(共86张PPT)
一、金属和材料
1．合金
(1)概念
一种金属与其他 或 形成的具有 的物质。
(2)特性
①熔点较各成分的熔点 。
②合金比各成分金属具有更好的 、 以及物理、化学和机械加工性能等。
一种或几种金属
非金属
金属特性
硬度
强度
低
2．金属材料
(1)黑色金属材料
包括 。
①生铁与钢
铁、锰、铬以及它们的合金
②不锈钢
普通钢中，加入 等多种元素，使其具有
的特性。
(2)有色金属材料
除 以外的其他金属材料及其合金，重要的有色金属有：镁、铝、金、银、铜、钛等。
铬、镍
耐腐蚀
黑色金属
二、铜及其化合物
1．铜
(1)物理性质
色金属，具有良好的 、 和
。
(2)化学性质
紫红
导电性
导热性
延展性
2．氧化铜
(1)物理性质： 色粉末状固体。
(2)化学性质
黑
三、复合材料
1．概念
将 性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。
2．组成
(1)基体：在复合材料中起 作用。
(2)增强体：在复合材料中起 作用。
两种或两种以上
黏结
骨架
4．生产生活中常用的复合材料
(1)玻璃钢：以 做增强体、 做基体的复合材料。
(2)碳纤维增强复合材料：在 的基体中加入了 做增强体，具有韧性好、强度高而质轻的特点。
纤维
合成树脂
合成树脂
碳纤维
铜及其常见化合物
1．胆矾
化学式：CuSO4·5H2O，蓝色晶体，受热易分解转化为白色粉末：CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O；无水硫酸铜吸水后变蓝：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，常用该反应检验水的存在。
2．碱式碳酸铜
(1)化学式为：Cu2(OH)2CO3，俗名：孔雀石，为绿色固体。
(2)铜在潮湿的空气中被氧化为铜锈：
2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。
(2008年广东高考)铜在自然界存在于多种矿石中，如：
请回答下列问题：
(1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是____________。
(2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S 6Cu＋SO2↑，反应的氧化剂是____________。
(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是____________；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称________________。
(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：____________________________。
(5)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性
及其有无因果关系的判断都正确的是____________(填字母)。
【解析】 (2)根据价态分析，可知Cu2O、Cu2S是氧化剂，Cu2S也是还原剂。
(3)工业上一般用氨水或NaOH溶液吸收SO2，首先转化为(NH4)2SO3或Na2SO3，它们可以用于生产工业上制备H2SO4所用的SO2或转化为(NH4)2SO4或Na2SO4。
(4)根据电解原理，粗铜连接到电源正极而溶解，电解液中的Cu2＋在阴极获得电子转化为精铜。
【答案】 (1)Cu2S (2)Cu2S和Cu2O
(3)形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害 硫酸、硫酸钠 (4)以硫酸铜－硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜(阳极)中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中Cu2＋得到电子沉积在精铜(阴极)上 (5)AD
(5)选项A，铜在空气中生锈而成为铜绿，其主要成分为Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3溶解在盐酸中生成CuCl2、CO2和H2O。选项B，CuO不是致密氧化膜，能溶解在浓硫酸中。选项C，根据金属活动性顺序可知Fe比Cu活泼，Cu、Fe在潮湿的空气中形成原电池加速铁钉生锈。选项D，硫酸铜晶体在加热过程中有新物质产生，属于化学变化。
1．(2009年启东模拟)下列说法中不正确的是( )
A．人类历史上使用最早的合金是青铜
B．司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器
C．目前世界上使用量最大的合金是铝合金
D．目前世界上用途最广的合金是钢
解析：目前使用量最大的合金仍是钢铁。
答案：C
2．(2009年广东揭阳高三测试)下列物质中，不属于合金的是( )
A．硬铝 B．黄铜
C．钢铁 D．水银
答案：D
金属的冶炼
由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，因此冶炼不同的金属必须采用不同的冶炼方法。
1．热分解法
适用于冶炼金属活动性较差的金属，如汞和银：
2．热还原法
