1、化学与生活第三章,第三章 探索生活材料,一、合金,（1）你要知道的合金特点,1.组成特点混合物：金属相互熔合或金属和非金属相互熔合。,化学与生活第三章,2.性能特点具有比各成分金属优良的物理、化学、机械性能。,具有金属的特性 一般硬度较大(如钢比铁硬) 一般比各成分金属的熔点低（如保险丝的熔点低于成分金属的熔点） 合金的性能可以通过添加的合金元素的种类、含量、生成合金的条件等加以调节。,化学与生活第三章,纯金属中原子规整排列 合金中原子的规整排列被改变,化学与生活第三章,【跟踪练习】,1.只含下列成分的物质一定不是合金的是（ ） AFe、C BCu、Zn CAl、Li DC、Si,D,化学与生
2、活第三章,2.合金是不同金属（或金属与非金属）在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物，下列各选项中的两种金属很难形成二元合金的是（ ）,AFe和Ag BCu和Ag CAu和Cu DZn和W,D,化学与生活第三章,3.某合金与铁的物理性质比较如下：,（注：硬度以金刚石为10作标准，导电性以Ag为100作标准） 已知该合金耐腐蚀，强度大，从性能看，该合金不适合制作（ ）A门窗框 B炉具 C导线 D飞机外壳,C,化学与生活第三章,（二）你要了解的几种合金,1.铁合金生铁和钢,化学与生活第三章,你知道不锈钢为什么能够“不锈”吗？,生活中的不锈钢,不锈钢中添加的元素主要是Ni、Cr，Cr是防氧化元素
3、，可以在不锈钢表面形成一层致密的氧化物保护膜，防止内部的Fe与外界物质接触；Ni是防腐蚀元素，使不锈钢在多种酸、碱、盐溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。,化学与生活第三章,【跟踪练习】,钢铁是铁和碳的合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。在以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是（ ）A.它们的组成元素相同B.它们的耐腐蚀性能不同C.它们都属于钢，因此物理性质相同D.它们的主要元素都是铁，因此它们的化学性质相同,B,化学与生活第三章,2.铝合金和铜合金,化学与生活第三章,高压锅用铝合金制造,飞机外壳用硬铝合金制造,黄铜制品,青铜器,化学与生活第三章,【跟踪练习】,我国发行的第
4、五套人民币中，1元、5角和1角的硬币材料分别是钢芯镀镍合金、钢芯镀铜合金、铝合金。,请回答下列问题： （1）不用纯金属作为流通货币的原因是 。 （2）从硬币使用特性的角度分析，铸造硬币的材料应该具有的性质是 （ ）A具有一定的硬度，但硬度不宜太大B能耐磨损、耐腐蚀C属于稀有金属，以防硬币被仿造D铸造硬币的材料不宜太昂贵 （3）你认为铸造硬币所使用合金的实际价值应 （填“”或“”或“”）面值，理由是 ， 请推测镍、铜、铝的价值大小关系 。,硬币需使用一定的年限，要经久耐用，所以应该具有一定的硬度，能耐磨损和抗腐蚀，而纯金属硬度小，不耐磨。,若材料的实际价值高于或等于面值，人们可能就会把硬币收藏起
5、来或高价出售，而不当货币使用。,三种金属的价值：镍铜铝,ABD,化学与生活第三章,3.新型合金,（1）储氢合金,功能：具有很强捕捉氢气的能力，在一定的温度和压力条件下，能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物。稍加热后又容易分解，将储存在其中的氢释放出来。 代表物：TiFe合金；LaNi合金,化学与生活第三章,（2）钛合金,功能：质量轻、强度高、韧性好、耐高温、抗蚀性强 用途：卫星、航天航空、深海潜艇,（3）耐热合金,功能：能承受强高温 用途：喷气式飞机的发动机叶片,化学与生活第三章,（4）形状记忆合金,功能：变形后在一定温度下，能在瞬间恢复原来的形状。可靠性强，功能好，但价格高。 代表物：N
6、iTi合金,【跟踪练习】,氢气可以作燃料，下列说法错误的是（ ） 氢气是一种理想的清洁能源 B. 氢能利用存在两大难题：制取和存储 C. 储氢合金吸放氢气速率慢 D. 储氢合金吸收氢气量大,C,化学与生活第三章,二、金属的腐蚀和防护,全球每一分钟就有1吨钢铁腐蚀成铁锈。每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。,每年大约三分之一的设备因局部腐蚀而停工。,全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10 000亿美元，是地震、水灾等自然灾害造成损失总和的6倍。,化学与生活第三章,（一）金属腐蚀,1.概念：金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。,化学与生活第三章,【比一比】化学腐蚀和电化腐蚀,化学
