九年级化学常用材料（二）一周强化沪科版.docVIP

常用材料（二）一周强化 一、一周内容概述　 1、金属的锈蚀和防护 2、从矿石中获取金属 3、矿物质材料 4、合成材料：塑料、合成橡胶和合成纤维 二、重难点知识剖析 （一）金属的锈蚀和防护 1、金属的腐蚀 （1）当金属和周围介质接触时，由于发生一系列复杂的化学反应而引起的破坏叫做金属的锈蚀。金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。 （2）铁制品生锈的条件：水和氧气（或空气）。 　　铁锈（主要成分是Fe2O3）很疏松，不能阻止里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。而铝由于能在表面形成一层致密的氧化膜，阻止铝与氧气的进一步反应。 2、金属锈蚀的防护 　　金属被锈蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。研究锈蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。 　　金属防锈蚀的方法很多，主要有改善金属的本质，把被保护金属与腐蚀介质隔开，或对金属进行表面处理，改善腐蚀环境以及电化学保护等。 （1）改善金属的本质 　　根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防锈蚀能力。 （2）形成保护层 　　在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属锈蚀的有效方法。 　　非金属涂层 　　用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀的目的。例如，船身、车厢、水桶等常涂油漆，汽车外壳常喷漆，枪炮、机器常涂矿物性油脂等。用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）喷涂金属表面，比喷漆效果更佳。塑料这种覆盖层致密光洁、色泽艳丽，兼具防蚀与装饰的双重功能。搪瓷是含SiO2量较高的玻璃瓷釉，有极好的耐腐蚀性能，因此作为耐腐蚀非金属涂层，广泛用于石油化工、医药、仪器等工业部门和日常生活用品中。 　　金属保护层 　　它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。前一金属常称为镀层金属。 （3）改善锈蚀环境 　　改善环境对减少和防止锈蚀有重要意义。例如，减少腐蚀介质的浓度，除去介质中的氧，控制环境温度、湿度等都可以减少和防止金属锈蚀。也可以采用在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质（称缓蚀剂）来减少和防止金属锈蚀。 （二）从矿石中获取金属 1、金属元素在自然界里的存在 　　地球上的金属资源大多数以化合物的形式存在，只有少数很不活泼的金属如金、银等金属在自然界中有单质形式存在。化合态的金属在自然界中以矿物质形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。下表列出了部分常见的金属矿物及主要成分。 矿物 赤铁矿 黄铁矿 菱铁矿 磁铁矿 赤铜矿 辉铜矿 黄铜矿 铝土矿 主要成分 Fe2O3 FeS2 FeCO3 Fe3O4 Cu2O Cu2S CuFeS2 Al2O3 2、铜的冶炼 　　我国是世界上最早使用胆铜法炼铜的国家。用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再把铁放在硫酸铜溶液中，使铜被置换出来。 　　胆铜法炼铜原理： 　　CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 　　Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 3、铁的冶炼 　　将金属从它们的矿石中提炼出来的过程，叫做金属的冶炼。 ? 生铁冶炼 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气（氧气） 原理 用还原剂在高温条件下将铁从矿石中还原出来 设备 高炉 高炉炼铁的反应方程式 　　（1）反应的完全装置如下图所示 　　（2）做CO还原氧化铁的实验时，可观察到的现象为：红色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 　　（3）由于一氧化碳气体具有可燃性，在实验操作时要先排尽装置内的空气，然后再点燃酒精灯加热，以免点燃不纯净的一氧化碳气体而发生爆炸。 　　（4）由于一氧化碳有毒，实验时要对尾气进行处理（如烧掉、收集起来等）。 （三）矿物质材料 1、石灰： 　　在工业上，把石灰石放在石灰窑里，经过高温煅烧，碳酸钙受热分解制得生石灰(CaO)和二氧化碳气体，即发生反应：CaCO3CaO＋CO2↑。生石灰与水发生激烈的的化学反应：CaO＋H2O＝Ca(OH)2，反应后，块状的生石灰就变成了粉末状的氢氧化钙，又叫熟石灰。氢氧化钙微溶于水，将氢氧化钙的悬浊液即石灰浆刷在墙上，氢氧化钙又和二氧化碳结合重新变成碳酸钙，即发生反应：Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O， 2、水泥 　　水泥是一种非常重要的建筑材料。以石灰石、粘土作原料，在高温下发生复杂的物理、化学变化，经熔化、冷却后，再在熟料中加入3%以下的石膏以控制凝结速度，这样便得到水泥。 （四）合成材料——塑料、合成橡胶和合成纤维