用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合于金属活动性介于Al～Cu之间的大多数金属的冶炼(不包括Al)。如
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
2Al＋Cr2O3 2Cr＋Al2O3
WO3＋3H2 W＋3H2O
若这类金属以硫化物或碳酸盐的形式存在时，应首先将其转化成氧化物后再还原，如
2ZnS＋3O2 2ZnO＋2SO2
ZnO＋C Zn＋CO↑
3．电解法
适合冶炼金属活动性很强的金属(一般是在金属活动性顺序表中铝及排在铝前边的金属)。例如：
2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑
MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑
(1)有些活泼性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如
Na＋KCl K＋NaCl
2RbCl＋Mg MgCl2＋2Rb等，
在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，先汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。
(2)化学性质很稳定的金属如Au、Pt等，在自然界中呈游离态，用物理方法即可得到。
冶炼金属一般有下列方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。
(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格：
火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个)：____________________、____________________。
(2)写出以下化学方程式：
①用焦炭法炼铁__________________；
②用水煤气法炼钨______________________；
③用铝热法炼锰__________________________；
④用电解法冶炼钠_______________________。
【解析】 选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自然界中的存在状态。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，火烧时易分解，木柴或煤炭中有碳，能还原出Cu。
3．下列用于制备相应金属的反应原理中，不可行的是( )
A．用氢气还原氧化铝制备铝
B．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
C．用铝热法可制备铁、锰、钒、铬等金属，但不能制镁
D．用金属钠与AgNO3溶液反应制银
答案：AD
无机材料
美国航天飞机“哥伦比亚号”爆炸，是震惊世界的航天惨案。专家推测“哥伦比亚”航天飞机的失事原因之一：覆盖在航天飞机外层的一片微不足道的隔热瓦脱离，引起飞机外表金属温度迅速升高而熔化解体。
(1)其中照片显示，在“哥伦比亚号”机翼下方有几片小瓷片脱落，引起了科学家的注意，这是一种覆盖在航天飞机表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是( )
A．增加航天飞机的强度，防止流星和太空垃圾撞击而损坏航天飞机
B．将太阳能转化为电能供航天飞机使用
C．便于雷达跟踪，接受地面指挥中心的指令
D．在返回大气层时，陶瓷耐高温隔热，有效地保护航天飞机平安返回地面
(2)隔热瓦是一种金属陶瓷，金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非均质的复合材料。陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物等，黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。下列关于复合材料的说法不正确的是( )
A．由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料
B．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能，在综合性能上超过了单一材料
C．玻璃钢是以玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可做船体、汽车车身等，也可做印刷电路板
D．复合材料的熔、沸点一般比它的各组成成分的熔、沸点低
(3)将陶瓷和黏结金属研磨，混合均匀，成型后在不活泼气氛中烧结，就可制得金属陶瓷。金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，其密度小，硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。实验室有一金属陶瓷制成的容器，可用来盛放下列哪些物质( )
A．NaOH溶液 B．KNO3溶液
C．氢氟酸 D．盐酸
