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1、专题归纳整合专题归纳整合 用一句用一句话话表达下列关表达下列关键词键词：金金属属的的阳阳极极氧氧化化电电镀镀合合金金纳纳米米材材料料复复合合材材料料玻玻璃璃钢钢钢钢化玻璃化玻璃提提示示金金属属的的阳阳极极氧氧化化：在在电电解解作作用用下下，阳阳极极金金属属或或合合金金在在表表面上形成一层致密的氧化膜。面上形成一层致密的氧化膜。电电镀镀：利利用用电电解解原原理理，在在金金属属的的器器件件表表面面形形成成一一层层具具有有抗抗腐腐蚀蚀，抗磨损能力的金属镀膜的过程。抗磨损能力的金属镀膜的过程。合金：由金属与金属或非金属熔合而成的有金属特性的混合物。合金：由金属与金属或非金属熔合而成的有金属特性的混合物
2、。纳米材料：又称超微粒材料，其颗粒直径在纳米材料：又称超微粒材料，其颗粒直径在1100 nm。复复合合材材料料：由由不不同同性性能能的的多多种种材材料料复复合合而而成成、由由基基体体和和增增强强体体两部分组成。两部分组成。玻璃钢：是由玻璃纤维和聚酯类树脂复合而成的材料。玻璃钢：是由玻璃纤维和聚酯类树脂复合而成的材料。钢化玻璃：由普通玻璃熔融后而急剧冷却得到的玻璃。钢化玻璃：由普通玻璃熔融后而急剧冷却得到的玻璃。1电镀为电镀为什么加表面活性什么加表面活性剂剂？ 提提示示目目的的是是镀镀件件上上析析出出的的镀镀层层厚厚度度均均匀匀，光光滑滑致致密密，与与底底层金属附着力强。层金属附着力强。2为为什
3、么可用什么可用氢氢氟酸氟酸蚀蚀刻玻璃？刻玻璃？ 提提示示氢氢氟氟酸酸尽尽管管属属于于弱弱酸酸，但但腐腐蚀蚀性性很很强强，能能与与玻玻璃璃中中的的SiO2反应，反应，4HFSiO2=SiF42H2O。3几种常几种常见见合金的比合金的比较较提示提示 合金合金主要成分主要成分重要特性重要特性主要用途举例主要用途举例生铁生铁Fe、C、Si、Mn、S、P等等硬度较大，抗压硬度较大，抗压性强，韧性较差性强，韧性较差制造曲轴、齿轮、制造曲轴、齿轮、阀门等阀门等不锈不锈钢钢Fe、C、Cr、Ni等等硬度较大，韧性硬度较大，韧性较好，耐腐蚀性较好，耐腐蚀性强强制造医疗器械、制造医疗器械、日常用具等日常用具等硬铝硬
4、铝Al、Cu、Si、Mg、Mn等等密度小、强度高，密度小、强度高，耐腐蚀性强耐腐蚀性强制造火箭、飞机、制造火箭、飞机、汽车、轮船等汽车、轮船等续表续表黄铜黄铜Cu、Zn等等有良好的强度和塑有良好的强度和塑性、易加工，耐腐性、易加工，耐腐蚀蚀制造机器零件，仪制造机器零件，仪表和日常用品等表和日常用品等青铜青铜Cu、Sn等等有良好的强度和塑有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀性、耐磨、耐腐蚀制造机器零件，如制造机器零件，如轴承、齿轮等轴承、齿轮等白铜白铜Cu、Ni有良好的强度和塑有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀性、耐磨、耐腐蚀餐具餐具武德合武德合金金Pb、Sn、Bi、Cd熔点低熔点低保险丝保险丝焊锡焊
