第二十讲

生活中的材料

1.了解生活中的常用材料，能通过实例认识化学在发展 生活用材料中的重要作用。 2.了解居室装修材料的主要成分及其作用。 3.了解金属与合金在性能上的主要差异。了解防止金属 腐蚀的重要意义。 4.知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及 其用途。 5.了解生活中常用合成高分子材料的化学成分和性能， 及其对人类生活质量和环境质量的影响。

一、应用广泛的金属材料 1.合金：两种或两种以上的________(或________与 ________)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。 合金的特点；硬度一般比成分金属________,而熔点比

成分金属________,用途比纯金属要广泛。1.金属 金属 非金属 大 低

常用的合金 铁合金 生铁 含碳量 2%~ 4.3% 成分 铁、碳 性能 生铁硬度大、抗压、 性脆，可铸不可锻

含碳量高，硬 有良好 度大； 碳素钢 铁、碳 的延展 含碳量低，韧 性较强 性， 0.03%~ 钢 机械性 如不锈钢在空 2% 在碳素钢中 能好， 气中比较稳定， 合金钢 加入其它元 可铸可 不容易生锈， (不锈钢) 素，如镍、 锻 具有很强的抗 铬等 腐蚀能力

成分 性能 向Al中加入少量的合金 抗腐蚀能力强，强度高，密 铝合 元素如：Cu、Mg、Si、 度较小，如：高压锅是由铝 金 Mn、Zn及稀土元素 合金制造的 黄 铜 Cu-Zn合金 Cu-Sn合金 高强度、可塑性好、易加工、 耐腐蚀，作仪器、日用品 高强度、可塑性好、耐磨耐 腐蚀，作机器零件 光泽好、耐磨、易加工、耐 腐蚀，作钢笔、饰品

铜 青 合 铜 金 白 铜

Cu-Ni合金

成分 储氢合金 新型 合金

性能 室温下吸收氢气速度快，放 出氢气快 密度小、强度高、耐腐蚀、 耐高温，主要应用于飞机、 火箭、导弹、人造卫星、宇 宙飞船

钛合金

耐热合金、形状记忆合金、泡沫合金

2.合金的物理性质： (1)一般情况下，合金比纯金属硬度更__________、更坚 固。 (2)多数合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点都 __________。(合金是混合物，但与其它的混合物不同，合金 有固定的熔、沸点)

(3)一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的 __________,合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、 化学的和机械的性能。 (4)合金的性能可以通过所填加的合金元素的种类、合金 和生成合金的条件来加以调节。(如生铁的熔点比纯铁的低)2. 大 低 总和

3.金属腐蚀(1)化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生__________ 而引起的腐蚀。

(2)电化学腐蚀：不纯的金属或合金与__________接触， 会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。(3)钢铁的电化学腐蚀(析氢腐蚀、吸氧腐蚀)

在负极，铁

失去电子而被氧化成Fe2+:Fe-2e-=Fe2+在正极，有两种情况： 吸氧腐蚀电极反应式：__________ 。

析氢腐蚀： 2H++2e-= H2↑吸氧腐蚀使钢铁腐蚀过程：Fe-2e-→Fe2+ →Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3· 2O XH

3. (1)化学反应 (2)电解质溶液 (3)2H2O+O2+4e-=4OH-

(4)金属防护的几种重要方法 ①在金属表面覆盖保护层。(烤蓝、油漆等) ②改变金属内部的组织结构，制成合金。(不锈钢) ③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或与电源 负极相连。

二、居室装修材料1.石材：一般将石材分为大理石、花岗岩，大理石放射 性比花岗岩小。根据石材的颜色可以简单判断辐射的强弱， 红色、绿色、深红色的辐射超标较多，如：杜鹃红、印度红、 枫叶红、玫瑰红辐射较多。 2.陶瓷材料：主要是由含有钾、钠、钙、铝、________ 盐长石材料烧制而成。 3.塑料材料：主要是以________为基体，以碳酸钙为填 充料制成。