【解析】 (1)复合材料最早用于航天航空领域，最主要的应用领域也是宇宙航空工业。当航天飞机穿入大气层时，外壳与大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，因此覆盖航天飞机表面的陶瓷应是耐高温的复合材料，并且是隔热材料。由题干也可看出，航天飞机失事的原因：隔热瓦脱离，使机体熔化。故正确答案为D。
(2)复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经过加工制成，而A项是合金的概念，注意二者的区别。复合材料隔热瓦的特性就是耐高温，D项显然错误。
(3)金属陶瓷是金属和陶瓷熔合而成，因此，它具有金属的性质，又具有非金属氧化物SiO2的性质，所以不能用来盛放盐酸、NaOH溶液、氢氟酸溶液。
【答案】 (1)D (2)AD (3)B
4．下列说法错误的是( )
A．玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料
B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体
D．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
解析：飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体，金属为基体的复合材料，而B项中将基体与增强体颠倒了。
答案：B
5．把下列材料与其特性用短线连接起来。
a．金属材料 a′.易破碎
b．有机合成材料 b′.强度高、耐磨损、绝缘性好
c．陶瓷材料 c′.易老化，不易耐高温
d．复合材料 d′.易被腐蚀
答案：a——d′ b——c′
c——a′ d——b′
1．有关合金的叙述正确的是( )
A．合金的密度比各成分金属小
B．合金的抗腐蚀性能都很好
C．合金的导电性能比成分金属强
D．多数合金比成分金属熔点低，硬度大
解析：生铁属于合金，易发生电化腐蚀，B错。生铁的密度大于碳，A错；合金的导电性比成分金属差，C错。
答案：D
2．(2009年豫南模拟)在CuO和Fe粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化，根据上述现象，确定下面结论正确的是( )
A．不溶物一定是Cu
B．不溶物一定含铜，但不一定含铁
C．不溶物一定是Fe
D．溶液中一定含有Fe2＋，但不一定含有Cu2＋
解析：由题意知滤液中一定没有Cu2＋和H＋，所以不溶物中一定有Cu，可能有Fe，溶液中一定有Fe2＋，一定无Cu2＋。
答案：B
3．某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计这种材料( )
①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导热 ⑤可用于飞机机翼 ⑥可用于导弹的壳体
A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥
C．②③④ D．③④⑤
答案：A
4．下列叙述正确的是( )
A．碳纤维增强复合材料可用于人体组织中韧带的制作
B．钢化玻璃是新型无机非金属材料
C．银、铜、铁都是有色金属材料
D．碳化硅陶瓷具有压电效应
解析：B项钢化玻璃与普通玻璃成分相同，是传统无机非金属材料。C项中的Fe是黑色金属，D项中的碳化硅不具有压电效应。
答案：A
5．下列对金、银、钛的描述错误的是( )
A．金在电子工业中的用量占金的工业用量的90%以上
B．金在自然界中主要以游离态形式存在，可用物理方法提取
C．银在有机合成、能源开发、材料制造等方面有广泛的应用前景
D．钛是一种活泼金属，它具有熔点高、硬度大、可塑性强、密度小等优点，但易被腐蚀
解析：钛不易被腐蚀，D错。
答案：D
6．(2009年滨州质检)铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成(1)～(3)题：
(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜]。试写出该反应的化学方程式：_____________________________________。
(2)铜器表面有时会生成铜绿，请写出生成铜绿的化学方程式____________________________________，
这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：_______________。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币(铜的熔点是1 183.4℃，铁的熔点是1 534.8℃)。
(3)选择铜做货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。
沉淀洗涤以及判断沉淀剂是否过量的方法
1．沉淀洗涤的目的
除去沉淀表面附着或包夹的可溶性离子。
2．洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，使水自然流出，重复操作2～3次。
3．误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。
4．沉淀剂是否过量的判断方法
(1)静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量，否则沉淀剂不过量。
(2)静置，取上层清液适量于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量，否则沉淀剂不过量。
