高二化学探索生活材料知识精讲 人教实验版

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1、高二化学探索生活材料知识精讲人教实验版一.本周教学内容：探索生活材料1.金属材料2.硅酸盐材料3.合成高分子材料二.重点、难点1.认识金属与合金在性能上的主要差异，知道生活中常见合金的组成。2.描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。　3.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及其用途。4.举例说明生活中常用的塑料、合成纤维和合成橡胶的种类、性能和用途。5.通过钢和生铁、光学玻璃和彩色玻璃、热塑性塑料和热固性塑料等实例，认识材料的组成、结构和性能之间的关系

2、。6.认识化学是材料科学发展的基础，以及化学科学的发展对提高人类生活质量所起的积极作用，激发学习化学的兴趣。三.教学过程（一）金属材料1、合金的概念与性能（1）概念：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质（2）性能：①一般情况下，合金比纯金属硬度大、更坚硬。②多数合金的熔点一般比各成分金属的低。③一般来说，合金的性质并不是各成分的性质的总和，合金具有良好的物理、化学和机械的性能。④合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以生铁调节。如：生铁的

3、熔点比纯铁的低；硬铝（Cu、Mn、Si）的强度和硬度都比纯铝大。2、常见的合金（1）铁合金一般地说，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。一般地说，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢中适当地加入一种或几种

4、，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。【比较归纳】生铁与钢的比较铁的合金生铁钢含碳量2%～4.3%0.03%～2%其它杂质含硅、锰、硫、磷较多含硅、锰少量，硫和磷几乎没有机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延（2）铝合金：铝中加入少量合金元素（Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等），它的密度小、强度高、抗腐蚀能力强，常用于制造飞机、宇宙飞船等。（3）铜合金：常见的铜合金有青铜（铜锡合金，锡占10—30%）和黄铜（铜锌

5、合金，锌占20—36%）。（4）钛合金：钛合金具有密度小、强度高、耐高温和抗腐蚀等优良性能，是制造飞机、火箭发动机、人造卫星外壳和宇宙飞船船舱等的重要材料；同时，由于钛合金的强度高，可以承受深海的压力，特别是能抗海水的腐蚀，可用于制造深海潜艇、海底石油的设备等。因此，钛及钛合金被誉为“空间金属”和“深海金属”。3、金属腐蚀（1）金属腐蚀的定义：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。（2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而形成金属离子的过程。M－ne－==

6、Mn+（3）金属腐蚀的分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀电化学腐蚀含义金属与接触到的物质直接发生化学反应而消耗的过程。不纯的金属（或合金）与电解质溶液接触时发生原电池反应而消耗的过程。电子得失金属直接将电子转移给具有氧化性的物质。活泼金属将电子间接转移给氧化性较强的物质。电流无电流产生。有微弱的电流产生。腐蚀对象金属单质。较活泼的金属。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。联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更加普遍

7、。（4）析氢腐蚀与吸氧腐蚀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+联系吸氧腐蚀更加普遍，危害更大。（5）金属防护①影响金属腐蚀的因素：金属本性（越活泼越易被腐蚀）、介质（潮湿的空气、电解质溶液、腐蚀性气体等）。②金属防护方法：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。（二）硅酸盐材料以含硅物质为原料经加热制成硅酸盐材料的制造工业叫硅酸盐工业。硅酸盐材料具有稳定性强，

8、硬度高，熔点高，难溶于水，绝缘，耐腐蚀等特性。1、玻璃（1）制取玻璃的原料：纯碱、石灰石、石英。（2）制取玻璃的反应原理：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑（3）普通玻璃的成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2（4）玻璃态物质：玻璃态物质不是晶体，没有一定的熔点而在某个温度范围内逐渐软化。所以玻璃在软化状态时，玻璃可以被人工吹制成任何形状的制品。（5）几种常见玻璃①普通玻璃：普通玻璃制品虽然玲珑剔透，但有易碎、不耐高温、骤