材料组成的优化中小学PPT教学课件

【解析】 由题给信息可知，这是一种碳的新同 素异形体，则答案选D。 【答案】 D
变式训练 3 (科技前沿题)碳纳米管是由一种纳米 尺度的、具有完整分子结构的新型碳纳米材料制成 的，它是由一层碳原子卷曲而成的无缝、中空的管 体，具有质轻、可弯曲、强度好、弹性强的特点。 下列关于碳纳米管的可能用途不．正确的是( ) A．用它可做成攀登月球的“太空天梯” B．能解决室温下，低气压、高容量储存氢气的难 题 C．作为优秀的绝缘材料
第二单元 材料组成的优化
第
学习目标
二
单
元
课前自主学案材料组来自成课堂互动讲练
的
优
化
知能优化训练
学习目标 1.知道材料的性能与其组成和结构的关系，认识 改变材料的组成是优化材料性能的重要手段。知 道合金的基本类型和其良好的性能。 2．了解材料纯度与其性能的关系。 3．认识纳米材料的特性。
课前自主学案
变式训练2 (2011年泉州高二检测)石灰石中含主
要杂质为石英，该石灰石在下列工业生产中其杂
质也参加有益的化学反应的是(双选)( )
A．烧制石灰 B．制普通玻璃
C．炼铁
D．制硅酸盐水泥
解析：选 BD。烧制石灰的反应是： CaCO3==高=温==CaO＋CO2↑有石英杂质时，在 高温下生成的生石灰和石英发生反应，使
二、提高材料的纯度 提高材料的纯度，能极大地优化材料的性能，获 得新材料，例如将生铁炼成钢，降低了生铁中杂 质(主要是碳)的含量后，使钢的性能在很多方面 比生铁优良。电子工业中制造芯片的材料——单 晶硅，用下列方法制造： 1．用焦炭在电炉中将石英沙还原制得粗硅：
SiO2＋2C==高=温==Si＋2CO↑。
2．产业活动所具有的区位特征，与产业部门 特点和科技发展水平密切相关。农业和矿业的生 产区位与⑦__________的联系最为密切；石油开 采业的区位就受到⑧__________的限制，并受⑨ ____________ 条 件 的 影 响 ； 工 业 生 产 区 位 受 ⑩ __________的限制较少，因为工业生产所需要的 ⑪ __________ 、 ⑫ __________ 、 ⑬ __________和⑭__________来自四面八方，在
2．硅酸盐材料和特种陶瓷 水泥、玻璃和陶瓷等都是常见的硅酸盐材料，由
于生产原料和加工工艺的不同，它们有着不同的
性能和用途。
(1)水泥是常用的建筑材料，生产原料是石灰石和 黏土，在窑炉中煅烧，发生复杂的物理、化学变 化，生成了以__硅__酸__三__钙__(_3_C_a_O__·S__iO__2)________、 _硅__酸__二__钙__(_2_C_a_O__·_S_iO__2_) 、铝酸三钙(3CaO·Al2O3) 为主要成分的硅酸盐水泥。
2．粗硅和 Cl2 或 HCl 反应生成 SiCl4 或 SiHCl3： Si＋2Cl2===SiCl4 或 Si＋3HCl===SiHCl3＋H2。 3．用 H2 还原 SiCl4 或 SiHCl3 得到高纯度的硅： SiCl4＋2H2723=～==7=7=3 KSi＋4HCl 或 SiHCl3＋H21=3=7=3=K= Si＋3HCl。 制造光纤的高纯度 SiO2 是用 SiCl4 和 O2 在高温
第一节 产业活动的区位条件和 地域系及农业区位因素与农业地域
类型
考纲点击
1．了解不同产业活动的区位条件的差异，理 解自然条件对农业、工业以及商业和服务业等经 济活动的影响的表现。
2．了解产业活动中地域联系的形式及其特点。
3．通过活动和案例，说明自然、社会经济因 素及其发展变化对农业区位的影响。
3．侧重考查农业区位因素的综合分析、农作 物分布与自然条件的关系等基本原理和基础知识 灵活运用和分析论证能力。
一、产业活动的区位条件
1．现代产业活动种类繁多，包括① __________、②________、③__________、④ __________、⑤________、⑥__________等， 以及它们的下属部门。
4．运用“影响农业区位选择的主要因素”等 基础知识，综合分析农业地域类型形成的原因和 主导因素，树立因地制宜、合理利用农业土地的 基本观念。
考情分析
1．气候等自然条件对农业生产的影响是每年 的常考点。
2．结合各种类型的气候统计资料考查气候对 农业生产的影响，结合区域地图、示意图考查自 然因素对农业区位的影响，以统计图表和热点新 闻考查农业区位因素的变化，都是常见的命题方 式。
二、产业活动中的地域联系
1．产业活动的地域联系包括⑯__________联系、⑰
________联系、⑱__________联系等联系方式。
2．商贸联系可分为一国范围内的⑲__________和国与国之
间的⑳__________。由于存在2○1__________、○ 22__________和2○3
__________的差异，2○4__________比○ 25__________联系要密切得
多。
3．为了满足区际间物资流动的需要， ○ 26 __________应运而
生。它对于经济协作和商贸活动的促进作用，是产业
2○7
__________的重要表现。
4．产业活动的地域分工会导致某些产业的 2○8__________， 进而促使产业地域的形成。