注意：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用法(1)。
一、选择题(每小题5分，共50分)
1．(2010年福建毕业班质量检查)工业生产中常将两种或多种金属(或金属与非金属)在同一容器中加热使其熔合，冷凝后得到具有金属特性的熔合物——合金。这是制取合金的常用方法之一。根据下表数据判断，不宜用上述方法制取合金的是( )
A.Fe—Cu合金 B．Cu—Al合金
C．Al—Na合金 D．Cu—Na合金
解析：形成合金时两种金属要同时熔化后冷却。D项当Cu熔化时Na已完全汽化掉，二者不能形成合金。
答案：D
2．某溶液中有NH、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )
A． B．Mg2＋
C．Fe2＋ D．Al3＋
解析：加入NaOH加热后 生成NH3逸出，
答案：AC
Fe2＋
3．下列对玻璃钢的叙述中正确的是( )
A．玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷得到的，所以其成分与普通玻璃相同
B．玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维做增强体的复合材料
C．玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维
D．玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢稍差，但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好
答案：C
4．人类历史上大量生产和使用铝、钛、铁、铜四种金属单质的时间顺序是( )
A．铜、铁、铝、钛 B．铁、铝、铜、钛
C．铜、铁、钛、铝 D．铁、铜、铝、钛
解析：根据金属的活动性可知，人类对金属单质的使用顺序与其活动性是相反的，所以由早到晚的顺序是铜、铁、铝、钛。
答案：A
5．把金属铁加入氯化铁、氯化亚铁和氯化铜混合液中，反应后铁有剩余，则溶液中浓度最大的阳离子是( )
A．Cu2＋ B．Fe3＋
C．Fe2＋ D．H＋
答案：C
6．CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是( )
A．将两种样品分别溶于硝酸，通过所产生的气体区别
B．将两种样品分别溶于硝酸，通过溶液的颜色区别
C．取两种同质量的样品分别高温灼烧，通过残留固体的质量区别
D．取两种同质量的样品分别高温灼烧，通过残留固体的颜色区别
解析： 与HNO3反应产生的气体相同，溶液中均含Cu2＋，颜色相同，故A、B不正确。D项灼烧后产物相同颜色必相同，故不正确。
答案：C
7．已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：
解析：只有稀H2SO4和Cu不反应。若固体只有Cu，加入稀H2SO4不变蓝色；固体中含Cu2O，加入稀H2SO4变蓝色
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( )
A．Cu
B．Cu2O
C．一定有Cu，可能有Cu2O
D．一定有Cu2O，可能有Cu
答案：D
8．(2010年德州质检)工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同，因此选用的冶炼方法也就不同。你认为这些方法的选择主要是依据( )
A．金属在自然界里存在的形式
B．金属元素在地壳中的含量
C．金属阳离子得电子的能力
D．金属熔点的高低
答案：C
9．下列说法正确的是( )
A．不锈钢中除了铁元素以外还含有多种其他元素，因此属于复合材料
B．玻璃中含有钠、钙等金属元素，所以不属于无机非金属材料
C．塑料的化学成分是有机物，并且是通过人工合成的，所以是有机合成材料
D．碳纤维增强复合材料是由基体和增强体复合而成的，属于复合材料
解析：不锈钢属于合金，是金属材料，不是复合材料。玻璃属于传统无机非金属材料。
答案：CD
10．(2010年东营质检)在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c，则下列说法正确的是( )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
解析：若残余固体是铜和铁，则说明溶液中的铜被全部置换出来，则剩余的铁加上置换出来的铜的质量一定大于原来铜的质量，即c＞a，而a＞c，说明剩余固体不是铁和铜，而是全部为铜，故A错。若剩余固体全部是铜，并且a＞c，则说明铁未全部将溶液中的铜置换出来，故溶液中一定含Cu2＋，所以B对。因剩余固体全部是铜，所以加入稀H2SO4中，没有气泡产生，C项错。Fe3＋的氧化性大于Cu2＋，Fe首先与Fe3＋反应，所以溶液中一定不含Fe3＋，D项错。
答案：B
二、非选择题(共50分)
11．(10分)(探究创新题)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计的实验过程为：
(1)含杂质的铜中含有大量的有机物，可采取灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于________上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取坩埚应使用________，灼烧后的坩埚应放在________上，不能直接放在桌面上。
