课件26张PPT。第三章
探索生活材料材料金属材料非金属材料复合材料无机非金属材料有机非金属材料传统材料新型材料天然材料合成材料材料的分类：金属材料思考：1、金属有哪些特性？
2、观察我们周围的材料，有哪些是金属材料？
它们分别是由哪些金属制造的？导电性、导热性、延展性、硬度大，熔点高。生铁铸造的铁锅、下水井盖生活中的不锈钢制品用锰钢制成的钢轨高压锅
（由铝合金制造）飞机外壳
由硬铝制造黄铜制品青铜器一、认识合金1、什么是合金？ 合金是由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、为什么我们使用的金属材料主要是合金，而不是纯金属？ 合金与金属相比，除具有金属的特性外，还具有许多比各成分金属更优良的物理、化学或机械的性能 。
如：硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。3、使用合金材料是否一定比纯金属材料好呢？ 查阅资料，填写下列汽车配件所用的金属或合金，并解释使用这些材料的原因。金属（Cu）导电能力强合金强度大，质量轻金属熔点高合金耐高温、强度大合金耐腐蚀思考题：
1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢 ？
2、我们在日常生活中使用的合金有铁合金、铝合金、铜合金等，这些合金的组成是怎么样的？请阅读课本P44~ 45页。金属与合金的结构比较：二、使用合金我们很少使用纯金属，而主要使用合金。铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁（1）铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、锰及少量硫、磷 ）碳素钢{低碳钢（含碳0.3％～0.6％）高碳钢（含碳0.03％～0.3％）中碳钢（含碳0.6％～2％ ）合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；
含碳量越高，韧性越差，硬度越高。钢:用量最大,用途最广的合金根据含碳量（2）铜合金：我国使用最早的合金司母戊鼎青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。工业上常用铜合金来制造各种机械零件马踏飞燕麒麟斗牛象尊红铜铺（3）其它几种常见合金的组成、性质和用途 铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举足轻重的作用，至今仍广泛使用。（4）新型合金 储氢合金可用于以H2为燃料的汽车。由钛、钒、铁、铝组成的钛合金常用于制造飞机的起落架 喷气式飞机的发动机片是由镍、铁、碳和钴组成的镍合金制造的，能承受1200℃的高温。 中国的改革总设计师邓小平同志早在1992年春南巡时就指出：“中东有石油，中国有稀土，……一定要把稀土的事情办好，把中国稀土的优势发挥出来。”练习：
1、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
B、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
D、硬铝、黄铜和钢均为合金
2、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
3、下列关于镁铝合金的说法正确的是
A、熔点比镁、铝都高 B、熔点比镁、铝都低
C、硬度比镁、铝都小 D、硬度比镁、铝都大 CABD课件25张PPT。第三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护 铁锈斑斑四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁生锈造成大桥断裂！断裂铜器表面生成一层薄薄的铜绿[铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3]海边的铁制品比较容易生锈，为什么？原电池反应可加快金属腐蚀复习提问：1、原电池的工作原理？2、原电池的形成条件？3、原电池中正负极的判断？活泼性不同的两根电极、电解质溶液、闭合回路、自发进行氧化还原反应比较活泼的一极是负极
比较不活泼的一极是正极负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，电子由负极流向正极1、定义：指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。一、金属的腐蚀2、分类
根据金属腐蚀的化学原理，可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀（1）化学腐蚀
a.定义：
金属跟接触到的物质 (如O2、Cl2 、SO2等) 直接发生化学反应而引起的腐蚀。b.化学腐蚀的影响因素： 内因：金属本身的活泼性 左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈升温可加快金属腐蚀b.化学腐蚀的影响因素： 内因：金属本身的活泼性 外因：温度等 升温加快金属腐蚀 降温减慢金属腐蚀 （1）化学腐蚀
a.定义：金属跟接触到的物质 (如O2、
Cl2 、SO2等) 直接发生化学反
应而引起的腐蚀。a、定义：不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀（2）电化学腐蚀（电化腐蚀）原电池反应加快金属腐蚀钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀的原因？ 潮湿空气里，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，水电离出H+和OH--，且CO2的溶解使H+增多（形成电解质溶液）钢铁里的铁和碳构成两极
负极：铁 正极：碳
（1）在酸性较强环境下的腐蚀负极：＿＿，电极反应式：正极：＿＿，电极反应式：总反应式：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝ Fe2++H2↑铁碳——析氢腐蚀：
（2）在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀
负极：＿＿，电极反应式：正极：＿＿，电极反应式：总反应式：2Fe－4e-＝2Fe2+2H2O + O2 + 4e- ＝ 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 ＝ 2Fe(OH)2 铁碳－吸氧腐蚀（更普遍）Fe2O3 · nH2O（铁锈）4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜酸性较强
（pH＜4.3）水膜酸性很弱或中性负正Fe－ 2e-＝Fe2+2H+＋2e－＝H2↑O2+2H2O+4e－＝4OH－对比1：析氢腐蚀与吸氧腐蚀化学腐蚀电化腐蚀条件现象本质联系金属跟氧化剂直接接触不纯金属或合金和电解质溶液接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化学腐蚀更加普遍对比2：化学腐蚀和电化学腐蚀的异同 二、金属的防护 1、影响金属腐蚀的因素：
金属越活泼越容易被腐蚀，金属合金中活泼的金属易腐蚀
