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1、第第三三章章探探究究生生活活材材料料第一节 合金厨房用具 铁锅和下水井盖高压锅青铜器储氢汽车 金饰品一、认识合金一、认识合金合金的概念合金的概念：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）融合而成的具有金属特性的物质。合金的性能：合金的性能：1、硬度较大2、熔点一般比各成分金属低思考思考：为什么在纯金属加入其他元素形成合金：为什么在纯金属加入其他元素形成合金以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？以后，它的性能与纯金属有很大的差异呢？ 3、合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。纯金属和合金的结构不同纯金属和合金的结构不同二、使用合金二、使用合金1、铁合金铁碳合金：
2、生铁：钢：含碳量为2% 4.3%含碳量为0.03% 2%用途：生铁硬度大，抗压，性脆，可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料用途：钢有良好的延展性，机械性能好，用于制造机械和交通工具钢碳素钢：合金钢：低碳钢、中碳钢、高碳钢不锈钢（合金元素为铬Cr 和镍Ni）2、铝合金铝合金：向纯铝中加入合金元素如Cu 、Mg、 Si、 Mn、 Zn 及稀土金属 硬铝硬铝： Cu 40%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 7%性能：密度小、强度大、抗腐蚀用途：飞机和宇宙飞船3、铜合金铜合金：黄铜： Cu Zn （含Zn 20% 36%）青铜： Cu Sn （含Sn 10% 30%）24K金和
3、18K 金金合金4、新型合金储氢合金：Ti- Fe La-Ni 形状记忆合金：合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。考考你1、有关合金的叙述不正确的是、有关合金的叙述不正确的是A、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低、合金的熔点比它的各成分金属的熔点低B、合金的硬度和强度一般比纯金属高、合金的硬度和强度一般比纯金属高C、合金一定是金属熔合而成的物质、合金一定是金属熔合而成的物质D、硬铝、黄铜和钢均为合金、硬铝、黄铜和钢均为合金2、用于飞机制造业的重要材料是、用于飞机制造业的重要材料是A、MgAl合金合金B
4、、CuSn合金合金C、AlSi合金合金D、不锈钢、不锈钢CA3、下列关于镁铝合金的说法正确的是、下列关于镁铝合金的说法正确的是A、熔点比镁、铝都高、熔点比镁、铝都高B、熔点比镁、铝都低、熔点比镁、铝都低C、硬度比镁、铝都小、硬度比镁、铝都小D、硬度比镁、铝都大、硬度比镁、铝都大4、钢是由什么组成的合金、钢是由什么组成的合金AFe和和CO2BFeO和和CCCu和和ZnDFe和和CBDD金属的腐蚀和防护金属腐蚀的现象金属腐蚀的现象锈锈蚀蚀的的大大桥桥锈蚀的闸门锈蚀的闸门锈蚀的轮船锈蚀的轮船锈锈蚀蚀的的楼楼梯梯金属的腐蚀现象非常普遍：金属的腐蚀现象非常普遍： 1 1、钢铁生锈：、钢铁生锈：铁锈的主要
5、成分：铁锈的主要成分：金属腐蚀的不利后果有哪些？金属腐蚀的不利后果有哪些？FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O OCuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 2 2、铜器表面生成铜绿：、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：铜绿的主要成分：一、金属腐蚀一、金属腐蚀金属或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。金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀（1）定义：（2）本质： 金属失去电子被氧化。1 1、接触的、接触的介质介质不同，不同，2 2、发生腐蚀的、发生腐蚀的化学原理化学原理不同不同 金属跟接触到的物质（如O2、CI2、SO2等）直接发生化学反应而
6、引起的腐蚀。1 1、化学腐蚀、化学腐蚀一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀（2）原理：（1）定义：（3）影响因素：金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。金属越活泼，越易被腐蚀；金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。家用燃气灶家用燃气灶放在南极已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头 一般情况下，温度的升高会加快化学反应速一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。 在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？地区铁生锈相对慢一些？为什么？ 新疆吐鲁番