实验中所用的仪器：
a．蒸发皿 b．石棉网 c．泥三角 d．表面皿 e．坩埚钳 f．试管夹
(2)含杂质的铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的原因可能是________。
a．灼烧过程中部分氧化铜被还原
b．灼烧不充分铜未被完全氧化
c．氧化铜在加热过程中分解生成铜
d．该条件下铜无法被氧气氧化
(3)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是：____________。
(4)有同学指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一个环节，即应先生成Cu(OH)2沉淀，过滤洗涤后再加热分解Cu(OH)2得CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是________。
A．CuO比Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离
B．Cu(OH)2分解温度较低，加热其浊液即可使其分解
C．干态下分解Cu(OH)2，温度难以控制，可能因温度过高导致CuO进一步分解生成Cu2O
D．过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净
解析：(2)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。
(3)根据途径Ⅰ的反应方程式Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O和途径Ⅱ的反应方程式2Cu＋O2＋2H2SO4 2CuSO4＋2H2O，可以看出途径Ⅱ的
优点是：①产生等量的CuSO4，比途径Ⅰ消耗硫酸少；②途径Ⅱ不产生污染大气的气体(SO2)。
(4)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的，故D项一定不会成为本问题理由。
答案：(1)c e b (2)ab
(3)耗酸少；无污染性气体(SO2)产生 (4)D
12．(12分)铜是重要的金属材料。
(1)工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，该反应中氧化剂为______。电解粗铜制取精铜，电解时，阳极材料是______，电解液中必须含有的阳离子是________。
(2)在100 mL 18 mol·L－1浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，反应中被还原的H2SO4<________ mol。
(3)实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品(已称得其质量为m g)中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。
实验可能用到的主要仪器：
①托盘天平 ②启普发生器 ③硬质玻璃管 ④泥三角 ⑤烧杯 ⑥坩埚 ⑦酒精灯 ⑧玻璃棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管
实验可能用到的试剂：
a．锌粒 b．稀硫酸 c．氯化钠溶液 d．浓硫酸
解析：(1)O2必定为氧化剂，而Cu2S中＋1价Cu最终生成单质铜，故Cu2S既是氧化剂又是还原剂；电解精炼铜时，一般粗铜做阳极，精铜做阴极，可溶性铜盐为电解质。
(2)随反应进行，H2SO4浓度不断减小，而不能全部反应，故被还原H2SO4的物质的量小于0.9 mol。
(3)如果不加限制，方法有很多。注意所选方法用到的仪器和试剂不能超出题给范围。
方法1：称量混合物质量→溶于足量稀硫酸→过滤、洗涤、干燥→称量Cu的质量→换算得解。
方法2：称量混合物质量→加热灼烧至完全变黑→冷却称量→差量法求出Cu的质量→换算得解。
答案：(1)Cu2S和O2 粗铜 Cu2＋ (2)0.9
(3)
13.(14分)(2009年西域区调研)某种碱式碳酸铜是孔雀绿色的固体粉末，Cu2(OH)2CO3·xH2O在加热条件下，在失去结晶水的同时发生分解，化学反应方程式为：
Cu2(OH)2CO3·xH2O 2CuO＋CO2↑＋(x＋1)H2O
现取一定量(不准确称量其质量)该固体样品，先后完成两个实验：
实验(Ⅰ)：测定该碱式碳酸铜粉末组成中x的值：
实验(Ⅱ)：用实验(Ⅰ)结束后的残留固体与乙醇蒸气反应，并检验反应产物(产物乙醛和葡萄糖一样可与新制氢氧化铜悬浊液反应)。
请回答下列问题：
(1)用如图中的仪器(必要的铁架台、铁夹、酒精灯等均在图中略去，橡皮塞可以在有孔、无孔之间替换)组装完成实验(Ⅰ)的实验装置，组装时仪器按气流方向从左到右连接的顺序为________→________→________→C。
在这套装置中，
干燥管C的作用是________。
(2)若要用上图中的仪器组装完成实验(Ⅱ)的实验装置，组装时仪器也按气流方向从左到右连接的顺序为________→________→C→________。在这套装置中，干燥管C的作用是________。
(3)在两个实验中，首先都必须__________，然后在仪器________(填装置对应字母)中加入碱式碳酸铜，乙醇放入仪器________(填装置对应字母)中。