5、锡Pb、Sn熔点低，附着力较熔点低，附着力较强强焊接时使用的材料焊接时使用的材料镧镍合镧镍合金金La、Ni室温下吸氢快且多，室温下吸氢快且多，稍加热又快速释放稍加热又快速释放出氢出氢高效、方便的储氢高效、方便的储氢材料材料4.传统传统无机非金属材料与新型无机非金属材料无机非金属材料与新型无机非金属材料对对比比提示提示 材料材料特性特性种类种类传统无机非金传统无机非金属材料属材料抗腐蚀、耐高温抗腐蚀、耐高温质脆、经不起热冲质脆、经不起热冲击击普通水泥、普通玻璃、普通水泥、普通玻璃、黏土质陶瓷黏土质陶瓷新型无机非金新型无机非金属材料属材料耐高温、高强度耐高温、高强度具有电学特性具有电学特性具有光学
6、特性具有光学特性具有生物功能具有生物功能高温结构陶瓷高温结构陶瓷光导纤维光导纤维续表续表氧化铝氧化铝陶瓷陶瓷(人人造刚玉造刚玉)高熔点高熔点高硬度高硬度可制成透明陶瓷可制成透明陶瓷无毒，不溶于水，强度高无毒，不溶于水，强度高对人体有较好的适应性对人体有较好的适应性高级耐火材料，刚玉高级耐火材料，刚玉球磨机、高压钠灯的球磨机、高压钠灯的灯管、人造骨、人造灯管、人造骨、人造牙、人造心脏瓣膜、牙、人造心脏瓣膜、人造关节等人造关节等氮化硅氮化硅陶瓷陶瓷超硬度，耐磨损超硬度，耐磨损抗腐蚀，高温时也抗氧化抗腐蚀，高温时也抗氧化抗冷热冲击，不碎裂抗冷热冲击，不碎裂耐高温且不易传热耐高温且不易传热本身具有润滑
7、性本身具有润滑性制造轴承、汽轮机叶制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永片、机械密封环、永久性模具的机械构件。久性模具的机械构件。用于制造柴油机中发用于制造柴油机中发动机部件的受热面等动机部件的受热面等光导纤光导纤维维传导光的能力非常强传导光的能力非常强抗干扰性能好，不发生电辐抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高射，通讯质量高质量轻，光纤细，耐磨蚀质量轻，光纤细，耐磨蚀通讯材料、医疗、信通讯材料、医疗、信息处理、传能传像、息处理、传能传像、遥测遥控、照明遥测遥控、照明1制做制做电电路板的化学原理是什么？路板的化学原理是什么？ 提示提示氧化还原反应氧化还原反应2Fe3Cu=Cu22Fe22纳纳米
8、材料有什么特点？米材料有什么特点？ 提提示示具具有有超超塑塑性性、高高强强度度、高高耐耐磨磨性性、高高韧韧性性、耐耐腐腐蚀蚀性性等。等。3“形状形状记忆记忆合金合金”是怎是怎样记忆样记忆的？的？ 提提示示形形状状记记忆忆合合金金是是在在20世世纪纪60年年代代初初期期发发现现的的，它它是是一一种种特特殊殊的的合合金金，有有一一种种不不可可思思议议的的性性质质，即即使使把把它它揉揉成成一一团团，一一旦旦达达到到一一定定温温度度，它它便便能能在在瞬瞬间间恢恢复复到到原原来来的的形形状状。由由镍镍和钛组成的合金具有记忆能力，称为和钛组成的合金具有记忆能力，称为NT合金。合金。 首首先先将将预预先先加
9、加工工成成某某一一形形状状的的这这种种NT合合金金，在在3001 000 高高温温下下热热处处理理几几分分钟钟至至半半小小时时，这这样样NT合合金金就就会会记记忆忆被被加加工工成成的的形形状状。以以后后在在室室温温下下无无论论形形状状怎怎样样变变化化，一一旦旦将将它它的的温度升至一定温度时，它就会恢复成原来被加工成的形状。温度升至一定温度时，它就会恢复成原来被加工成的形状。形形状状记记忆忆合合金金的的结结构构尚尚未未完完全全探探明明，为为什什么么金金属属会会记记住住某某些些固固定定形形状状的的问问题题也也还还没没有有完完全全搞搞清清楚楚。据据科科学学家家推推测测，金金属属的的结结晶晶状状态态，
