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第三章 探索生活材料

第三章 探索生活材料. 第一节 合金. 厨房用具. 铁锅和下水井盖. 高压锅. 金饰品. 青铜器. 储氢汽车. 一、认识合金 （ 纯金属 90 种合金达数千种）. 合金： 由两种或两种以上的金属（或金属与非金属） 融合而成的具有金属特性的物质。. 性能：. 1 、硬度较 大 2 、熔点一般比各成分金属 低. 3 、合金的性能可以通过所 添加的元素的种类、含量和生成合金的条件 等来加以控制。. 为什么加入其他元素形成合金以后，金属的性能与纯金属有很大的差异呢？. 纯金属和合金的结构不同. 硬度加大. 二、使用合金.

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第三章 探索生活材料

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  1. 第三章 探索生活材料 第一节 合金

  2. 厨房用具 铁锅和下水井盖 高压锅 金饰品 青铜器 储氢汽车

  3. 一、认识合金（纯金属90种合金达数千种） 合金：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属） 融合而成的具有金属特性的物质。 性能： 1、硬度较大2、熔点一般比各成分金属低 3、合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。 为什么加入其他元素形成合金以后，金属的性能与纯金属有很大的差异呢？

  4. 纯金属和合金的结构不同 硬度加大

  5. 二、使用合金 1、铁合金 硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型， 制机座、管道 。 含碳量为2% ~ 4.3% 生铁： 铁碳合金： 良好的延展性，机械性能好， 制 机械和交通工具 钢： 含碳量为0.03% ~ 2% 碳素钢： 低碳钢、中碳钢、高碳钢 钢 不锈钢： 合金元素 铬Cr 、镍Ni

  6. 2、铝合金：合金元素 Cu 、Mg、 Si、 Mn、 Zn 及稀土金属 硬铝： Cu 40%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 7% 性能：密度小、强度大、抗腐蚀 用途：飞机和宇宙飞船 3、铜合金： 黄铜：Cu —Zn （含Zn 20% ~36%） 青铜：Cu —Sn （含Sn 10% ~30%）

  7. 金合金 24K 18K : Au75 Ag12.5 Cu12.5

  8. 4、新型合金 储氢合金：Ti- Fe La-Ni 形状记忆合金：合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。（腰托、颈托）

  9. 练习 C 1、有关合金的叙述不正确的是 A、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低 B、合金的硬度和强度一般比纯金属高 C、合金一定是金属熔合而成的物质 D、硬铝、黄铜和钢均为合金 2、用于飞机制造业的重要材料是 A、Mg－Al合金 B、Cu－Sn合金 C、Al－Si合金 D、不锈钢 A

  10. BD 3、下列关于镁铝合金的说法正确的是 A、熔点比镁、铝都高 B、熔点比镁、铝都低 C、硬度比镁、铝都小 D、硬度比镁、铝都大 4、钢是由什么组成的合金 A Fe和CO2 B FeO和C C Cu和Zn D Fe和C D

  11. 第二节《金属的腐蚀和防护》 铁锈： Fe2O3·XH2O 铜绿： Cu2(OH)2CO3

  12. 一、金属腐蚀 定义： 金属或合金与周围接触到的气体或液体 进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 本质： 金属失去电子被氧化。 化学腐蚀 分类： 金属腐蚀 电化学腐蚀 1、接触的介质不同， 2、发生腐蚀的化学原理不同

  13. 1、化学腐蚀 金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。 金属越活泼，越易被腐蚀； 金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快； 氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。 放在南极已差不多 90年食品罐头 家用燃气灶

  14. 2、电化学腐蚀 不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。

  15. 复习 一、原电池： 把化学能转化为电能的装置 负极（较活泼金属） 原电池 正极（较不活泼金属或非金属导体） 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金属（正极） 二、构成原电池的条件: 1、自发进行的氧化还原反应 2、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如 碳棒）做电极。 3、两极材料均插入电解质溶液中。 4、两极相连形成闭合回路。

  16. 其中铁作负极,碳作正极。 OH - Fe2+ O2 C e- e- e- Fe Fe2+ H2 C e- e- e- Fe

  17. 植物油 有气泡产生，反应速率快 相当长时间铁钉未被腐蚀 铁钉渐渐生锈 无现象 无现象 由于无O2，较长时间铁钉未被腐蚀 铁钉被腐蚀最快 由于无O2，铁钉未被腐蚀 铁钉被腐蚀 由于无O2、H2O铁钉不能被腐蚀 铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。

  18. 请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？ 月球上缺少水分和氧气 钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢? 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由于空气中CO2的溶解,使水里的H +增多： H2O + CO2 H2CO3 H ++ HCO3 - 这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。

  19. 在负极，铁失去电子而被氧化成Fe2+： Fe – 2e-=Fe 2+ 在正极，有两种情况： 吸氧腐蚀： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH – 析氢腐蚀： 2H ++2e - = H2↑

  20. 吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例） 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性 O2+2H2O+4e-=4OH- 2H++2e-=H2↑ Fe-2e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 +2H2O+O2= 4Fe(OH)3 4Fe(OH)3 转化为铁锈 Fe2O3·XH2O

  21. 烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含 NaCl），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为Fe2O3•nH2O）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什么? 解析：属于电化学腐蚀。 因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。