(4)这两套装置中，在实验时需要加热的是_____(填装置对应字母)。
答案：(1)F E B 防止空气中的H2O(g)被B中碱石灰吸收 (2)A F D 检验生成的产物H2O(g)
(3)检验装置气密性 F A (4)AFD
(5)CuO＋CH3CH2OH Cu＋CH3CHO＋H2O (6) BE
(5)写出乙醇被氧化成乙醛的化学方程式：
_____________________________。
(6)这两套装置中，在实验前后均需要连同所盛试剂一起准确称量的仪器是________(填装置对应字母)。
14．(14分)(2008年山东高考)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2 8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2价，反应中被还原的元素是____________(填元素符号)。
(2)上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是____________(填代号)。
a．高空排放
b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3
d．用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I2：S2O＋2I－===2SO＋I2
通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程
_________________、_______________(不必配平)。
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是_________________。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为____________。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为____________。(共23张PPT)
第三节 复合材料
材料 实例 优点 缺点
金属材料 钢铁
无机非金属材料
普通玻璃
有机合成材料
塑料
硬度大易加工
易被腐蚀
抗腐蚀耐高温
易破碎
耐腐蚀
易老化
不耐高温
1 复合材料定义：由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料，称为复合材料。
注意：①由两种或两种以上的材料。
②特殊加工不是简单的混合，而是复杂的物理化学变化。
复合材料 合金
成分 两种或两种以上不同材料 两种或两种以上金属材料或金属与非金属
形成工艺 特殊加工 熔合
性质 优于原材料
基体：起黏结作用
2 复合材料
的组成 增强体：起骨架作用
泥砖
泥
禾秸
树干
木质纤维
木质素
钢筋混凝土
沙子、石子、
水泥
钢筋
交流·研讨
请与同学们讨论：下面给出的基体材料和增强材料经过一定的复合，得到的材料可能具备什么样的性能。在材料与性能之间建立相应的连线。
复合材料
性能
预测
基体材料的类型
增强体材料的化学组成
金属 C
陶瓷 SiO2
合成树脂 SiO2 Al2O3 MgO
合成树脂 C
耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好
强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低物300℃
耐高温，强度高，导电性好，导热性好
耐1600℃以上的高温，强度高，密度小
3 复合材料的性质：既保持了原有材料的特点，又使各组分间协同作用，形成了优于原材料的特性。
4 复合材料的分类：
（1）按基体分类
树脂基复合材料
金属基复合材料
陶瓷基复合材料
（2）按增强体 的形状分类
颗粒增强复合材料
夹层增强复合材料
纤维增强复合材料
二 形形色色的复合材料
1 生产 生活中常用的复合材料
常见的复合材料有玻璃钢和
碳纤维增强复合材料。
玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。
优点：玻璃钢的强度可达到甚至超过合金的强度，而密度只有钢铁的1/5左右；同时，这种材料保持着较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能，而且又不像普通玻璃那样硬脆。
玻璃钢制品
交流·研讨
你经常打羽毛球吗？现在羽毛球使用的大多是碳素球拍，但几年前用的多是铝合金球拍，人们还曾使用过木制球拍。
请与同学们讨论：用于制造碳素球拍的材料有哪 些优越性？它为什么会具有这些优越性？
碳纤维复合材料
碳纤维增强体
合成树脂做基体
碳纤维增强复合材料也广泛应用于纺织机械和化工机械的制造，以及医学上人体组织中韧带的制作等。
优点：具有韧性好，强度高而质轻的特点。
在火箭、导弹、卫星、宇宙飞船、航天飞机上，复合材料有着广泛的应用。
复合材料：
纤维为增强体
金属为基体
纤维是碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐热性能好的纤维，其中应用最广泛的是碳纤维
金属用得较多的是铝、镁、钛等密度小的轻金属
优点：这些复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。
