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高中三年级化学

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    材料是人类赖以生存的重要物质基础。下列有关材料的说法中正确的是
    [     ]

    A.生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料,其生产原料都需要使用石灰石
    B.合金材料钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀
    C.居室装修材料如化纤地毯、三合板、花岗岩等均会释放出污染空气的甲醛气体
    D.造成“白色污染”的聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装
    本题信息:2011年同步题化学单选题难度一般 来源:于丽娜
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本试题 “材料是人类赖以生存的重要物质基础。下列有关材料的说法中正确的是[ ]A.生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料,其生产原料都需要使用石灰石B.合金材...” 主要考查您对

合金

玻璃、陶瓷、水泥

塑料、纤维、橡胶

室内空气污染

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
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  • 玻璃、陶瓷、水泥
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  • 室内空气污染

合金的概念:

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。


合金的特性:

合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学和机械性能。
(1)合金的硬度一般比它的成分金属的大。
(2)合金的熔点一般比它的成分金属的低。


钢:

(1)钢和生铁同属于铁的合金。将铁矿石冶炼成生铁,生铁进一步冶炼可成为钢。
(2)钢是用量最大、用途最广的合金,按其化学成分可分为两大类:碳素钢和合金钢。
(3)碳素钢俗称普通钢。根据含碳量的多少,碳素钢又可以分为三类,见下表:

合金名称 含碳 主要性质
低碳钢 <0.3% 韧性、焊接性好,但强度低
中碳钢 0.3%~0.6% 强度高,韧性及加工性好
高碳钢 >0.6% 硬而脆,热处理后弹性好
(4)合金钢是在碳素钢中适量地加入一种或几种其他元素而形成的具有特殊性能的钢。下表是几种常见合金钢的主要特性和用途。
名称 其他主要合金元素 主要特性 主要用途
锰钢 韧性好,硬度大 钢轨、轴承、钢磨、挖掘机铲斗、坦克装甲
不锈钢 铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、容器、炊具等
硅钢 导磁性好 变压器、发电机和电动机的铁芯
钨钢 耐高温,硬度大 刀具

其他几种常见合金的主要成分,性能和用途:

合金 主要成分 主要性能 主要用途
球墨铸铁 铁,碳,硅,锰 机械强度好 在某些场合可代替钢
黄铜 铜,锌 强度高、可塑性
好、易加工、耐腐蚀
机器零件、仪表、日用品
青铜 铜,锡 强度高、可塑性好、
耐磨、耐腐蚀
机器零件如轴承、齿轮等
白铜 镍,铜 光泽好、耐磨、
耐腐蚀、易加工
钱币、代替银做饰品
焊锡 锡,铅 熔点低 焊接金属
硬铝 铝,铜,锰,镁,硅 强度和硬度好 火箭、飞机、轮船等制造业
钛合金 钛,铝,钒 耐高温、耐腐蚀、高强度 用于宇航、飞机、造船,化学工业
金合金 金,银,铜,稀土元素 有光泽、易加工、耐磨、耐腐蚀、易导电 金饰品、电子元件、钱币、笔尖
Ti-Fe合金 Ti,Fe 室温下吸收H2快,且吸收H2量大,稍稍加热放H2速率快 储氢合金

合金的分类:

(1)铝合金:常见的有镁铝合金、硬铝等。硬铝密度小,强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和字宙飞船的理想材料。
(2)铜合金
(3)
(4)新型合金:钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。


 几种有色金属材料的比较及新型金属材料:

1.金,银,铜的重要物理性质,性能及应用比较

物理性质 颜色 黄色 银白色 紫红色
硬度 Au<Ag<Cu
延展性 Au>Ag>Cu
导电性 Ag>Cu>Au
导热性 Ag>Cu>Au
性能 极高的抗腐蚀性 催化,抗腐蚀性 在潮湿空气中易锈蚀
应用 电子工业,航空,航天工业 有机合成,能源开发,医用材料制造 电气和电子工业,建筑材料

2.新型金属材料
(1)铀(U)用作核电站反应堆的核燃抖
(2)镅(Am)在烟雾探测器中用作烟雾监测材料
(3)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”,是一种“亲生物金属”

金属资源的合理开发和利用:

1.合理开采矿物地球上的金属矿产资源是有限的,而且是不可再生的。随着人类不断地开发利用,矿产资源日渐减少,节约并合理地开采矿产资源是合理利用金属资源最直接,最基本水的措施
2.防止金属腐蚀金属制品在使用过程中会因腐蚀而损坏,每年因腐蚀造成的钢铁资源损失占当年总产量的10%以上,因此防腐是避免金属资源损失、浪费的重要手段
3.回收和利用废旧金属回收的废旧金属制品,大部分可以重新制成金属或它们的化合物,再进行使用。例如废旧钢铁可以用于炼钢;废铁屑可用于制铁盐
4.寻找金属替代品随着金属资源的目益减少,利用可再生资源开发、研制出新型材料代替金属材料的应用,是当今社会的一项重要科研课题,例如已经研制出并已实际运用的高硬度、耐高温材料;新型的替代钢铁的无机非金属材料料;有机化工合成的各种强度的橡胶、塑料,复合材料等


传统无机非金属材料:

硅酸盐产品 水泥 玻璃 陶瓷
主要设备 水泥回转窑 玻璃熔炉
原料 石灰石、石膏和黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土
反应原理 复杂的物理,化学变化 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
复杂的物理,化学变化
主要成分 2CaO·SiO2
3CaO·SiO2
3CaO·Al2O3
 Na2O·CaO·6SiO2
特性 水硬性 非晶体、无固定熔点,在一定温度范围内软化可制成各种形状 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘
共同特点  ①都用含硅的物质作原料
②反应条件都是高温
③都发生复杂的物理、化学变化
④冷却后都生成成分复杂的硅酸盐

几种玻璃的特性和用途:

种类 特性 用途
普通玻璃 熔点较低 窗玻璃、玻璃瓶等
石英玻璃 膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光 化学仪器;高压水银灯、紫外灯的灯壳等
光学玻璃 透光性能好、有折光和色散性 眼镜片;照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器
玻璃纤维 耐踌蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀 太空飞行员的衣服等
钢化玻璃 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂等 运动器材;汽车、火车窗玻璃等
有色玻璃 加入金属氧化物
红色:Cu2O
蓝色:Co2O3
工艺品、窗玻璃等

无机非金属材料:

1.无机非金属材料的分类:
 
2.无机非金属材料的定义:
最初,无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,所以,硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。随着科学和生产技术的发展,以及人们生活的需要,一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来,如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等,我们称这些材料为新型无机非金属材料。


合成材料:

又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,其特质与原料不同,如塑料、玻璃、钢铁等。三大合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶


塑料:
主要成分合成树脂(高聚物),还含有增塑剂和防老化剂等添加剂,一定属人工合成的。
热塑性塑料:线形结构受热会熔化、冷却会硬化,多次使用,如聚乙烯塑料,聚丙烯塑料等
热固性塑料:受热会交联成立体网状结构,一次使用酚醛树脂,脲醛树脂等

纤维:
天然纤维:属纤维素,棉花、麻等属蛋白质:羊毛和蚕丝等
人造纤维:用木材等为原料加工成的人造棉、人造丝、玻璃纸等仍属纤维素
合成纤维(六大纶) 用石油、天然气、煤核农副产品等为原料人工合成的高分子材料 锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶

橡胶:
(1)天然橡胶:聚异戊二烯
(2)合成橡胶:
通用橡胶:丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶
特种橡胶:耐热耐酸碱的氟橡胶、耐高温耐严寒的硅橡胶
一般橡胶:线型结构,可塑性好,但强度和韧性差
硫化橡胶:加硫后通过硫桥交联成立体型的网状结构,强度和韧性高、弹性好、化学稳定


室内空气污染物:

CO、CO2、NO2、NO、SO2、尼古丁;甲醛、苯、二甲苯、氡
CO:与血红蛋白易结合难分离而缺氧,结合能力是O2的200-300倍
甲醛HCHO:有刺激性气味气体,过敏性皮炎、免疫异常、中枢神经、致癌
氡Rn:无色无味放射性气体,存在岩石、土壤、石材中,可导致肺癌,隐性杀手

减少室内空气污染方法:

①保持室内外空气流通
②禁止吸烟
③装修用环保材料
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