10、在在被被加加热热时时和和冷冷却却时时是是不不同同的的，虽虽然然外外表表没没有有变变化化，然然而而在在一一定定温温度度下下，金金属属原原子子的的排排列列方方式式会会发发生生突突变变，这这称称为为相相变变。能能引引起起记记忆忆合合金金形形状状改改变变的的条条件件是是温温度度。分分析析表表明明，这这类类合合金金存存在在着着一一对对可可逆逆转转变变的的晶晶体体结结构构。如如含含有有Ti和和Ni各各为为50%的的记记忆忆合合金金，有有两两种种晶晶体体结结构构，一一种种是是菱菱形形的的，另另一一种种是是立立方方体体的的，这这两两种种晶晶体体结结构构相相互互转转变变的的温温度度是是一一定定的的。高高于于这这
11、一一温温度度，它它会会由由菱菱形形结结构构转转变变为为立立方方体体结结构构；低低于于这这一一温温度度，又又由由立立方方体体结结构构转转变变为为菱菱形形结结构构。晶晶体体结结构构类类型型改改变变了了，它它的的形状也就随之改变。形状也就随之改变。具具有有这这种种形形状状记记忆忆效效应应的的合合金金，除除镍镍钛钛合合金金外外，还还先先后后发发现现铜铜锌锌、金金镉镉、镍镍铝铝等等约约20种种合合金金系系列列、共共100多多种种合合金金，其其中中“记忆力记忆力”最好的是最好的是NT合金。合金。形形状状记记忆忆合合金金的的应应用用范范围围广广泛泛，除除了了可可用用于于温温度度控控制制装装置置、集集成成电电
12、路路引引线线、汽汽车车零零件件与与机机械械零零件件外外，由由于于其其与与生生物物体体的的相相容容性性好好、耐耐腐腐蚀蚀性性强强，还还可可用用于于骨骨折折部部位位的的固固定定、人人造造心心脏脏零零件件、牙齿矫正等医用材料。牙齿矫正等医用材料。由于由于NT合金成本昂贵，目前正研制廉价的铜系形状记忆合金。合金成本昂贵，目前正研制廉价的铜系形状记忆合金。材材料料在在各各个个领领域域有有着着极极其其重重要要的的作作用用。材材料料是是当当今今世世界界关关注注的的重重点点，尤尤其其是是新新材材料料的的研研发发和和广广泛泛应应用用，为为人人类类生生活活质质量量的的提提高高做做出出了了重重大大贡贡献献，今今后后
13、新新材材料料的的研研发发仍仍是是科科学学家家研研究究的的方方向向。所所以以在在高高考考命命题题中中考考查查的的重重点点应应该该是是各各类类材材料料在在生生产产、生生活活、国防科学尖端各个国防科学尖端各个领领域的域的应应用，具体考用，具体考查查角度有以下几个方向。角度有以下几个方向。学科思想培养四关于材料的命题角度和解题指导学科思想培养四关于材料的命题角度和解题指导 根根据据不不同同类类型型的的合合金金组组成成研研究究其其用用途途，如如储储氢氢合合金金可可用用于于原原电电池池中中，做做电电池池的的负负极极，镁镁、铝铝合合金金可可代代替替有有机机合合成材料增加美成材料增加美观观、增、增强强强强度等
14、。度等。【解题指导解题指导】 氢氢氧氧燃燃料料电电池池是是符符合合绿绿色色化化学学理理念念的的新新型型发发电电装装置置。右右图图为为电电池池示示意意图图，该该电电池池电电极极表表面面镀镀一一层层细细小小的的铂铂粉粉，铂铂吸附气体的能力吸附气体的能力强强，性，性质稳质稳定。定。请请回答：回答：(1)氢氢氧燃料氧燃料电电池的能量池的能量转转化化主要形式是主要形式是_，在，在导线导线中中电电子流子流动动方向方向为为_(用用a、b表示表示)。(2)负负极反极反应应式式为为_。【例例1】已已知知LiH固固体体密密度度为为0.82 gcm3，用用锂锂吸吸收收224 L(标标准准状状况况)H2，生成的，生成