7、，因为该地区相对干燥，新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。高，易发生电化学腐蚀。2 2、电化学腐蚀、电化学腐蚀 不纯不纯的金属（或合金）跟电解质的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会溶液接触时，会发生原电池反应发生原电池反应，比，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做种腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。一、原一、原电池：池： 把化学能把化学能转化化为电能的装置能的装置二、原二、原电池原理池原理原原电池池负极（极（较活活泼金属）金属）正极（正极（较不活不活泼金属或非金属金属或非
8、金属导体）体）三、判断原三、判断原电池正、池正、负极的方法极的方法 较活活泼的金属的金属发生氧化反生氧化反应，电子从子从较活活泼的金属（的金属（负极）通极）通过导线流向流向较不活不活泼的金的金属（正极）属（正极）1、由、由组成原成原电池的两极材料判断；池的两极材料判断；2、根据、根据电流方向或流方向或电子流子流动方向判断；方向判断；3、根据原、根据原电池两极池两极发生的生的变化来判断；化来判断；4、电极反极反应现象象复习回忆复习回忆四、构成原四、构成原电池的条件池的条件:1、自、自发进行的氧化行的氧化还原反原反应2、有两种活、有两种活动性不同的金属（或一种是非性不同的金属（或一种是非金属金属导
9、体如碳棒）做体如碳棒）做电极。极。（一般（一般负极与极与电解解质发生氧化生氧化还原反原反应）3、两极材料均插入、两极材料均插入电解解质溶液中溶液中。4、两极相、两极相连形成形成闭合回路。合回路。科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaClNaCl溶液、溶液、CHCH3 3COOHCOOH溶液和煮沸后迅速冷却溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条件下铁钉
10、的腐蚀实实验验方方案案CHCH3 3COOHCOOH溶溶液液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水NaClNaCl溶液溶液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水植物油植物油记记录录结结论论有气泡产有气泡产生，反应生，反应速率快速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快由于无由于无O O2 2，较长时间较长时间铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2，铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2、H H2 2O O铁钉不能铁钉不能被腐蚀被腐蚀植植物物油油总结： 铁钉遇到
11、强酸或有O2、H2O存在的情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。不会，不会，因为月球上缺少水分和氧气。因为月球上缺少水分和氧气。 请你预测一下，铁在月球上会请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？不会生锈？为什么？钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀蚀, ,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀但在潮湿的空气里却很快被腐蚀, ,这是什么原因呢这是什么原因呢? ?在潮湿的空气里在潮湿的空气里, ,钢铁表面吸附了一层薄钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的薄的水膜。水能电离出少量的H H + +和和OH OH - -, ,同时同时由于空气中由于空气中
12、COCO2 2的溶解的溶解, ,使水里的使水里的H H + + 增多：增多：H2O+CO2H2CO3H+HCO3-这样在这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜, ,它跟钢铁里的铁和少量的它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原碳构成无数微小的原电池电池。其中铁作负极其中铁作负极,碳作正极。碳作正极。OH-Fe2+FeCH2Fe2+O2FeCe e-e e-e e-e e-e e-e e-在负极，铁失去电子而被氧化成在负极，铁失去电子而被氧化成Fe2+：Fe2e-=Fe2+在正极，有两种情况：在正极，有两种情况：吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：2H2O+O2+4e-=4O
13、H析氢腐蚀：析氢腐蚀：2H+2e-=H2吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件正极反应(C)负极反应(Fe)其他反应水膜呈弱酸性或中性O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+水膜呈酸性2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈 化学腐蚀和电化学腐蚀都是化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁铁等金属原子失去电子变成阳离子的等金属原子失去电子变成阳离子的过程过程。也就是说。也就是说, ,金属在腐蚀过程中金属在腐蚀过程中, ,发生了发生了氧化还原反应氧化还原反应。金