4.钢化玻璃材料：将普通______放入电炉中，加强热软 化后，急剧冷却而得到的物质，就像钢淬火一样，所以叫钢 化玻璃，它的成分和普通玻璃一样，只是性能不同。 2.硅酸 3.聚氯乙烯 4.玻璃

三、水泥、玻璃和陶瓷1.玻璃工业 (1)制普通玻璃原料——______、_______、______ 。

(2)玻璃成分：普通玻璃和钢化玻璃成分是________, 常因混有低价________化合物显浅绿色。石英玻璃和光纤玻 璃的成分是________。2.水泥 (1)水泥原料——________、________。 (2)水泥主要成分：____________(3CaO· 2)、硅酸二 SiO 钙(________)、铝酸三钙(________) (3)对环境的污染：主要是______和烧煤产生的______。 1.(1)石灰石 纯碱 石英 (2)Na2O· 6SiO2 铁 CaO· SiO2 2.(1)石灰石 黏土 (2)硅酸三钙 2CaO· 2 SiO 3CaO· 2O3 Al (3)粉尘 SO2

3.陶瓷(1)原料和工艺：陶瓷是以________、长石(钾、钠和钙 的铝硅酸盐)、石英为主要原料经过粉碎、成型、煅烧等加工 过程的制成品。陶生产工艺比瓷生产工艺简单，陶的结构没 有瓷的结构________。 (2)对环境的污染：主要污染物是________和烧煤产生的 ________对大气污染。陶瓷材料可能造成的污染还有______ 氡气等。 4.硅酸盐常用表示方法：一般用氧化物形式表示：如： 高岭土：Al2(Si2O5)(OH)4、Al2O3· 2SiO2· 2O。 2H 3.(1)黏土 致密 (2)粉尘 SO2 放射性

四、三大合成材料的基本性质1.溶解性 (1)线型结构的有机高分子化合物(如：有机玻璃)______ 在适当的溶剂里，但溶解过程比小分子缓慢。 (2)体型结构的有机高分子化合物(如：橡胶)则________ 溶解，只是有一定程度的溶胀。

2.热塑性和热固性(1)线型高分子具有________性——加热到一定温度范围 时，开始软化，直到熔化成流

动的液体。 (2)体型高分子具有________性——经加工成型后受热就 不会________。

1.(1)能溶解 (2)不易 2.(1)热塑 (2)热固 熔 化

3.强度 高分子材料的强度一般都比较大，这与高分子的相对分 子质量比较大有关，分子内有很强的共价键，分子间的作用 力也较大，因而强度一般比无机物都大。 4.电绝缘性 高分子化合物的电绝缘性好，这是由于高分子化合物中 只存在________键，没有自由________的缘故。 特别提示：1.塑料、合成橡胶、合成纤维是合成高分子 化合物，属于混合物，无固定熔沸点。 2.塑料是具有可塑性的一类高分子材料，酚醛树脂不具 有可塑性，也不属于酯类。

4.共价 电子

金属与非金属材料 下列有关物质与其用途(括号内为其用途)不相对 应的是( ) A.二氧化硅(制光纤) B.硅和锗(做半导体材料) C.钢化玻璃(作汽车窗玻璃) D.氮化硅陶瓷(作导热剂) 解析：二氧化硅是制光纤的原料。硅和锗是重要的半导 体材料。钢化玻璃破碎时形成玉米粒大小的颗粒，无尖锐的 棱角，不会伤人，故可做汽车窗玻璃。D项中氮化硅陶瓷的 其中一个特点是绝热，不能作导热剂。 答案：D

硅酸盐材料 下列各组物质的主要成分都是硅酸盐的是( A石英玻璃 C.陶器和瓷器 B.有机玻璃 D.半导体材料 )

解析：石英玻璃的主要成分是SiO2,A错；有机玻璃的化 学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，可见B错；半导体材料主要是Si、 Ge,D错。 答案：C