15、的LiH体体积积与被吸收的与被吸收的H2体体积积比比为为_。由由生生成成的的LiH与与H2O作作用用，放放出出的的H2用用作作电电池池燃燃料料，若若能能量量转转化率化率为为80%，则导线则导线中通中通过电过电子的物子的物质质的量的量为为_mol。解解析析(1)电电池池即即是是把把化化学学能能转转变变为为电电能能的的装装置置；在在电电池池中中电电子子是是从从负负极极经经导导线线流流向向正正极极，而而氢氢氧氧燃燃料料电电池池中中通通入入H2的的一一极极是是负负极极，故故电电子子由由a流流动动到到b。 (2)H2在在负负极极失失电电子子，因因为为电电解解质质溶溶液是液是KOH溶液，故负极反应式为溶液
16、，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。 方向二复合材料在航空、航天领域中的应用方向二复合材料在航空、航天领域中的应用【知识基础知识基础】(1)飞飞机机、火火箭箭的的机机翼翼和和机机身身以以及及导导弹弹的的壳壳体体、尾尾翼翼中中的的复复合合材材料料，大大多多是是以以纤纤维维为为增增强强体体、金金属属为为基基体体的的复复合合材材料料。作作为为增增强强体体的的纤纤维维是是碳碳纤纤维维、硼硼纤纤维维、碳碳化化硅硅纤纤维维或或氧氧化化铝铝纤纤维维等等耐耐热热性性好好的的纤纤维维，作作为为基基体体的的金金属属用用得得较较多多的的是是铝铝、镁镁、钛钛等等密密度度小小的的轻轻金金属属。这这类类材材料料的
17、的特特点点是是耐耐高高温温、强强度度高高、导导电电性性和和导热导热性好，不吸湿，不易老化。性好，不吸湿，不易老化。(2)航航天天飞飞机机机机身身上上使使用用的的隔隔热热陶陶瓷瓷瓦瓦是是由由纤纤维维和和陶陶瓷瓷复复合合而而成成的的材材料料制制成成的的，其其增增强强体体多多为为碳碳纤纤维维、碳碳化化硅硅纤纤维维或或氧氧化化硅硅纤纤维维；基基体体的的主主要要成成分分是是各各种种陶陶瓷瓷。这这种种纤纤维维增增强强陶陶瓷瓷保保持持了了陶陶瓷瓷耐耐高高温温的的特特性性，又又增增加加了了陶陶瓷瓷的的韧韧性性，使使航航天天飞飞机机能能安安全全地地穿越大气穿越大气层层返回地球。返回地球。 国国防防、航航空空、航
18、航天天技技术术的的提提高高离离不不开开材材料料的的革革新新、复复合合材材料料性性能能优优良良，研研发发新新的的复复合合材材料料意意义义重重大大，从从复复合合材材料料的的组组成成入入手手讨讨论论其其性性能能和和用用途途，其其研研究究方方向向：仿仿生生复复合合、纳纳米米复合、分子复合、智能复合等。复合、分子复合、智能复合等。【解题指导解题指导】 随随着着社社会会的的发发展展，复复合合材材料料已已成成为为一一类类新新型型的的有有前前途途的的发发展材料，目前，复合材料最主要的展材料，目前，复合材料最主要的应应用用领领域是域是 ()。A高分子分离膜高分子分离膜 B人工器官人工器官C航空、航天航空、航天 D新型新型药药物物解解析析在在生生产产、生生活活中中的的复复合合材材料料主主要要是是玻玻璃璃钢钢及及碳碳纤纤维维增增强强复复合合材材料料，目目前前，其其在在航航空空、航航天天领领域域中中的的应应用用是是非非常常广广泛的。故正确答案为泛的。故正确答案为C。答案答案C 【例例2】