14、属腐蚀的本质金属腐蚀的本质 烧过菜的铁锅如果未及时烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含洗净（残液中含 NaCl NaCl），第二），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分天便出现红棕色锈斑（主要成分为为Fe Fe 2 2 O O 3 3nHnH2 2O O）。请问这种腐蚀）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀? ?为什为什么么? ?解析：属于电化学腐蚀。解析：属于电化学腐蚀。 因为铁锅是由生铁做成的因为铁锅是由生铁做成的, ,铁锅生铁锅生锈是因为锈是因为Fe-C-NaClFe-C-NaCl形成原电池。铁作形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而负极，失去电子变成亚铁
15、离子，从而被腐蚀。被腐蚀。思考与交流思考与交流 讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？给链条涂上机油给链条涂上机油, ,将将钢圈表面镀上一层钢圈表面镀上一层铬铬, ,给支架烤上一层给支架烤上一层漆漆, ,将齿轮镀上一层将齿轮镀上一层铬并涂上机油。铬并涂上机油。影响金属腐蚀的因素：影响金属腐蚀的因素：1 1、金属的本性：、金属的本性： 金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。2 2、介质：、介质： 如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，如果金属中能导电的杂质不
16、如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。思考与交流思考与交流 请根据生活常识以及下图总结金属请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。么可以达到防止金属腐蚀的目的。健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面衣架和电线的外面包上一层塑料层包上一层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选用选用油脂来防锈，为什么不能用油漆油脂来防锈，为什么不能用油漆自行车的钢圈和车铃是在钢上镀自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的上一层
17、既耐腐蚀又耐磨的Cr你还知道哪些防止金属腐蚀的方法你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。？请举例说明。用牺牲镁块的方法来防止地用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换须定期更换 制成不锈钢，在金属表面镀一层比制成不锈钢，在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。要保护的金属更活泼的金属。用牺牲锌块的方法来保护用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换船身，锌块必须定期更换锌块锌块金属的防护方法金属的防护方法1 1、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层2 2、改变金属的内部组织结构、改变金属的内部组织结构3 3、在要保护的金属上连接一种比
18、该金属、在要保护的金属上连接一种比该金属更易失去电子的金属更易失去电子的金属刷油漆、涂机油、加塑料层不锈钢、马口铁、白口铁牺牲阳极的阴极保护法答案答案1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（ ）A、 Fe 2e-=Fe 2+B、 2H + + 2e- =H2 C、 4OH - - 4e-= 2H2O + O2 D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH - D D2、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）A、B、C、FeFeFeFeFeFeSnSnZnZnA A3、下列事实不能用电化学理论解释的是 ( ）A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块B
19、、铝片不用特殊方法保护C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用B B 4、有a、b、c、d四种金属。将a与b连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa c d b Bd a b c Cd b a c Db a d cB B学习目标学习目标: :1 1、了解硅酸盐工业及一些产品、了解硅酸盐工业及一些产品2 2、对化学与生产、生活实际的联系有进一步、对化学与生产、生活实际的