纳米材料
纳米材料又称超微粒材料，其颗粒直径大小为 1～100 nm。因其颗粒等级属纳米级而得名。 纳米材料在化学、光学、电磁学、力学等方面显 示出许多与宏观材料迥然不同的性质，已成为当 今材料科学研究的热点之一，被誉为“跨世纪的 新材料”。
例3 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，比重极小，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
A. FeCu合金
B．CuAl合金
C．AlNa合金
D. CuNa合金
解析：选D。熔合制合金时，低熔、沸点的金属
的沸点应比高熔、沸点的金属的熔点高。
水泥、玻璃、陶瓷的比较
主要原料 主要设备
水泥 石灰石、黏土 回转窑
玻璃
石灰石、 纯碱、石 英沙
玻璃熔炉
陶瓷 黏土 陶瓷窑
例2 对硅酸盐水泥的叙述不．正确的是( ) A．是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物 B．水泥沙浆又称混凝土 C．具有水硬性，在空气和水中都能硬化，硬化 是化学变化过程
课堂互动讲练
合金
详见课前自主学案： 1.合金。
例1 有关其合金的叙述不．正确的是( ) A．合金的熔点一般比其他的各成分金属的熔点低 B．合金一定是金属熔合而成的物质 C．合金的硬度和强度一般比纯金属高
D．硬铝、黄铜、钢等均为合金
【解析】 合金是由两种或两种以上的金属(或金 属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合 金的熔点一般比各成分金属的熔点低，合金的硬 度和强度一般比纯金属高；硬铝、黄铜、钢均为 常见的合金。 【答案】 B
①用硅粉和氮气反应：__3_S_i＋__2_N_2_=13=_0=0_=℃ _=_S_i3_N_4 ____。 ②SiO2在N2中用碳还原氮化：3SiO2＋6C＋ 2N2===Si3N4＋6CO。 ③SiCl4和NH3反应：3SiCl4＋4NH3===Si3N4＋ 12HCl。
思考感悟 钢化玻璃是如何制造的？与普通玻璃的成分相同 吗？ 【提示】 把普通玻璃放入电炉里加热，使它软 化，然后急速冷却，即得钢化玻璃。钢化玻璃的 机械强度比普通玻璃大4～6倍，不易破碎，破碎 时没有尖锐的棱角，不易伤人。钢化玻璃和普通 玻璃的成分相同。
变式训练 1 工业生产中常将两种或多种金属 (或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合， 冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。 这是制取合金的常用方法之一。仅根据下表数 据判断，不．宜用上述方法制取的合金是( )
金属 熔点(℃) 沸点(℃)
Na K Al Cu Fe 97.5 63.6 660 1083 1535 883 774 2467 2567 2750
D．制造电脑芯片可大大提升计算机系统的计算能
力
解析：选C。由于碳纳米管具有质轻、可弯曲、 强度好、弹性强的特点，所以它可以制成强度很 大、质量较小的绳索，做成攀登月球的“太空天 梯”；又由于碳纳米管是由一层碳原子卷曲而成 的无缝、中空的管体，所以在管体内可能安全地 储存氢气；它是一层碳原子卷曲而成的管体，因 而可以联想到碳纳米管相当于是由石墨的一层碳 原子卷曲而成的管体，所以它应像石墨一样能够 导电。
(3)陶瓷在我国有悠久历史。制造陶瓷的主要原料 是黏土，由于土质的差别、烧制温度等加工工艺 的不同，可生产出性能不同的陶瓷制品。用改变 陶瓷组分的方法研制出具有_高__强__度___、耐__高__温___、 __耐__腐__蚀___，并具有特殊功能的新一代无机非金 属材料——__精__细__陶__瓷_____。例如：氮化硅陶瓷 即属精细陶瓷的一种，可用下列三种方法制取：
一、改变材料的组成 由于材料本身组成和结构的局限性，在性能上往 往会表现出一些不足。改变材料的组成是人们优 化材料性能的重要手段之一。
1．合金 合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属) 熔合在一起，形成具有特殊性能的金属材料，可 分为三种基本类型：相互溶解，形成金属固溶体， 如Cu、Zn形成的铜合金；相互起化学作用，形 成金属化合物，如Al-Ti合金；相互混合，形成机 械混合物，如焊锡。 合金有着良好的物理、机械和化学性能。熔点较 低，容易加工，强度、硬度大，机械性能好，具 有抗腐蚀性能等等。
石灰产量减少：SiO2＋CaO==高=温==CaSiO3， A 错。 普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，
原料加强热熔融后，主要反应是：
Na2CO3＋SiO2==高=温==Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2==高=温==CaSiO3＋CO2↑。