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高中三年级化学

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    (三选一)【选修2:化学与技术】
    材料在人类社会发展和进步中起到了重要的作用。
    (1)由基体和增强体两部分组成的材料叫________材料,玻璃钢中起黏结作用的材料是________。
    (2)经过原料的混合、成型、干燥、烧结、冷却而得到的材料是__________,玻璃是一种传统的硅酸盐材料,写出玻璃制备过程中生成硅酸钠的化学方程式________。
    (3)聚苯乙烯是一种使用广泛的高分子材料,生产这种材料的原料(单体)是________。
    (4)在潮湿的环境中,生铁比纯铁更容易被腐蚀,其原因是______;钢架桥往往连接有锌块,这种保护钢架桥免受腐蚀的方法是_______。
    本题信息:2012年模拟题化学填空题难度一般 来源:于丽娜
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本试题 “(三选一)【选修2:化学与技术】材料在人类社会发展和进步中起到了重要的作用。(1)由基体和增强体两部分组成的材料叫________材料,玻璃钢中起黏结作用的材...” 主要考查您对

金属的电化学腐蚀

金属的电化学防护

聚合物的单体

玻璃、陶瓷、水泥

复合材料

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。
  • 金属的电化学腐蚀
  • 金属的电化学防护
  • 聚合物的单体
  • 玻璃、陶瓷、水泥
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金属的腐蚀:

1.金属腐蚀的概念金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2.金属腐蚀的实质金属原子(M)失去电子而被氧化的过程。
M-ne-==M n+

金属的电化学腐蚀:

不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。最普遍的钢铁腐蚀是:
负极:2Fe-4e-=2Fe2+
正极:O2+2H2O+4e-=4OH- (注:在少数情况下,若周围介质的酸性较强,正极的反应是:2H++2e-=H2↑)
金属的腐蚀以电化腐蚀为主.例如,钢铁生锈的主要过程为

(1)吸氧腐蚀:金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀。
①发生条件:水膜的酸性很弱或呈中性
②反应本质:形成原电池
③铁为负极,(氧化反应);正极反应:(还原反应)
(2)析氢腐蚀:在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
①发生条件:水膜的酸性较强
②反应本质:形成原电池
③铁为负极,(氧化反应);正极反应:(还原反应)


钢铁的电化学腐蚀的两种类型:


金属腐蚀快慢的判断:

金属腐蚀的快慢与下列两个因素有关:
(1)与构成原电池的材料有关,两极材料的活泼性差别越大,电动势越大,氧化还原反应的速率越快,活泼金属被腐蚀的速率就越快。
(2)与金属所接触的电解质溶液的性质有关,活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀,在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。一般来说,可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀>有防护措施的腐蚀


电化学防护:

(1)外加电流的阴极保护法。如把金属连接在电源的负极上,这样就能消除引起金属腐蚀的原电池反应。
(2)牺牲阳极的阴极保护法。如在金属上铆接比它更活泼的另一种金属,发生金属腐蚀时是较活泼的金属被腐蚀而金属本身受到保护。
聚合物的单体:

用于聚合的小分子则被称为“单体”。如:单体为CH2=CH2

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。


复合材料:

是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。


形形色色的复合材料:

(1)生产、生活中常用的复合材料

复合材料 玻璃钢 碳纤维增强复合材料
组成 基体 合成树脂 合成树脂
增强体 玻璃纤维 碳纤维
特性 密度小,质量轻,耐水,耐磨,耐撞,耐腐蚀,良好的绝缘性和机械加工性能 韧性好、强度高、质量轻
合成方法 把玻璃纤维制成纱或织物或切成短纤维加到合成树脂中形成的 合成树脂中加入碳纤维而形成
用途 大量用于制造游乐车、水上滑梯、运输罐、电话亭、餐桌椅、地下废水管道等 高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、钓鱼竿、赛车、滑雪板和冲浪板等体育用品
(2)航空、航天领域中常用的复合材料
材料名称 基体 增强体 主要优点 主要用途
碳纤维增强金属基复合材料 金属 碳纤维 耐高温,强度高,导电、导热性好,不吸湿,不易老化等 飞机、火箭的机冀和机身,导弹的壳体、尾翼
隔热陶瓷瓦(纤维增强陶瓷) 陶瓷 碳纤维 耐高温、有韧性 航天飞机机身

无机非金属材料、金属材料、复合材料的比较:

无机非金属材料、金属材料、复合材料是三种类型的材料,各自具有其独特的性能。

无机非金属材料 金属材料 复合材料
制法 传统无机非金属材料是
以含硅物质为原料经高
温烧制而成的
(1)纯金属材料可由金属单质经
过形状改变或表面处理而成的
(2)合金是由两种或两种以上的
金属(或金属跟非金属)熔合而成的
将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,由基体和增强体组成
性能 (1)传统无机非金属材料大多
具有稳定性强、硬度大、熔点
高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀
等特点,但质脆,抗冲击性差
(2)新型无机非金属材料能承受
高温,高强度;具有电学特性、
光学特性、生物功能等特性
(1)纯金属具有良好的可塑性,较好的导电性和导热性,抗腐蚀性能差
(2)合金具有良好的物理、化学或机械性能,在许多方面优于其成分金属
既保持了原材料的特点,又使各组分之间协同作用,其性质优于原材料。不同原材料常表现出不同的性能
实例 (1)传统无机非金属材料主要有玻璃、水泥、陶瓷等
(2)新型无机非金属材料包括光导纤维、高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等
(1)金、银、铜、钛等
(2)铝合金、钢铁、不锈钢等
玻璃钢、碳纤维增强复合材料、纤维增强陶瓷等

复合材料的组成:

复合材料的分类:

(1)
(2)


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