20、联系有进一步 的认识的认识学习重点：学习重点：1 1、生产水泥、玻璃、陶瓷的原理和主要原料、生产水泥、玻璃、陶瓷的原理和主要原料2 2、水泥、玻璃和陶瓷的组成、性质和用途、水泥、玻璃和陶瓷的组成、性质和用途第三节第三节 玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥第三章 探索生活材料 以以含含硅硅物物质质为为原原料料，经经加加工工制制得得硅硅酸酸盐盐产产品品的的工工业业称称为为硅硅酸酸盐盐工业工业。 如如制制造造玻玻璃璃、陶陶瓷瓷、水水泥泥等等产产品的工业都属硅酸盐工业。品的工业都属硅酸盐工业。一、玻一、玻 璃璃讨论:同学们在日常生活中接触过哪些玻璃制品?实验室玻璃仪器实验室玻璃仪器玻璃金字塔思考讨论：思
21、考讨论：1 1、制造玻璃的主要原料是什么？、制造玻璃的主要原料是什么？2 2、玻璃窖玻璃窖中主要发生了哪些反应？中主要发生了哪些反应？3 3、玻璃的主要成分是什么？、玻璃的主要成分是什么？4 4、玻璃为什么可以被人工吹成不同、玻璃为什么可以被人工吹成不同形状的制品？形状的制品？一、玻一、玻 璃璃1 1、原、原 料料：纯碱、石灰石和石英纯碱、石灰石和石英 NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2= Na= Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2 CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2= CaSiO= CaSiO3 3+CO+CO2 2 2 2、反应原理：、反应原理： 复杂
22、的物理、化学变化，主要反应：复杂的物理、化学变化，主要反应：高温高温高温高温3 3、主要成分：、主要成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅学与学与问玻璃为什么可以被人工吹制成形4 4、玻璃没有一定的、玻璃没有一定的熔点熔点，而是，而是在某个范围内在某个范围内逐渐软化逐渐软化，在软，在软化状态时，可以被吹成任何形化状态时，可以被吹成任何形状的制品状的制品一、玻一、玻 璃璃玻璃玻璃没有固没有固定的熔定的熔点。点。 没有一定没有一定的熔点而在某一的熔点而在某一温度范围内逐渐温度范围内逐渐软化的物质。软化的物质。（介于晶体与非介于晶体与非晶体之间晶体之间。）。）实例实例特性特性定义定义
23、玻玻璃璃态态物物质质讨论：这四幅图中的几种玻璃是如何制造这四幅图中的几种玻璃是如何制造的？各有什么特性和用途？的？各有什么特性和用途？几种特殊玻璃：几种特殊玻璃：硼硅酸盐玻璃：硼硅酸盐玻璃：膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀和耐化学腐蚀 用途用途: : 高级化学仪器高级化学仪器光学玻璃光学玻璃：透光性能好、折光率高透光性能好、折光率高用途：用途：眼镜片、照相机、望远镜和显微镜眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等光学仪器中的透镜等光学仪器 玻玻玻玻 璃璃璃璃加入加入B BO O 加入加入PbOPbO蓝色蓝色(Co(Co2 2O O3 3) )红色
24、红色 (Cu (Cu2 2O) O) 淡绿色淡绿色 (FeO) (FeO)几种特殊玻璃：几种特殊玻璃：彩色玻璃：彩色玻璃：金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征颜色。里，使玻璃呈现特征颜色。 玻璃在钢化炉里加热玻璃在钢化炉里加热软化，再急速冷却得钢软化，再急速冷却得钢化玻璃。化玻璃。钢化玻璃钢化玻璃： 玻玻玻玻 璃璃璃璃变色玻璃色玻璃 光CuO2AgBr 2Ag+Br2见P55资料卡片：二、玻璃的新发展二、玻璃的新发展1.1.光导纤维（光纤）光导纤维（光纤） 是从高纯度的石英玻璃熔融体中，拉出是从高纯度的石英玻璃熔融体中，拉出直径约直径约100100
25、微米的细丝。微米的细丝。 光纤通信有哪些优点呢？光纤通信有哪些优点呢？1 1、信息容量大，一条光缆通路可同时容纳、信息容量大，一条光缆通路可同时容纳1010亿亿人通话，也可同时传送多套电视节目；人通话，也可同时传送多套电视节目；2 2、质量小而且细：每千米、质量小而且细：每千米27g27g，不怕腐蚀铺，不怕腐蚀铺设方便；设方便；4 4、成本低：每千米、成本低：每千米1 1万元左右。万元左右。3 3、光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通、光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听；讯质量高，能防窃听； 玻璃的新发展玻璃的新发展光导纤维的应用：光导纤维的应用： 除了用于通信外，还用除了
26、用于通信外，还用于医疗、信息处理、传能传像、于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等许多方面。遥测遥控和照明等许多方面。光学纤维胃镜光学纤维胃镜现代通信用光缆光光导导纤纤维维手手术术头头灯灯用光导纤维做手术不用开刀用光导纤维做手术不用开刀反馈练习：反馈练习：2.下列关于玻璃的叙述正确的是（ ）A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅C.玻璃是几种成分熔化在一起的晶体D.玻璃是硅酸钠盐，有一定的熔点AB1.普通玻璃是 （混合物、纯净物） 玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。这是因为玻璃是一种 物质，没有固定的 。混合物混合物玻璃态玻璃