现在，材料的复合正向着精细化方向发展，出现了诸如仿生复合、纳米复合、分子复合、智能复合等新方法，使得复合材料大家族中增添了许多性能优异、功能独特的新成员。随着科学技术的进步，复合材料展现出不可估量的应用前景。材料科学专家普遍认为，当前人类已经人类已经从合成材料时代进入复合材料时代。
认识复合材料
形形色色的复合材料
玻璃纤维增强树脂基复合材料
碳纤维增强树脂基复合材料
基 体
增强体
复合材料
生产生活中常用的复合材料
航空、航天领域中的复合材料
纤维增强金属基复合材料
纤维增强陶瓷基复合材料
本节教材小结
1 复合材料中往往由一种材料作为基体，另一种材料做（ ）
A 增塑剂 B 发泡剂 C 防老剂 D 增强体
2 下列物质属于复合材料的是（ ）
A 玻璃钢 B 人造皮革 C 钢化玻璃 D 合成树脂
3 复合材料的优点是（ ）
① 强度高 ② 质量轻 ③ 耐高温 ④ 耐腐蚀
A 仅 ① ④ B 仅 ② ③ C除③外 D ① ② ③ ④
4 随着社会的发展，复合材料是一类新型的有前途的发展材料，目前符号材料最主要的应用领域是（ ）
A高分子分离膜 B 人类的人工器官
C 宇宙航空工业 D 新型药物
D
A
D
C
5 用短线把下列物质、用途、主要性能相连接。
物质 用途 性能
玻璃钢 制造骨和股关节 耐腐蚀强
光纤 制造排水管道 密度小，强度高
生物陶瓷 汽车车轮骨架 质量轻，保密性好
铝合金 通讯材料 有生物功能(共12张PPT)
第四章
第三节 复合材料
［交流·研讨］
一、认识复合材料
材料 实例 优点 缺点
金属材料 钢铁
无机非金属材料
普通玻璃
有机合成材料
塑料
硬度大易加工
易被腐蚀
抗腐蚀耐高温
易破碎
耐腐蚀
易老化
不耐高温
归纳
1、复合材料的概念：
将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。
2、复合材料的组成：
基体― 起粘结作用
增强体―起骨架作用
复合材料
复合材料 合 金
成分 两种或两种以上不同材料 两种或两种以上金属材料或金属与非金属
形成工艺 特殊加工 熔合
性质 优于原材料
3、复合材料和合金比较：
复合材料
预测
性能
增强体材料的化学组成
基体材料的类型
金属 C
陶瓷 SiO2
合成树脂 SiO2、Al2O3
合成树脂 C
耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好
强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低于300℃
耐高温，隔热性好，强度韧性得到改善
耐1600℃以上的高温，强度高，密度小
二、形形色色的复合材料
1）、玻璃钢
基体：合成树脂
增强体：玻璃纤维
玻璃钢
玻璃钢克服了玻璃易碎、密度较大，合成树脂强度不够高的缺点，它具有强度高、密度小、韧性好、耐腐、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便等优良特性。可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、小舟、化工设施、小型建筑等
1、生产生活中常用的复合材料
2）、碳纤维复合材料
碳纤维复合材料
基体：合成树脂
增强体：碳纤维
性能：韧性好，强度高，质量轻
应用：纺织机械和化工机械的制造，人体组织中韧带的制作，制造高尔夫球杆、网球拍等等体育用具
2、航空、航天领域的复合材料
1）机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料组成
基体：金属
增强体：纤维（碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等）
性能：耐高温、强度高、导电导热性好、不吸湿和不易老化，密度小。
2）机身隔热复合材料：
组成
基体：陶瓷
增强体：碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维
性能：耐高温、韧性好
目
标
检
测
1．下列不属于玻璃钢具有的性能的是
A ．易碎 B．易燃 C．耐水 D．耐磨
2、下列各项中不能用玻璃钢制造的是
A．餐厅座椅 B、汽车窗玻璃
C、废水管道 D．垃圾桶
A
B
目
标
检
测
3．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是
A．仿生复合材料
B．陶瓷和纤维复合而成的材料
C．纳米复合材料
D．分子复合材料
4．飞机、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体、
尾翼中的复合材料是
A ．金属基复合材料 B ．树脂基复合材料
C．绝缘基复合材料 D．智能复合材料
B
A
5 用短线把下列物质、用途、主要性能相连接。
物质 用途 性能
玻璃钢 制造骨和股关节 耐腐蚀强
光纤 制造排水管道 密度小，强度高
生物陶瓷 汽车车轮骨架 质量轻，保密性好
铝合金 通讯材料 有生物功能(共29张PPT)
两种或两种以上性质不同
特殊加工
黏结
增强体
骨架
原有材料
协同作
用
优于
树脂
陶瓷
金属
颗粒
纤维
夹层
玻璃纤维
合成树脂
碳纤维增强
合成树
脂
碳纤维
纤维
金属
碳纤维
硼纤维
碳化硅纤维
氧化铝纤维
碳纤维
铝
镁
钛
纤维
陶瓷
碳纤维
碳化硅纤维
氧化硅纤维
Al2O3陶瓷
SiO2陶瓷
SiC陶瓷
A
A
C
B
C
D
A
A
D
D
D