  22. 3.金属的防护 讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？ 给链条涂上机油,将钢圈表面镀上一层铬,给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬并涂上机油。 金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。 如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。

  23. 总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的？总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的？ 刷油漆 包塑料层 “机械转动部位”选用油脂

  24. 锌块 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换 用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换 镀 耐腐蚀又耐磨的Cr 在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。

  25. 金属的防护方法 1、在金属表面覆盖保护层 刷油漆、涂机油、加塑料层…… 2、改变金属的内部组织结构 不锈钢、马口铁、白口铁…… 3、在要保护的金属上连接一种比该金属更易失去电子的金属 牺牲负极的正极保护法……

  26. 练习 1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（ ） A、 Fe – 2e-=Fe 2+ B、 2H + +2e- =H2 ↑ C、 4OH - - 4e-= 2H2O + O2 ↑ D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH - D

  27. 练习 2、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ） A、②>①>③ B、③>②>① C、②>③>① A Fe Sn Fe Zn Fe

  28. B 3、下列事实不能用电化学理论解释的是 ( ） A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B、铝片不用特殊方法保护 C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶 液后速率加快 D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用

  29. 4、有a、b、c、d四种金属。将a与b连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为： ( ) A．a > c > d > b B．d > a > b > c C．d > b > a > c D．b > a > d > c B

  30. 第三节 玻璃、陶瓷和水泥 以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐工业。 如制造玻璃、陶瓷、水泥等产品的工业都属硅酸盐工业。

  31. 一、玻 璃

  32. 1、制造玻璃的主要原料是什么？ 2、玻璃窖中主要发生了哪些反应？ 3、玻璃的主要成分是什么？ 4、玻璃为什么可以被人工吹成不同 形状的制品？

  33. 1、原料：纯碱、石灰石和石英 2、反应原理： 复杂的物理、化学变化，主要反应： 高温 Na2CO3+SiO2== Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2== CaSiO3+CO2↑ 3、主要成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅 4、玻璃没有一定的熔点，受热逐渐软化， 软化状态可以被吹成任何形状的制品．

  34. 玻璃态物质 定义 特性 实例 没有一定的熔点而在某一温度范围内逐渐软化的物质。（介于晶体与非晶体之间。） 没有固定的熔点。 玻璃

  35. 四种不同玻璃是如何制造的？各有什么特性和用途？四种不同玻璃是如何制造的？各有什么特性和用途？

  36. 四种特殊玻璃： 加入B２O３ ⑴ 硼硅酸盐玻璃： 膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀． 用途: 高级化学仪器 ⑵光学玻璃： 加入PbO 透光性能好、折光率高 用途：眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的 透镜等光学仪器

  37. ⑶ 彩色玻璃： 金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征颜色。 蓝色(Co2O3)　红色 (Cu2O) 　淡绿色 (FeO) ⑷ 钢化玻璃： 玻璃在钢化炉里加热软化，再急速冷却得钢化玻璃。

  38. 2AgBr 2Ag+Br2 光 CuO 变色玻璃 是从高纯度的石英玻璃熔融体中，拉出直径约100微米的细丝——光导纤维

  39. 光纤通信优点: 1、信息容量大，一条光缆通路可同时容纳10亿人通话，也可同时传送多套电视节目； 2、质量小而且细：每千米27g，不怕腐蚀铺设方便； 3、光纤的抗干扰性能好， 不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听； 4、成本低：每千米1万元左右。

  40. 光导纤维手术头灯 现代通信用光缆 光学纤维胃镜 用光导纤维做手术不用开刀

  41. 练习： 混合物 1.普通玻璃是 （混合物、纯净物） 玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。 这是因为玻璃是一种物质，没有固定 的 。 2.下列关于玻璃的叙述正确的是（ ） A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 C.玻璃是几种成分熔化在一起的晶体 D.玻璃是硅酸钠盐，有一定的熔点 玻璃态 熔点 AB

  42. 3.工业上制造一般的光学玻璃用到的原料是 （ ）A、硼砂、烧碱、氧化铜、石英砂B、纯碱、黏土、石英、氧化铜C、氧化铅、纯碱、石灰石、石英D、石灰石、纯碱、黏土、硼砂 C C 4.与普通玻璃具有相同组成的（ ） A、光学玻璃 B、有色玻璃 C、钢化玻璃 D、有机玻璃

  43. 5. 玻璃的性能和用途是由什么决定的？如何减少和利用玻璃垃圾？ (1)由玻璃的成分决定的。 (2)尽可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻璃制品，一部分经消毒可再利用。

  44. 二、陶瓷

  45. 1、原    料： 黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O） 2、生产过程： 混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器 3、反应条件：高温 土器、陶器、瓷器等 4、种类： 5、主要性能： 抗氧化、抗酸碱、耐高温、绝缘、易成型等

  46. 1、混合；2、成型；3、干燥； 4、烧结；5、冷却；6、陶瓷器

  47. 1、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？1、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？ （答案：陶都——江苏宜兴 瓷都——江西景德镇） 2、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷 呢？怎样弥补？ 表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。 烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。

  48. 3、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色，这对你有什么启示？3、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色，这对你有什么启示？ 在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不同的金属氧化物，不同金属氧化物的颜色不同； 烧制时空气用量不同，得到金属离子的氧化态不同，颜色也不同

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