27、态熔点熔点3.工业上制造一般的光学玻璃用到的原料是（ ）A、硼砂、烧碱、氧化铜、石英砂B、纯碱、黏土、石英、氧化铜C、氧化铅、纯碱、石灰石、石英D、石灰石、纯碱、黏土、硼砂 C3.与普通玻璃具有相同组成的（ ）A、光学玻璃 B、有色玻璃C、钢化玻璃 D、有机玻璃C1. 1. 玻璃的性能和用途是由什么决定的？如何玻璃的性能和用途是由什么决定的？如何减少和利用玻璃垃圾？减少和利用玻璃垃圾？(1)(1)由玻璃的成分决定的。由玻璃的成分决定的。(2)(2)尽可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻尽可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻璃制品，一部分经消毒可再利用。璃制品，一部分经消毒可再利用。思考2
28、2、什么叫硅酸盐工业？试举出三种、什么叫硅酸盐工业？试举出三种 硅酸盐工业产品。硅酸盐工业产品。 是以含硅物质为主要原料经加热制成硅是以含硅物质为主要原料经加热制成硅酸盐材料的制造工业叫硅酸盐工业。如制造水酸盐材料的制造工业叫硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等。泥、玻璃、陶瓷等。 4 4、制造玻璃的主要设备是什么？、制造玻璃的主要设备是什么？ 反应条件是什么？反应条件是什么？3 3、制造玻璃的主要原料是什么？、制造玻璃的主要原料是什么？ 纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英 玻璃窑（玻璃熔炉）；反应条件是高温玻璃窑（玻璃熔炉）；反应条件是高温 普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃、普通玻璃
29、、石英玻璃、光学玻璃、钢化玻璃、 玻璃纤维、有色玻璃等玻璃纤维、有色玻璃等 蓝色：蓝色：CoCo2 2O O3 3（氧化钴）；（氧化钴）； 红色：红色：CuCu2 2O O（氧化亚铜）；（氧化亚铜）； 淡绿色是因混有二价铁离子淡绿色是因混有二价铁离子 硅酸钠（硅酸钠（NaNa2 2SiOSiO3 3）、硅酸钙（）、硅酸钙（CaSiOCaSiO3 3）、）、 二氧化硅（二氧化硅（SiOSiO2 2） 7 7、玻璃的种类很多，试举出五种玻璃名称玻璃的种类很多，试举出五种玻璃名称5 5、玻璃的主要成分是什么？玻璃的主要成分是什么？6 6、制造玻璃过程中，加入什么物质后、制造玻璃过程中，加入什么物质后
30、 玻璃呈蓝色？加入什么呈红色？玻璃呈蓝色？加入什么呈红色？ 扑通玻璃呈绿色是因为混有什么？扑通玻璃呈绿色是因为混有什么？二、陶瓷二、陶瓷讨论:同学们在日常生活中接触过哪些陶瓷制品?陶瓷工业陶瓷工业陶俑陶俑瓷器瓷器澳门博物馆中佛山石湾瓷器澳门博物馆中佛山石湾瓷器第七届亚洲艺术节中展示的石湾陶艺第七届亚洲艺术节中展示的石湾陶艺二、陶二、陶 瓷瓷1 1、原、原 料料：2 2、生产过程：、生产过程：3 3、反应条件：、反应条件：高温高温混合成型干燥烧结冷却陶瓷器黏土（黏土（AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O O）5 5、主要性能：、主要性能：抗氧化、抗酸碱、耐高温、绝缘、
31、易成型等4 4、种类：、种类：土器、陶器、瓷器等彩陶彩陶设问：设问：1、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？（答案：陶都（答案：陶都江苏宜兴江苏宜兴 瓷都瓷都江西景德镇）江西景德镇） 2、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎样弥补？怎样弥补？表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。4 4、手工制造陶瓷的生产过程是、手工制造陶瓷的生产过程是怎样的怎样的? ?（步骤）
32、（步骤）3 3、制造陶瓷的主要原料是什么？、制造陶瓷的主要原料是什么？ 粘土粘土 1 1、混合；、混合；2 2、成型；、成型；3 3、干燥；、干燥；4 4、烧结；、烧结；5 5、冷却；、冷却；6 6、陶瓷器、陶瓷器5、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色，这对你有什么启示？启示：1、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不同的金属氧化物，不同金属氧化物的颜色不同；2、烧制时空气用量不同，得到金属离子的氧化态不同，颜色也不同高温结构陶瓷高温结构陶瓷思考：思考：1、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车零件不坏的情况下
33、，最怕遇到的问题是什么零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么?（答案：缺水）（答案：缺水）2、汽车行驶时，为什么经常要加水、汽车行驶时，为什么经常要加水?（答案：为了散热，因为汽车的发动机多是由金（答案：为了散热，因为汽车的发动机多是由金属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却。）却。）陶瓷发动机陶瓷发动机氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷设问：设问： 既然陶瓷发动机能克服传统发动机的缺点，请大家预既然陶瓷发动机能克服传统发动机的缺点，请大家预测氮化硅的性质。测氮化硅的性质。（答案：应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀。）（答案：应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀。）氮化硅陶
