2012年高中化学学业水平测试课件第20讲生活中的材料

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铁合金含碳量成分性能生铁2%～4.3%铁、碳生铁硬度大、抗压、性脆，可铸不可锻钢碳素钢0.03%～2%铁、碳有良好的延展性，机械性能好，可铸可锻含碳量高，硬度大；含碳量低，韧性较强合金钢(不锈钢)在碳素钢中加入其它元素，如镍、铬等如不锈钢在空气中比较稳定，不容易生锈，具有很强的抗腐蚀能力常用的合金成分性能铝合金向Al中加入少量的合金元素如：Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素抗腐蚀能力强，强度高，密度较小，如：高压锅是由铝合金制造的铜合金黄铜Cu－Zn合金高强度、可塑性好、易加工、耐腐蚀，作仪器、日用品青铜Cu－Sn合金高强度、可塑性好、耐磨耐腐蚀，作机器零件白铜Cu－Ni合金光泽好、耐磨、易加工、耐腐蚀，作钢笔、饰品成分性能新型合金储氢合金室温下吸收氢气速度快，放出氢气快钛合金密度小、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·XH2O3.(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·SiO2)、硅酸二钙(________)、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·CaO·6SiO2铁SiO22．(1)石灰石黏土(2)硅酸三钙2CaO·SiO23CaO·Al2O3(3)粉尘SO23．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、Al2O3·2SiO2·2H2O。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B．有机玻璃C．陶器和瓷器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(2011年广东龙山中学学业水平模拟)下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是()A．生产设备相同B．原料中均有石灰石C．反应都在高温下进行D．发生的都是复杂的物理化学变化解析：制取水泥和玻璃的生产设备肯定不相同，A错；B、C、D明显正确。答案：A高分子材料高分子材料与一般金属材料相比，优越性是()A．强度大B．电绝缘性能好C．不耐化学腐蚀D．不耐热解析：高分子材料与一般金属材料相比，优越性是电绝缘性能好，选B。答案：B单项选择1．(2011年广东学业水平测试)下列措施不能有效防止钢铁腐蚀的是()A．在钢铁中加入铬B．把钢铁零件放在机油中保存C．在较小钢铁制品的表面包裹塑料D．在大型铁壳船上铜块解析：在钢铁中加入铬，做成不锈钢，可以有效防止钢铁腐蚀；把钢铁零件放在机油中保存、在较小钢铁制品的表面包裹塑料也可以有效防止钢铁腐蚀；在大型铁壳船表面喷涂油漆并铆上Zn块才能有效防止钢铁腐蚀；故答案为D。答案：D2．长期使用的不锈钢餐具，它也不会生锈的原因是在炼钢的过程中加入了下列物质()A．铬、锰B．铬、硅C．铬、镍D．铬、碳解析：不锈钢是在普通钢中加入中铬、镍，故本题正确选项为C。答案：C3．磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材料。它可用于制造人造骨骼。这是利用这类材料的()A．耐高温特性B．电学特性C．光学特性D．生物特性解析：生物机体有较强的排异性，磷酸钙陶瓷能用于制造人造骨骼，说明有生物特性。答案：D4．(2011年广东汕头市学业水平模拟改编)下列有关合金性质的说法正确的是()A．合金与各成分金属相比较，具有许多优良的物理、化学或机械性能B．相同金属元素形成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的C．镁铝合金在盐酸中不能完全溶解D．合金具有各成分金属性质之和解析：A明显正确；相同金属元素形成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能也不相同的，B错；镁铝合金在盐酸中能完全溶解，C错；合金的性质并不是具有各成分金属性质之和，D错。答案：A5．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．不锈钢解析：用于飞机制造业的材料要求质轻，明显只有A符合要求。答案：A6．(2010年广东省学业水平测试)从“南澳一号”沉船中打捞出大量精美陶瓷，陶瓷材料属于()A．金属材料B．无机非金属材料C．合成高分子材料D．天然高分子材料解析：陶瓷是硅酸盐产品，属无机非金属材料。答案：B7．(2011年广东深圳学业水平模拟改编)对于某化合成的材料(如塑料制品)废弃物的处理方法中正确的是()A．将废弃物混在垃圾中填埋在土壤中B．将废弃物焚烧C．将废弃物用化学方法加工成涂料或汽油D．将废弃物倾倒在海洋中解析：将废弃物混在垃圾中填埋在土壤中、将废弃物焚烧、将废弃物倾倒在海洋中这三种做法会造成环境污染，故只有C符合题意。答案：C8．某些建筑材料中含有氡(Rn)，氡是放射性元素。222Rn、219Rn、220Rn分别来自镭、锕、钍，因而分别称为镭射气、锕射气和钍射气。下列有关氡的说法正确的是()A．氡是双原子分子B．氡气因其化学性质活泼而对人体有害C．氡气因其具有放射性而对人体有害D．222Rn、219Rn、220Rn是三种Rn元素解析：放射性物质能致使蛋白质发生变性反应，对人产生伤害。答案：C9．(2010年山东省济南一中学业水平模拟)环境保护部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，对生活垃圾分类投放，其中塑料袋、旧橡胶是属于()A．无机物B．有机物C．盐类D．非金属单质解析：塑料袋、旧橡胶等都是有机聚合物。答案：B10．(2011年揭阳市学业水平模拟)我国古代的“药金”，外观上和黄金相似，常被误认为金子，其冶炼方法：将炉甘石(ZnCO3)赤铜矿(Cu2O)和木炭混合加热到800℃左右，即制得金光闪闪的药金，推断药金的组成()A．ZnB．CuC．Zn和CD．Zn和Cu解析：根据题意可知，药金的组成是Zn和Cu，故选D。答案：D