7、与生活第三章,【跟踪练习】,1.铝制品放在液氯中一段时间后，铝被腐蚀，这种腐蚀叫做 ，其化学方程式为 。 铝制品若放在食盐水中一段时间后，铝也被腐蚀，这种腐蚀叫做 。 电工操作中，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为 。,化学腐蚀,2Al + 3 Cl2 = 2 AlCl3,电化学腐蚀,铜线和铝线在空气中容易形成原电池，铝是负极被氧化而加速腐蚀。,化学与生活第三章,2.下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐腐蚀的是（ ） A镀锌铁板 B镀铜铁板 C镀锡铁板 D镀铅铁板,A,化学与生活第三章,4.金属腐蚀快慢的规律,原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀,原电池引起的腐蚀中，两电极活动性
8、相差越大，负极金属被腐蚀越快,对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。,化学与生活第三章,【跟踪练习】,下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 。, ,化学与生活第三章,5.钢铁的电化腐蚀吸氧腐蚀和析氢腐蚀,【想一想】钢铁发生电化腐蚀的原电池是怎样形成的？,在潮湿的空气中，钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜，水能电离出H+和OH，空气中的CO2和可溶性杂质成分也都能溶解于其中。这样，在钢铁的表面就形成了一层电解质溶液的薄膜，它跟钢铁中的铁、少量的杂质碳自发构成了无数微小的原电池，铁为负极，碳为正极，导致电化腐蚀的发生。,化学与生活第三章,吸氧腐蚀和
9、析氢腐蚀比较,化学与生活第三章,【跟踪练习】,如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：,化学与生活第三章,回答以下问题： 上述实验中发生了电化腐蚀的是 ； 在电化腐蚀中，负极反应是 ， 正极反应是 。 由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是。,3 4 5 6,Fe 2e = Fe2+,O2 + 2H2O + 4e = 4OH,空气的湿度（水）、温度、氧气的浓度、电解质溶液,化学与生活第三章,（二）金属的防护,1.选择金属防护措施的基本原则破坏金属锈蚀的条件,2.金属防护的几种重要方法：,化学与生活第三章,【跟踪练习】 金属的防腐常用方法有： A
10、覆盖油漆 B覆盖塑料 C电镀金属 D电化学保 护法 E制成不锈钢 请从实用美观角度为以下钢铁制品选择一种适当的防止生锈的方法（填写字母）： 邮筒 ；菜刀 ； 海水中的钢闸门 ； 电线 ；自行车钢圈 。,A,E,D,B,C,化学与生活第三章,三、玻璃、陶瓷和水泥,（一）玻璃,1.主要生产原料： 纯碱、石灰石、石英（过量）,2.生产原理：比较复杂的物理变化和化学变化。 主要反应：,3.化学成分：Na2SiO3 、CaCO3 、SiO2（主要成分）,4.主要性能：硬度大、质脆、耐腐蚀、无固定熔点，属于玻璃态物质。,化学与生活第三章,几种特殊玻璃：,化学与生活第三章,【跟踪练习】,1.玻璃一压就碎，为
11、什么还能制出形状各异的玻璃制品？,因为玻璃没有一定的熔点，受热后不会液化，而是在某一温度范围内逐渐软化，在软化状态时，就可以把玻璃吹制成形状各异的玻璃制品。, 与普通玻璃相比具有相同组成的是（ ）A有色玻璃 B钢化玻璃 C石英玻璃 D水玻璃,B,化学与生活第三章,（二）陶瓷,1.生产原料： 黏土 （主要成分表示为：Al2O32SiO22H2O）,2.二者的区别：原料（黏土的种类）和烧制温度不同。,3.手工制造陶器的一般过程：混合 成型 干燥烧结 冷却 陶器。,4.彩釉陶瓷的制作方法：在烧制前的坯体表面涂上彩釉（在普通釉料中加入一些重金属离子），然后严格控制空气用量烧制。重金属离子的种类不同、空
12、气用量不同，形成彩釉的颜色不同。,5.主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。,化学与生活第三章,【跟踪练习】,1.下列说法不正确的是（ ） A制造青花瓷的主要原料是黏土 B所有的陶瓷制品表面都很光滑 C彩陶的釉面中含有重金属离子 D建筑砖瓦属于陶瓷材料,B,化学与生活第三章,2.红色釉不耐高温，烧制非常困难，因此烧制大红釉成为一道世界难题。在釉料中加入金属M作为着色剂，在氧化气氛中呈蓝绿色，而在还原气氛中却呈红色，则该金属M是（ ）,ANa BAl CFe DCu,D,化学与生活第三章,（三）水泥,1.生产原料： 石灰石、黏土 、石膏,2.主要生产过程：,3.主要成分：硅酸三钙（
13、3CaOSiO2）、硅酸二钙（2CaOSiO2）、铝酸三钙（3CaOAl2O3）,4.主要性能： （1）水硬性：是指水泥与水掺和、搅拌后很容易凝固变硬，在水中也能硬化。 （2）吸水能力强，故水泥不能长期存放，要注意防潮。,化学与生活第三章,5.用途： （1）水泥砂浆：水泥、沙子、水的混合物 （2）混凝土：水泥、沙子、碎石的混合物,【跟踪练习】 制备陶瓷和水泥共同的原料是（ ）A石灰石 B黏土 C石英 D石膏,B,化学与生活第三章,2.对硅酸盐水泥的叙述不正确的是（ ） A水泥是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物 B水泥砂浆又称混凝土 C水泥具有水硬性，在空气和水中都能硬化，硬化是化学变化 D水