34、瓷硬度大，本身具有润滑性，耐磨损，抗腐蚀，氮化硅陶瓷硬度大，本身具有润滑性，耐磨损，抗腐蚀，抗氧化，能抵抗冷热冲击，可用来制造轴承、汽轮机叶抗氧化，能抵抗冷热冲击，可用来制造轴承、汽轮机叶片、永久性模具、机械密封环等机械构件，还可以用来片、永久性模具、机械密封环等机械构件，还可以用来制柴油机。制柴油机。 新型结构陶瓷新型结构陶瓷除氮化硅陶瓷外除氮化硅陶瓷外，还有很多品种，如，还有很多品种，如碳化硼陶瓷、二氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、钠米陶瓷碳化硼陶瓷、二氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、钠米陶瓷等等等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。业等
35、方面。主要主要原料原料主要主要设备设备 反应反应条件条件 主要成分主要成分 主要主要性能性能普普通通水水泥泥 第三部分、水泥第三部分、水泥粘土和粘土和石灰石，石灰石，加适量加适量石膏石膏水泥水泥回转回转窑窑高温高温 硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙水水硬硬性性水硬性：将水泥与水掺和、搅拌并经静置后很容易凝固变硬，这叫做水泥的水硬性加石膏磨细加石膏磨细烧结烧结 煅烧煅烧 预热预热高温高温水泥回转窑示意图水泥回转窑示意图硅酸二钙硅酸二钙(2CaOSiO(2CaOSiO2 2 ) ) 硅酸三钙硅酸三钙(3CaOSiO(3CaOSiO2 2) )铝酸三钙铝酸三钙(3CaOAl(3CaO
36、Al2 2O O3 3) )铁铁铝酸钙铝酸钙(4CaOAl(4CaOAl2 2O O3 3 FeFe2 2O O3 3) ) 生产原料生产原料主要成分主要成分2、制造水泥的主要设备是什么？、制造水泥的主要设备是什么？反应的条件是什么？反应的条件是什么？1、制造水泥的主要原料是什么？、制造水泥的主要原料是什么？制造水泥的主要原料是粘土和制造水泥的主要原料是粘土和石灰石，加适量石膏石灰石，加适量石膏水泥回转窑；反应条件是高温水泥回转窑；反应条件是高温是水泥、沙子和碎石的混合物是水泥、沙子和碎石的混合物5、什么叫混凝土？、什么叫混凝土？4、普通水泥有何优良特性？、普通水泥有何优良特性？什么叫水泥砂浆
37、？什么叫水泥砂浆？普通水泥有水硬性；水泥、沙子和水的混合物普通水泥有水硬性；水泥、沙子和水的混合物3、普通水泥的主要成分是什么？、普通水泥的主要成分是什么？写出其化学式写出其化学式硅酸二钙硅酸二钙(2CaOSiO2)硅酸三钙硅酸三钙(3CaOSiO2)铝酸三钙铝酸三钙(3CaOAl2O3)6、水泥的性能是如何表示的？用强度等级来表示水泥的不同性能。常用的硅酸盐水泥分为42.5、52.5、62.5三个等级。等级越高，表示水泥的性能越好7、原料中的石膏的作用是什么？延缓水泥的硬化硬化：水泥配上适当分量的水后，调和成浆，经过相当长时间，凝结成块，最后成为坚硬如石的物体中国水泥工业明天更美好中国水泥工
38、业明天更美好抚今追昔，我国水泥工业在过去的岁月里经历了曲折而抚今追昔，我国水泥工业在过去的岁月里经历了曲折而又辉煌的发展历程。又辉煌的发展历程。18921892年，启新水泥厂在唐山建立，拉开了我国水泥工业年，启新水泥厂在唐山建立，拉开了我国水泥工业发展的序幕。但由于战乱不断和外来侵略，到发展的序幕。但由于战乱不断和外来侵略，到19491949年新年新中国成立时，我国水泥生产技术仍非常落后中国成立时，我国水泥生产技术仍非常落后 2020世纪世纪50506060年代，我国水泥工业的发展取得长足进步。年代，我国水泥工业的发展取得长足进步。 2020世纪世纪70708080年代，尤其是改革开放以来，国
39、民经济的年代，尤其是改革开放以来，国民经济的稳步高速发展带动了我国水泥工业技术的快速进步和水泥稳步高速发展带动了我国水泥工业技术的快速进步和水泥产量的迅猛增长。产量的迅猛增长。19851985年产量达年产量达1.461.46亿吨，居世界第一亿吨，居世界第一 。目前，我国水泥工业正沿着国际水泥工业的发展趋势是以目前，我国水泥工业正沿着国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、提高水泥质量和提高劳动生产率为中心，节能、降耗、环保、提高水泥质量和提高劳动生产率为中心，走可持续发展的道路。走可持续发展的道路。1 1、下列物质有固定熔点的是：、下列物质有固定熔点的是：A A、钢化玻璃、钢化玻璃 B B
40、、水泥、水泥C C、碳酸钠、碳酸钠 D D、水玻璃、水玻璃2 2、在制取水泥、玻璃的生产中，、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的原料是共同使用的原料是A A、纯碱、纯碱 B B、石灰石、石灰石C C、石英、石英 D D、焦碳、焦碳3 3、下列说法正确的是、下列说法正确的是A A、玻璃是一种晶体、玻璃是一种晶体B B、水玻璃在空气中能变浑浊，水泥、水玻璃在空气中能变浑浊，水泥无论在空气中还是水中都能硬化无论在空气中还是水中都能硬化C C、制备光导纤维的重要原料是玻璃、制备光导纤维的重要原料是玻璃D D、水泥工业中最重要的设备是高炉、水泥工业中最重要的设备是高炉E E、高温结构陶瓷具有熔点高、硬