金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀2.金属腐蚀的本质
金属原子失电子被氧化成为阳离子的过程3 、金属的防护方法如：将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢（1）改变金属的内部组织结构（2）在金属表面覆盖保护层，使它与空气、
水等物质隔绝如：在金属表面涂油漆,在金属表面包塑料层,在金属表面加油脂;在金属表面镀上一层Zn或Cr或Sn; 健身器材如何防锈？刷油漆衣架和电线如何防锈？外面包上一层塑料层某些工具的“机械传动部位” ，能用油漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？在要保护的金属上接一种比它更易失电子的金属，如镁、铝、锌 （3）电化学保护法：牺牲阳极的阴极保护法:正极（阴极）：被保护金属
负极（阳极）：活泼金属（原电池原理）船身如何防腐蚀的？用牺牲锌块的方法来保护船身上装锌块牺牲阳极阴极保护法 如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换知识小结课件27张PPT。第三章 探索生活材料
第四节 塑料、纤维和橡胶合成材料概况材料无机材料有机高分子材料非金属材料金属材料天然高分子材料合成高分子材料淀粉
纤维素
蛋白质
天然橡胶合成塑料
合成橡胶
合成纤维
合成粘合剂
合成涂料
新型合成高分子材料
……功能高分子材料复合高分子材料天然橡胶：人工合成橡胶 世界上最大的轮胎??????????????????????
轮胎制造商 Titan 制造出了世界上首个63英寸(1英寸=2.54厘米 )的橡胶轮胎，这些轮胎将用于在加拿大 oil sands 开工的卡车上。这些大轮胎真的让人印象深刻：59/80R63，全世界最大的量产轮胎，高14英尺，重12500磅，载重量可达101公吨。 Titan 的名字非常适合这家轮胎公司，正如我们知道一部电影 Titans，在希腊神话中，Titans 甚至比上帝还伟大。现在我们只能希望这款轮胎的开发能够让油价再跌10美元。有机玻璃聚氯乙烯玻璃钢聚四氟乙烯酚醛树脂硅橡胶聚丙烯① 聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？⑥ 生活中你接触到哪些塑料制品？它们的成分是什么？⑤ 从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电吗？④ 如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？③ 塑料分成哪两大类？各有什么性质？② 什么是塑料？什么是树脂？它们之间有什么不同？塑 料阅读并思考：① 聚乙烯的组成元素是：C和H；
它是由乙烯通过聚合反应制得：
nCH2=CH2 [ CH2-CH2 ]n
单体是能合成聚合物的小分子物质。 高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成；
如聚乙烯 中：
（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的结构单元（或链节）；
（B）n表示每个高分子化合物中链节的重复次数，叫聚合度；n越大，相对分子质量越大；
（C）合成小分子的物质叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。② 塑料是由树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组成的，它的主要成分是树脂，因有些塑料基本上是由合成树脂所组成，故塑料和树脂的名称也常混用。热塑性塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等）塑料热固性塑料（酚醛塑料）特性：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，可反复加工，多次使用。特性：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 ③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再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型④ 为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。 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，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。 阅读：“科学视野——导电聚合物” 从科学视野我们可以知道，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，科学的发展是无止境的。⑤ 从塑料的结构分析, 塑料在一般情况下会导电吗?纤维和橡胶科学探究：几种纤维的性质实验烧后呈粉状，无异味轻微轻微烧焦羽毛气味，灰烬为黑色小颗粒受腐蚀部分溶解接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，烧后不易破碎几乎不变几乎不变合成纤维：
如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和丙纶等“六大纶” 合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。一、纤维纤维天然纤维：
如棉花、羊毛、蚕丝和麻等 橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。1、天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯：2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等硅橡胶二、橡胶3、硫化橡胶优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等复合材料1、P66的学与问如何回答？2、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？3、完成P67的思考与交流：居室装修材料。复合材料是指两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料，例如：玻璃钢。（即玻璃纤维增强塑料）是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，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。性能：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。应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。课件51张PPT。第三节? 玻璃 陶瓷和水泥①玻璃中含有什么物质？②玻璃是否为晶体？
③生活中有许多漂亮的玻璃制品，它们有的是由人工吹制的，玻璃为什么能被吹制成性状不同的制品？玻璃不是晶体。
