第一节　合金教学设计模板

第三章

探索生活材料

编写人：曹锦珠 杨晔 审定人：赵家鹏

一、

本章知识体系：

合金与金属在性能上的主要差异及其原因

合金

铁合金、铝合金和铜合金的组成及性能，新型合金

金属腐蚀的化学原因：化学腐蚀和电化学腐蚀

探索生活材料金属的腐蚀和防护

金属防护的常用方法

如何选用防锈方法

主要化学成分、生产原料及其用途

玻璃、陶瓷和水泥

光导纤维和高温结构陶瓷

常见的塑料、纤维和橡胶

塑料、纤维和橡胶

复合材料

居室装修材料的主要成分及其作用

二、

本章知识点：

第一节

合金

1、合金：由两种或两种以上金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

合金与各成分金属相比，具有许多的物理、化学或机械性能。如：合金的硬度较大，多数合金的熔点比各组分金属的低。

2、为什么合金与纯金属相比在性能上有很大差异？在纯金属中，所有原子的大小和形状都是相同的，原子排列十分规整。而合金内加入了其他元素或大或小的原子，改变了原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难，所以合金比纯金属硬度大。

合金原子的大小不一，排列无纯金属那样规整，使得原子间的相互作用力减小，所以一般合金的熔点比格成分金属低。

第二节

金属的腐蚀和防护

金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀消耗的过程。

1、实质:金属原子失去电子而被氧化的过程。

2、分类及其比较

化学腐蚀

电化学腐蚀

含义

金属与接触到的物质直接发生不纯的金属（或合金）与电解质溶化学反应而消耗的过程

液接触时发生原电池反应而消耗的过程

电子得金属直接将电子转移给具有氧活泼金属将电子间接转移给氧化性失

化性的物质

较强的物质

电流

无电流产生

有微弱的电流产生

腐蚀对金属单质

较活泼的金属

象

实例

金属与Cl2、O2等物质直接反应

钢铁在潮湿的空气中被腐蚀

3、析氢腐蚀与吸氧腐蚀：吸氧腐蚀是普遍存在的形式。

类型

吸氧腐蚀

析氢腐蚀

条件

水膜呈弱酸性或中性

水膜呈酸性

正极

O2+2H2O+4e-=4OH-

2H++2e-=H2

负极

Fe-2e-=Fe2+

Fe-2e-=Fe2+

4、金属防腐的思路和方法：改变金属的内部组织结构，在金属表面覆盖保护层，电化学保护法

第二节

玻璃 水泥和陶瓷

1、传统无机非金属材料：水泥玻璃和陶瓷的主要成分

新型无机非金属材料：高温结构陶瓷（Si3N4、SiC、Al2O3陶瓷）和光导纤维。具有四项主要特性（耐高温、电学特性、光学特性、生物功能）

2、彩色玻璃、陶瓷的釉料显示不同颜色的原因

3、特性玻璃：如钢化玻璃（将普通玻璃放入钢化炉中加热后急剧冷却），变色玻璃（含有AgBr和极少量CuO），石英玻璃（提高SiO2含量或加入B2O3），光学玻璃（PbO）

4、玻璃是介于结晶态和无定型态之间一种物质状态（玻璃态）

第三节 塑料、纤维和橡胶

1、有机高分子材料分类：传统有机高分子材料（合成材料），功能高分子材料（高分子分离膜、医用高分子材料）和复合材料

2、塑料：主要成分合成树脂（高聚物），还含有增塑剂和防老化剂等添加剂

3、塑料分类：

热塑性塑料（多次使用 线形结构 如聚乙烯塑料，聚丙烯塑料等）

热固性塑料（一次使用 立体网状结构 如酚醛树脂，脲醛树脂等）

4、纤维：天然纤维（棉花、麻、羊毛和蚕丝）、人造纤维（用木材等为原料）和合成纤维（用石油、天然气、煤核农副产品等为原料），其中人造纤维和合成纤维成为化学纤维。“六大纶”

5、橡胶：分为天然橡胶（聚异戊二烯）和合成橡胶，合成橡胶根据用途分为通用橡胶（丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶）和特种橡胶（耐热耐酸碱的氟橡胶、耐高温耐严寒的硅橡胶）。

6、许多橡胶是线形结构，可塑性好，但强度和韧性差。为了克服这个缺点，工业上用硫与橡胶分子作用，使橡胶硫化。硫化的作用使线形橡胶分子之间通过过硫键交联起来，形成稳定结构。