41、度、高温结构陶瓷具有熔点高、硬度大、密度小的特点大、密度小的特点4 4、熔融烧碱应选用的器皿是、熔融烧碱应选用的器皿是A A、石英坩埚、石英坩埚 B B、普通玻璃坩埚、普通玻璃坩埚C C、生铁坩埚、生铁坩埚 D D、陶瓷坩埚、陶瓷坩埚5 5、某型号水泥主要成分为、某型号水泥主要成分为CaCa2 2SiOSiOx x 、CaCa3 3SiOSiOy y 、 CaCa3 3AlAl2O Oz z ， 则：则：X= y= z= X= y= z= 制取该水泥所用的原料是制取该水泥所用的原料是第四第四节塑料、塑料、纤维和橡胶和橡胶一、合成材料 1、三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶 2、黏合剂、涂料
42、阅读并思考：阅读并思考：聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？生活中你接触到哪些塑料制品？它们的成分是什么？从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电吗？如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？塑料分成哪两大类？各有什么性质？什么是塑料？它和树脂有什么不同？1、聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？ 聚乙烯的组成元素是：聚乙烯的组成元素是：C C和和H H；它是由乙；它是由乙烯通过烯通过聚合反应聚合反应制得；制得；单体单体是能合成聚合物的是能合成聚合物的小分子物质。小分子物质。2、什么是塑料？它和树脂有什么不同？ 塑料是由塑料是由树脂树脂及及增塑剂增塑剂、防老化剂防老化剂等
43、等添加剂添加剂组成的，它的组成的，它的主要成分是主要成分是树脂树脂。因有些塑料基本上。因有些塑料基本上是由合成树脂所组成，故塑料和树脂也常混用。是由合成树脂所组成，故塑料和树脂也常混用。 主要成分主要成分:树脂及增塑剂、防老化剂树脂及增塑剂、防老化剂塑料塑料是相对分子质量很大的聚合物，往往由小分是相对分子质量很大的聚合物，往往由小分子的带有不饱和键有机物（单体）聚合而成子的带有不饱和键有机物（单体）聚合而成3、塑料分成哪两大类？各有什么性质？热塑性塑料热塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )塑料塑料热固性塑料（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）特性：特性
44、：受热时软化并可熔化成流动的液受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用可反复加工，多次使用特性：特性：在制造过程中受热时能变软塑成一在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化定的形状，但加工成型后就不会受热熔化热塑性塑料固态时的线型结构热塑性塑料固态时的线型结构热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料热固性塑料再次受热时，再次受热时，链与链间会形成共价键，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成产生一些交联，形成体型体型网状结构网状结构，硬化定型，硬化定型4、为什么
45、两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料热塑性塑料具有长链状的具有长链状的线型结构线型结构。受热时，分子受热时，分子间作用力减弱，易滑动；间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，冷却时，相互引力增强，会重新硬化会重新硬化 塑料中的原子是以共价键形成的，没有塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。不易导电，是良好的电绝缘材料。阅读：阅读：“科学视野科学视野导电聚合物导电聚合物” 从科学视野我们可以知从科学视野我们可以知道，道，塑料的电绝缘性是相对的塑料的电绝缘性是相对的，导电聚合物的应用前景十分广阔，
46、导电聚合物的应用前景十分广阔，科学的发展是无止境的。科学的发展是无止境的。学与学与问5、从塑料的结构分析、从塑料的结构分析,塑料在一般情况下会导电吗塑料在一般情况下会导电吗?了解了解:常见塑料的化学成分、性质和用途常见塑料的化学成分、性质和用途P632、纤维和橡胶科学探究：科学探究：几种纤维的性质实验几种纤维的性质实验灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响纯棉烧后呈粉状，烧后呈粉状，无异味无异味轻微轻微轻微轻微羊毛烧焦羽毛气味，灰烧焦羽毛气味，灰烬为黑色小颗粒烬为黑色小颗粒受腐蚀受腐蚀部分溶解部分溶解尼龙布接近火焰时迅速卷接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，缩，趁热可拉成丝，烧后不易破碎烧后不易破
47、碎几乎不变几乎不变几乎不变几乎不变天然纤维：天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等如棉花、羊毛、蚕丝和麻等纤维合成纤维：合成纤维：如腈纶如腈纶(人造羊毛人造羊毛)、锦纶、锦纶(尼龙尼龙)、维纶、氯纶、涤纶、维纶、氯纶、涤纶(的确良的确良)和和丙纶等丙纶等“六大纶六大纶”合成纤维具有合成纤维具有优良的性能优良的性能：如：如强度高、弹性好、耐磨、耐化强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀学腐蚀和不怕虫蛀等。等。纤维橡橡 胶胶橡胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。的材料，是重要的战略物资。1、天然橡胶天然橡胶的化学组的化学组成是成是聚异