玻璃没有一定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时可以被吹制成任何形状的制品。一、玻璃1、原料：纯碱、石灰石和石英 2、主要设备：玻璃熔炉 3、生产过程： 原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成型冷却Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑ 4、反应原理：复杂的物理、化学变化高温高温5、主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 6、主要性能：玻璃态物质，没有固定的熔点，在一定温度范围内逐渐软化。 石英玻璃光学玻璃7、几种特殊玻璃⑴石英玻璃：膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光 用途：化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳； 光导纤维、压电晶体等。 ⑵光学玻璃：透光性能好、有折光和色散性(铅玻璃) 用途：眼镜片；望远镜用凹凸透镜等光学仪器 ⑶有色玻璃：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。蓝色(Co2O3) 红色 (Cu2O) 淡绿色 (FeO)⑷钢化玻璃：玻璃在电炉里加热软化，再急速冷 却得钢化玻璃。耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂 ，破碎时无尖锐棱角不易伤人。(5)玻璃纤维与玻璃钢 玻璃在熔化状态下抽成丝成为玻璃纤维，玻璃纤维用合成树脂一层层胶合压制成一定形状，并在加压下加热固化，形成玻璃钢，强度大如钢，比钢轻。玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀等。注意：有机玻璃、水玻璃都不是玻璃。China China 中国二、陶瓷 兵马俑中国陶瓷珍品之唐三彩 中国陶瓷珍品之明青花
中国陶瓷珍品之清青花
中国陶瓷珍品之清彩瓷坩埚传统上陶瓷是指所有以黏土为主要原料（Al2O3·2SiO2·2H2O）与其它天然矿物原料经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制品。广义上陶瓷是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
二、陶瓷(China)1、主要原料：黏土 2、传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却 3、反应原理：复杂的物理、化学变化 4、主要成分：硅酸盐 5、主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。 ６、主要种类：土器：砖瓦红瓦（自然冷却，Fe2O3含量较多）青瓦(淋水冷却，Fe3O4、FeO较多)陶器：彩陶江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑瓷器：茶具炻器：水缸、砂锅瓷雕收藏珍品注意：①彩釉景泰蓝唐三彩思考：瓷器上釉是怎么回事？绚丽多彩的瓷器是怎样制得的？ 搪瓷是在金属的表面用工艺类似于电镀上一层瓷，而陶瓷则是用陶土烧制而成的 注意：②搪瓷不属于陶瓷 目前，我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。但大家知道吗？解放前我国的水泥曾被称为“洋灰”，就是现在，也仍然还能听到这种叫法。 资料 旧中国的水泥主要依靠进口，椐记载最高年产量仅2.29*106t，在新中国诞生以后，水泥工业有了迅速的发展。 从1949年到1983年，增长了160多倍，1983年产量达1.06*108t, 居世界第二位，1989年产量达2.07*108t，居世界第一位。其中1999年我国水泥产量占世界的37.16％。
水泥回转窑三、水泥：1、主要原料：粘土和石灰石 2、主要设备：水泥回转窑 3、生产过程：生料研磨，高温煅烧得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥??????? ?????????辅助原料：石膏—作用是调节水泥硬化速度4、反应原理：复杂的物理、化学变化 5、主要成分：硅酸三钙(3CaO?SiO2)、 ???? 硅酸二钙(2CaO?SiO2)、
铝酸三钙(3CaO?Al2O3)等 6、主要性能：水硬性水泥的标号强度等级7、主要用途：建筑、修路。?如：水泥
砂浆、混凝土、钢筋混凝土 。四、玻璃和陶瓷的新发展1、光导纤维 光纤通信的优点有：
a、信息容量大，一条光缆通路可同时容纳10亿人通话，也可同时传送多套电视节目；
b、光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听；
c、光缆质量小而且细，不怕腐蚀，铺设方便；
d、光纤通信还有损耗低，适合远距离信息传输等优势； 2、高温结构陶瓷
下面我们就以实例来进行说明。
思考：
1、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，最怕遇到的问题是什么?
（答案：缺水）
2、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属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却。）3、陶瓷发动机——氮化硅陶瓷
设问：
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。
（答案：应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀。）
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。 新型结构陶瓷除上述所介绍的之外，还有很多品种，如碳化硼陶瓷、氧化锆陶瓷、钠米陶瓷等等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。 1、熔融烧碱应选用的仪器是： （ ）
A、石英坩埚 B、普通玻璃坩埚
C、生铁坩埚 D、陶瓷坩埚课堂练习C2、下列物质不属于硅酸盐的是： （ ）
A、粘土、 B、石英、
C、Al2(Si2O5)OH)4 D、Mg2SiO4 B3、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列物质不需要石灰石的是： （ ）
A、制硅酸、 B、制水泥、
C、制玻璃、 D、制生石灰A4、与普通玻璃的成分相同的是 （ ）
A、钢化玻璃 B、有色玻璃
C、光学玻璃 D、石英玻璃A5、下列物质具有固定熔沸点的是： （ ）
A、钢化玻璃 B、漂白粉
C、消石灰 D、水玻璃C6、下列不属于硅酸盐产品的是： （ ）
A、水泥 B、砖瓦 C、 陶瓷 D、硫酸 D 7、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成 （ ）
①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
A. ① ④ B. ② ⑤ C. ③ D. ②B8、在水泥中加入石膏的作用是
—————————————————————
将——————-、——————————。———————按一定比例混合硬化后称为混凝土。调节水泥的硬化速度水泥砂子碎石