解析 作保护层的材料应耐高温。
B
A
C
分类
基复合材料
按基体分类
基复合材料
基复合材料
复合材料
增强复合材料
按增强体的
增强复合材料
形状分类
增强复合材料(共32张PPT)
复合材料
第4章 材料家族中的元素
“神州八号”载人飞船穿过大气层时，外壳和大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？是金属、陶瓷，还是塑料？
材料
交流·研讨
金属材料
无机非金属材料
实例
缺点
钢铁
有机合成材料
塑料
优点
普通玻璃
硬度大
易加工
抗腐蚀
耐高温
耐腐蚀
易被腐蚀
易破碎
易老化，不耐高温
1 复合材料定义：
注意：①由两种或两种以上的材料。
②特殊加工不是简单的混合， 而是复杂的物理化学变化。
将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。
竹、木、茅草、贝壳、骨骼
传统复合材料
天然复合材料：
麻刀（纸筋）石灰、
土柸（草秆、粘土）、钢筋混泥土
追根寻缘
【1】木材坚固、耐用，可作为建筑材料，它由木质长纤维组成，靠被称为木质素的物质粘接起来木质长纤维比较柔软，木质素较脆，它们各自都不能承受重压，但这两种物质复合后就构成了强壮的树干。
【2】人们做泥砖时，往泥中掺入禾秸，可以提高泥砖的强度。
【3】 把钢筋嵌入混凝土中，制成了更为坚固的钢筋混凝土，用来建造高楼。
你从上述事实获得啥启示？
2复合材料的性质：
既保持了原有材料的特点，又使各组分间协同作用，形成了优于原材料的特性。
骨
肉
骨骼（骨肉）
粘接作用
骨架作用
3复合材料的组成：
基体― 起粘结作用
增强体―起骨架作用
复合材料
复合材料
性能
预测
基体材料的类型
增强体材料的化学组成
金属 C
陶瓷 SiO2
合成树脂 SiO2 Al2O3 MgO
合成树脂 C
耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好
强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低物300℃
耐高温，强度高，导电性好，导热性好
耐1600℃以上的高温，强度高，密度小
4复合材料的分类：
（1）按基体分类
树脂基复合材料
金属基复合材料
陶瓷基复合材料
（2）按增强体 的形状分类
颗粒增强复合材料
夹层增强复合材料
纤维增强复合材料
形形色色的复合材料
（1）玻璃钢
（2）碳纤维增强树脂基复合材料
生产生活中常用的复合材料
航空、航天领域中的复合材料
（3）纤维增强金属基复合材料
（4）纤维增强陶瓷基复合材料
形形色色的复合材料
B-2隐形轰炸机
B-2隐形轰炸机 除主体结构是钛复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射。
1）碳纤维复合材料
碳纤维复合材料
基体：
增强体：
性能：
应用：
1生产生活中常用的复合材料
合成树脂
碳纤维
韧性好，强度高，质量轻
纺织机械和化工机械的制造，人体组织中韧带的制作，制造高尔夫球杆、网球拍等等体育用具
碳素跑车
碳素笔记本
碳素自行车
碳素建筑物
碳素消防衣
碳素隐形轰炸机
2）玻 璃 钢
基体：
增强体：
玻璃钢
应用：
性能：
合成树脂
玻璃纤维
克服了玻璃易碎、密度较大，合成树脂强度不够高的缺点，它具有强度高、密度小、韧性好、耐腐、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便等优良特性。
可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、小舟、化工设施、小型建筑等
玻璃钢盐酸罐
玻璃钢电缆保护管
玻璃钢化粪池
玻璃钢电表箱
玻璃钢桌椅
玻璃钢雕塑
机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料组成
2、航空、航天领域的复合材料
1）机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料组成
基体：金属（用得较多的是铝、镁、钛等密度小的轻金属）
增强体：纤维（碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等）
性能：耐高温、强度高、导电导热性好、不吸湿和不易老化，密度小。
全复合材料机身：轻型机的价格，中型机的宽敞客舱，客舱内站立高度为1.65米。
目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的50%，而某些直升机早已达到90%
荷兰计划研发新型绿色环保飞机
外形将酷似飞碟,另一个设想就是使用复合材料，如纤维增强塑料。这种复合材料强度可与金属媲美，而重量却比金属轻得多，因此可以节省燃油。
中国自研大飞机面临发动机与复合材料两大难题
哥伦比亚号航天飞机坠毁
哥伦比亚号在2003年2月1日，在代号STS-107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系，并且在不久後被发现在德克萨斯州上空爆炸解体，机上7名太空人全数罹难。超高温空气从机体表面缝隙入侵隔热瓦下部，最终造成航天飞机在返航途中解体坠毁。
2）机身隔热复合材料：
组成
基体：陶瓷
增强体：碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维
性能：耐高温、韧性好
隔热陶瓷瓦
本节教材小结
2012年2月28日