48、戊二烯聚异戊二烯：2、合成橡胶分为、合成橡胶分为通用橡胶通用橡胶和和特种橡胶特种橡胶通用橡胶：通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：特种橡胶：如耐热和耐酸碱的如耐热和耐酸碱的氟橡氟橡胶胶、耐高温和耐严寒的、耐高温和耐严寒的硅橡胶硅橡胶等等硅橡胶硅橡胶3、硫化橡胶、硫化橡胶优点优点:具有较高的具有较高的强度、韧性、良好强度、韧性、良好的弹性和化学稳定的弹性和化学稳定性等性等硫的作用？硫的作用？二、复合材料二、复合材料学与学与问每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成
49、材但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？要获得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基础上发展创新，发挥其优势，努力克服其不足。例如，研制一些新型的合金、陶瓷和合成材料等；另一方面是将不同性能的材料组合起来，制成复合材料，使各组分材料在性能上进行互补，同时产生某些特殊性能。由于复合材料的设计自由度很大：不仅可以选择不同的组分材料，
50、而且可以通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求。因此，复合材料是材料科学发展的必然趋势。二、复合材料二、复合材料复合材料：复合材料：两种或两种以上高分子材料组合两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料。一般包括成的一种新型材料。一般包括基体基体和和增强剂增强剂你能举出一些复合材料的例子吗？什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？它是如何制得的？主要应用于哪些？它是如何制得的？主要应用于哪些？玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）玻璃钢 玻璃钢即玻璃钢即玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料, , 是将玻璃熔化是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，
51、再并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢性能：性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。应用：应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。材料材料金属材料金属材料非金属材料非金属材料复合材料复合材料无机非金属材料无机非金属材料有机非金属材料有机非金属材料传统材料传统材料新型材料新型材料天然材料天然材料合成材料合成材料材料的分类：材料的分类：有有机机高高分分子
52、子材材料料天然高分子材料天然高分子材料淀粉淀粉纤维素纤维素蛋白质蛋白质天然橡胶天然橡胶合成高分子材料合成高分子材料塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维黏合剂黏合剂涂料涂料新型合成高分子材料新型合成高分子材料功能材料功能材料复合材料复合材料三大合成材料三大合成材料练习：练习：1、在粘胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、羊毛中：、在粘胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、羊毛中： 属于天然纤维的是属于天然纤维的是 属于人造纤维的是属于人造纤维的是 属于合成纤维的是属于合成纤维的是 2、存放下列溶液的试剂瓶，不能使用橡皮塞的是、存放下列溶液的试剂瓶，不能使用橡皮塞的是A、溴水、溴水 B、氢氧化钠溶液、氢氧化钠溶液 C
53、、氨水、氨水 D、浓硝酸、浓硝酸 3、人造象牙中，主要成分的结构是、人造象牙中，主要成分的结构是 , ,它是通它是通过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是：过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是：A(CH3)2OBHCHOCCH3CHOD甘氨酸甘氨酸羊毛、棉花粘胶纤维尼龙AB4 4现有下列高聚物：（现有下列高聚物：（A A） （B B）天然橡）天然橡胶树脂（胶树脂（C C）硫化橡胶（）硫化橡胶（D D）用于制备电木的酚醛）用于制备电木的酚醛树脂（树脂（E E）有机玻璃，其中属于线型结构的是）有机玻璃，其中属于线型结构的是 ，属于体型结构的是，属于体型结构的是 ，可溶于有机溶剂的是，可溶于有机溶剂的是 ，加热能熔融的是，加热能熔融的是 ，用于制备轮胎的是，用于制备轮胎的是 ，用于制备车窗玻璃的，用于制备车窗玻璃的是是 ，用于制备插座、电，用于制备插座、电器把手的是器把手的是 。ABECDABEABECED5 5下列单体在一定条件下能发生加聚反下列单体在一定条件下能发生加聚反应生成应生成 的是（的是（ ）A A 和和 B B C C 和和 D D C
