潮湿疏松透气的土壤中
2. 人类社会需要各种生产生活的材料，下列材料可能是纯净物的有（）
A. 合金
B. 金属
C. 玻璃
D. 塑料
3. 一种氢镍电池的电极总反应是H2+2Ni（OH）==2Ni（OH）2，作为负极的是（）
A. Ni（OH）
B. H2
C. Ni
D. Ni（OH）2
4. 橡胶是重要的工业原料，生胶的弹性好但强度较差，将其硫化后，强度增大则弹性减
弱，且硫化程度越高，强度越大，弹性越差，在以下橡胶制品中，你认为硫化程度最高的是（）
A. 气球
B. 医用乳胶手套
C. 汽车外胎
D. 橡皮筋
5. 下列塑料可作耐高温材料的是（）
A. 聚氯乙烯
B. 聚苯乙烯
C. 聚四氟乙烯
D. 有机玻璃
6. 在炼钢、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是（）
A. 纯碱
B. 石灰石
C. 石英
D. 黏土
7. 在搪瓷和陶瓷器皿具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd、Sb等有毒金属盐类，为防止中毒，不能长期盛放下列物质的是（）
A. 食盐
B. 酱油
C. 蔗糖
D. 食醋
8. 用作食品袋的塑料应是无毒的，这种塑料袋的原料是（）
A. 聚氯乙烯
B. 聚乙烯
C. 电木
D. 尼龙
9. 具有热固性的高分子材料受热不会熔化，是因为（）
A. 高分子链中存在着化学键和分子间作用力
B. 高分子存在着较多的分子间作用力
C. 它的化学键键能特别大
D. 网状结构中的高分子链有化学键相互交联
10. 复合材料的使用使导弹的射程有了很大提高，其主要原因在于（）
A. 复合材料的使用可以使导弹经受超高温的变化
B. 复合材料的使用可以使导弹的质量减轻
C. 复合材料的使用可以使导弹承受超高温度的压力
D. 复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化
11. 影响金属腐蚀的因素包括和两个方面，因此常用的防止金属腐蚀的方法包括改变金属内部组织结构、在金属表面和电化学保护法等。

12. 陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是（）
A. 电器中的绝缘瓷管
B. 实验室中的坩埚
C. 实验室中的试管
D. 建筑上烧制的砖瓦
参考答案
1. A
2. B
3. B
4. C
5. C
6. B
7. D
8. B
9. D 10. B 11. 金属的本性，介质，覆盖保护层 12. C
【试题解析】
1. 考察金属腐蚀的条件。

2. 考察常用材料的类别。

3. 原电池原理中，负极是还原剂。

4. 硫化的目的是使其强度变大，所以质地最硬的是硫化程度最大的。

5. C为塑料王，特氟龙的主要成分，考察常见塑料制品的了解。

6. 炼钢时加入石灰石的目的是除去炉渣，而玻璃、水泥是产生主要成分的主要原料。

7. 考察金属添加元素被影响的性质。

8. 考察化学知识在生活的基本应用。

9. 考察塑料的不同类别物质的特点。

10. 使射程变远，应使阻力减小，需要质量减小。

11. 考察金属腐蚀。

12. 试管是玻璃制品。