14、泥的热膨胀系数几乎与钢铁一样,B,化学与生活第三章,（四）玻璃和陶瓷的新发展光导纤维、高温结构陶瓷,1.光导纤维（光纤） 成分：高纯度的二氧化硅（石英玻璃） 主要性能：传导光的能力特别强 用途：制作光缆和用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等方面。 2.高温结构陶瓷 主要性能：耐高温、耐酸碱腐蚀、耐磨损、不怕氧化、硬度大、密度小 种类：氮化硅（Si3N4）陶瓷、氧化铝（Al2O3）陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷、二氧化锆（ZrO2）陶瓷,化学与生活第三章,【想一想】 用金属制成的发动机，燃料的有效利用率只有28%38%，用高温陶瓷材料制成的发动机可将热效率提高到50%，原因是什么？,用金属
15、制成的发动机在高温时容易损坏，因此必须用水来冷却，这样会使大量的热散失到空气中而浪费掉，所以热效率低。而高温陶瓷材料耐高温且不宜传热，故不需要用水冷却，从而节省了燃料，提高了热效率。,化学与生活第三章,四、塑料、纤维和橡胶,本部分的知识结构如下：,化学与生活第三章,（一）合成材料,1.塑料,主要成分：合成树脂,添加剂：如提高塑料塑性的增塑剂，防止塑料老化的防老化剂。,组成特点：聚合物,分类：,化学与生活第三章,【我们一起来探究】,为什么热塑性塑料和热固性塑料具有不同的特性？,【跟踪练习】下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（ ） A聚氯乙烯凉鞋 B电木插座 C自行车内胎 D聚
16、乙烯塑料膜,B,化学与生活第三章,2.纤维,纤维及其分类,纤维,化学与生活第三章,人造纤维：利用自然界里不能直接纺织的纤维（如木材、稻草）经过化学处理与机械加工，制成的能够纺织的纤维。,合成纤维：利用石油、天然气、煤作原料制成单体，经聚合反应制成。合成纤维强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、不怕虫蛀，但吸水性和透气性不如天然纤维。,化学与生活第三章,几种纤维的性质对比,化学与生活第三章,【跟踪练习】,某质检员对棉、丝、涤纶三种衣料做纤维检验，所得结果如下表：,检验甲、乙、丙三种衣料纤维后得出的结论最合理的是（ ） A甲为棉，乙为丝，丙为涤纶 B甲为丝，乙为棉，丙为涤纶 C甲为涤纶，乙为丝，丙为棉 D
17、甲为棉，乙为涤纶，丙为丝,B,化学与生活第三章,3.橡胶,天然橡胶的主要化学成分：,聚异戊二烯,合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶 通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。 特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等。,硫化橡胶：用硫与橡胶分子作用，使橡胶硫化，使线型橡胶分子形成体型结构，具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等,化学与生活第三章,【跟踪练习】天然橡胶的主要成分是： （1）天然橡胶具有可塑性的原因是 ；天然橡胶加入适当硫进行硫化后，其结构由 变成 。 天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，产生的现象是 ，产生此现象的实质是 。,天然橡胶是线
18、型结构,线型结构,体型网状结构,溴水褪色,异戊二烯与溴单质发生加成反应,化学与生活第三章,（二）复合材料,概念：复合材料是指两种或两种以上性能不同的材料组合成的一种新型材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，是材料科学发展的必然趋势。,复合材料由基体和增强剂组成，两者的性质有明显的差异。,化学与生活第三章,典型代表物：玻璃钢 （1）组成：玻璃纤维和合成树脂 （2）性能：强度达到某些合金钢的水平，有耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。,玻璃钢制成的船体 玻璃钢制作的花瓶,化学与生活第三章,【跟踪练习】 复合材料是一类新型的有前途的发展材料，目前，复合材料最主要的应用领域是（ ）A高分子分离膜 B人工器官 C宇宙航空工业 D新型药物,C,下列关于复合材料的说法正确的是（ ）A将不同性质的材料经简单混合便成复合材料 B合金就是复合材料 C复合材料的各部分作用相同D复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的,D,