单元练习题

一、选择题

1.CCTV《科技博览》报道，2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。

下列相关说法不合理的是 （ ）

A.二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的

B.用工业废弃物二氧化碳生产塑料，有助于缓解温室效应

C.二氧化碳塑料不能在空气中燃烧

D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染

2．下列物质属于合成聚合物的是 （ ）

A、蛋白质 B、人造丝 C、人造棉 D、聚氯乙烯

3.有一张照片，一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上，下面是烈火灼烧，A、良好的导热性 B、良好的绝缘性 C、良好绝热性

D、熔点低

4．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是 ( ) A．在潮湿疏松的土壤中； B．在含铁元素较多的酸性土壤中；

C．在干燥致密不透气的土壤中； D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中

5．制造焊锡时，把铅加进锡的重要原因： （ ）

A.增加强度 B.降低熔点 C.增加硬度 D. 增强抗腐蚀能力

6．钢铁腐蚀发生得最普遍的是： （ ）

A.化学腐蚀 B.析氢腐蚀 C.吸氧腐蚀 D. 摩擦损耗

7．光导纤维的主要成分是： （ ）

A.纯硅 B.玻璃 C.纯SiO2 D. 沙子

8．关于如图所示装置的叙述，正确的是

(

) A．铜是阳极，铜片上有气泡产生

B．铜片质量逐渐减少

C．电流从锌片经导线流向铜片

而小猫却若无其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是 （ ）

D．氢离子在铜片表面被还原

9．普通玻璃的主要成分是： （ ）

①Na2SiO3 ②CaCO3 ③CaSiO3 ④SiO2 ⑤Na2CO3 ⑥CaO A. ①③⑥ B.②③④ C. ①③④ D.③④⑤

10、当前，我国急待解决的“白色污染”通常是指（

）。

A.冶炼厂的白色烟尘

B.石灰窑的白色粉未

C.聚乙烯等塑料垃圾

D.白色建筑材料

11．“白色污染”主要危害是： （ ）

①破坏土壤结构 ②降低土壤肥效 ③污染地下水

④危及海洋生物的生存

A.①② B.②③ C. ①②③④ D. ②④

12．钛和钛的合金熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是（ ）

A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机 C．用来制造人造骨 D．用于制造船舶

13.化学腐蚀与电化腐蚀的相同点是 （

）

A.金属原子失电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程

B.金属与氧化剂直接反应 C.无电流

D.有电流

14．在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是

A. 防止铁生锈且美观 B.增大厚度防止磨损

C. 增大硬度防止撞坏 D.美观和杀菌消毒作用

15．我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的，这种材料是(

)

A.普通硅酸盐陶瓷

B.

C.光导纤维

D.玻璃钢

16．为了增加汽车轮胎的耐磨性，常在轮胎的橡胶中加入的耐磨物质是

(

) A.石墨粉

B.活性炭

C.炭黑 D.木炭粉

17．生产水泥的工人，最宜多吃血料，其原因是 （

）。

A．血料多孔，表面积大，可吸附人体内的矿物尘埃 B．营养价值极高

C．血料可杀菌消毒 D．可医治某些疾病

18．小明家里收藏了一件清代的铝制佛像，该佛像至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是 （ ）

A．铝不易发生化学反应 B．铝的氧化物容易发生还原反应

C．铝不易被氧化 D．铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用

19.日常生活中所用的自来水管，你认为用哪一种管子既经济又耐用 （ ）

A．镀锌铁管 B．不锈钢管 C．铜管 D．普通钢管

20A.B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

C.D.二、填空题

18．将Mg3Si4O10(OH)2改写成氧化物的形式: 将CaO.Al2O3.3SiO2.3H2O改写成硅酸盐的形式: 19．烧过菜的铁锅未及时洗净，第二天便出现红棕色锈斑（该锈斑为Fe(OH)3失水的产物），试用有关的电极反应式，离子方程式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成．（1）负极______ ；

（2）正极_____ ；

（3）离子方程式______ ；

（4）化学方程式______ ．

20．有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。人们常说的三大合成

材料是指 、 和

。

21．现有①汽车②机器上的齿轮③门把手④锯条⑤铁洗脸盘等常见铁制品。为了防止它们生锈，通常适合采用下面哪一种方法。（填序号）

（1）在表面喷漆_________；（2）在表面涂油_________；（3）在表面镀一层其他金属_________；（4）在表面烧制搪瓷_________；（5）使其表面形成致密的氧化物保护膜_________；（6）制成不易生锈的合金不锈钢_________；

（ ）