归纳与整理名师课堂实录

第三章

探索生活材料

第一节

合金 1、合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的,具有金属特性的物质，与各成分的金属相比，其特点为硬度比各组成成分大,熔点比各组成成分低。

2、我们经常使用的合金有铁合金、铝合金、铜合金和新型合金。 3、生铁和钢是含碳量不同的的两种铁碳合金。生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含碳量为0.03%~2%,生铁硬度大、抗压、性脆；钢有良好的延展性、机械性能好。

4、钢一般分为碳素钢和合金钢两大类。根据含碳量不同，碳素钢可以分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。含碳量高，硬度大，韧性差、延展性差，含碳量低，硬度小，韧性好、延展性好。合金钢最常见的一种是不锈钢，其合金元素主要是Cr和Ni，它在大气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力；但不锈钢的不锈是相对的，在海水中会被腐蚀。

5、Al是地壳中含量最多的金属元素，纯铝的硬度和强度较小，不适于制造机器零件 .

硬铝是一种铝合金，其中含

Cu 、Mg 、

Mn、

Si 等元素，密度小，硬度大，是制造飞机的理想材料. 6、常见的铜合金有黄铜(Cu-Zn合金，含Zn20%~36%)和青铜(Cu-Sn合金，含Sn10%~30%) 7、我国发行的第五套人民币中，1元、5角、一角硬币的材质分别为：钢芯镀镍合金、钢芯镀铜合金和铝合金。

8、氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在的两大难题：制取和存储。

9、钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于卫星、航空航天、生物工程和电子工业等领域。钛合金常用于人造骨骼。

第二节

金属的腐蚀和防护 1、金属的腐蚀是指金属或者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，其本质是M-ne=M。一般可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀指的是金属跟接触到的气体或液体直接发生氧化还原反应而被腐蚀的过程，电化学腐蚀指的是不纯的金属或合金跟接触到的气体或液体发生的间接氧化还原反应的过程。（电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因）一般情况下，这两种腐蚀同时存在，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。

2、以不纯的钢铁为例分析钢铁的腐蚀情况：

吸氧腐蚀的实质是铁在电解质的存在下被O2氧化，这一腐蚀过程因吸收了氧气而被称为吸氧腐蚀。

电化学腐蚀

析氢腐蚀

条件

酸性较强环境

负极反应

正极反应

联系

Fe —2e- = Fe2+

2H++2e- = H2

↑

吸氧腐蚀

酸性较弱或中性环境

Fe-2e- = Fe2+

O2+4e- +2H2O =OH-

-n+总反应

Fe+2H+ = Fe2+ + H2 ↑

2 Fe+ O2 +2H2O=2Fe(OH)2

两种腐蚀同时存在，吸氧腐蚀更普遍

3、影响金属腐蚀的因素包括金属本性和外部介质两个方面。就前者而言，金属越活泼，就越容易被腐蚀；后者包括温度、反应物浓度、接触面积、环境湿度等方面 4、防止金属腐蚀的方法有:改变金属内部结构（不锈钢）、外加保护膜（烤蓝、油漆等）、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)。 第三节

玻璃、陶瓷和水泥

1、制造玻璃的主要原料是：纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英(SiO2)，主要反应为：

高温

高温

Na2CO3+ SiO2=== Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+ SiO2=== CaSiO3+ CO2↑

2、普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起得到的物质，主要成分是SiO2。这种物质称作玻璃态物质，没有一定的熔点，而是在某个范围内逐渐软化

。

特种玻璃：石英玻璃、光学玻璃、化学仪器、有色玻璃、变色玻璃、钢化玻璃

玻璃刻花反应方程式：4HF+ SiO2 = SiF4

↑+2H2O 氢氧化钠溶液试剂瓶不用玻璃瓶塞的原因：2NaOH+ SiO2 = Na2SiO3+H2O

3、在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学组成，可制成具有不同性能和用途的玻璃。如：提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更耐高温和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学器皿；加入PbO后制得的光学玻璃折光率；加入某些金属氧化物可制成彩色玻璃：加入Co2O3玻璃呈蓝色，加入Cu2O玻璃呈红色，加入Fe玻璃呈绿色。

4、制造陶瓷的主要原料是黏土(主要成分可表示为Al2O3．2SiO2．2H2O)。

5、陶瓷制品由于在烧制前在坯体上涂了彩釉的致使其表面光滑、不渗水，而且色彩丰富，非常漂亮。在普通釉料中加入重金属离子，可制成彩釉。

6、陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。

7、以石灰石和黏土为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，然后加入适量的石膏，并研成细粉就得到普通的硅酸盐水泥。这种水泥的主要成份是硅酸二钙2CaO·SiO2、硅酸三钙3CaO·SiO2、铝酸三钙3CaO·Al2O3 ,加入石膏的目的是为了延缓水泥的硬化。

8、将水泥与水掺合、搅拌并经静置后很容易凝固变硬，这叫做水泥的水硬性。水泥的吸水性很强，能吸收空气中的水份并与之发生化学反应，所以不能长期存放，即使短期存放也要注意防潮。一般水泥的保质期是三个月。 9、水泥、砂子和水的混合物叫水泥砂浆，使建筑用黏合剂，可把砖、石等黏合起来。水泥、砂子和碎石的混合物叫做混凝土。

10、从高纯度的SiO2熔融体中，拉出直径约为100μm的细丝，就得到石英玻璃纤维，其传导光的能力非常强，所以又称光导纤维，简称光纤。 11、利用光缆通信，能同时传输大量信息。光缆的抗干扰能力好、通信质量高、能防窃听。光缆的质量小而且细，耐腐蚀，铺设也很方便，因此是非常好的通信材料。光导纤维除了可以用于通信外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控盒照明等许多方面。 12、随着科学技术的发展，人们研制出了许多有特殊功能的陶瓷，如超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等，使陶瓷的用途不断扩展。

第四节

塑料、纤维和橡胶

1、通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成塑料。 2、塑料的主要成分是合成树脂，它是聚合物。除此外还根据需要加入某些特定用途的添加剂，比如能提高塑性的增塑剂，防止塑料老化的抗老化剂等。 3、热塑性指的是塑料冷却后又变成固体，加热后又熔化，具有线性结构，常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯(可用作视频、药物的包装袋)、聚丙烯。热固性指的是在制造过程中受热能变软，但加工成型后受热不能再软化，热塑性材料具有体型网状结构。热固性材料在形成初期也是长链状的。 4、天然纤维如棉花、麻、蚕丝、羊毛等，而合成纤维如腈纶、涤纶、维纶、氯纶、丙纶、锦纶，称为“六大纶”。合成纤维具有优良的性能，如：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕蛀虫等，但吸水性和透气性不如天然纤维。

2+

5、天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯，以异戊二烯为原料可制备合成橡胶(异戊橡胶) 6、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶，常用的通用橡胶有氯丁橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等。特种橡胶有耐热和耐酸碱的氟橡胶，耐高温和耐严寒的硅橡胶等 7、许多橡胶是线性结构，可塑性好，但强度和韧性差，为了克服这个缺点，工业上常用硫与橡胶分子作用，使橡胶硫化，形成体型网状结构，使橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性、化学稳定性。

8、复合材料指的是将两种或两种以上不同性能的材料组合起来的具有优良性能的材料。玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)就是玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料。将玻璃熔化并迅速拉成细丝得到异常柔软的玻璃纤维，然后将其加到合成树脂中就得到了玻璃钢。玻璃钢广泛用于汽车车身、火车车厢、船体以及印制电路板等