第三章探索生活材料

1、廚房用具廚房用具 鐵鍋和下水井蓋鐵鍋和下水井蓋高壓鍋高壓鍋青銅器青銅器儲(chǔ)氫汽車儲(chǔ)氫汽車 金飾品金飾品（純金屬純金屬9090種合金達(dá)數(shù)千種）種合金達(dá)數(shù)千種）純金屬和合金的結(jié)構(gòu)不同純金屬和合金的結(jié)構(gòu)不同 18K : Au75 Ag12.5 Cu12.5銅綠：銅綠： 。OH -Fe2+FeCH2Fe2+O2FeCe e-e e-e e-e e-e e-e e-有氣泡產(chǎn)生，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率快反應(yīng)速率快相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間鐵釘未被腐鐵釘未被腐蝕蝕鐵釘被腐鐵釘被腐蝕最快蝕最快由于無由于無O O2 2，較，較長(zhǎng)時(shí)間鐵釘長(zhǎng)時(shí)間鐵釘未被腐蝕未被腐蝕鐵釘漸漸鐵釘漸漸生銹生銹鐵釘被腐鐵釘被腐蝕蝕無現(xiàn)象無現(xiàn)象由于

2、無由于無O O2 2，鐵，鐵釘未被腐蝕釘未被腐蝕無現(xiàn)象無現(xiàn)象由于無由于無O O2 2、H H2 2O O鐵釘不能鐵釘不能被腐蝕被腐蝕植植物物油油 鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易被腐蝕鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易被腐蝕, ,但在潮但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕濕的空氣里卻很快被腐蝕, ,這是什么原因呢這是什么原因呢? ? 在潮濕的空氣里在潮濕的空氣里, ,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水能鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水能電離出少量的電離出少量的H H + +和和OH OH - -, ,同時(shí)由于空氣中同時(shí)由于空氣中COCO2 2的溶解的溶解, ,使水里使水里的的H H + + 增多：增多： H2O

3、+ CO2 H2CO3 H + + HCO3 - 這樣在這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜, ,它跟鋼它跟鋼鐵里的鐵和少量的鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池。 請(qǐng)你預(yù)測(cè)一下，鐵在月球上會(huì)不會(huì)生銹？為什么？請(qǐng)你預(yù)測(cè)一下，鐵在月球上會(huì)不會(huì)生銹？為什么？ 月球上缺少水分和氧氣月球上缺少水分和氧氣 在負(fù)極在負(fù)極，鐵失去電子而被氧化成，鐵失去電子而被氧化成Fe2+： 在正極，有兩種情況：在正極，有兩種情況： 吸氧腐蝕：吸氧腐蝕： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH 析氫腐蝕：析氫腐蝕： 2H +2e - = H2 燒過菜的鐵鍋如

4、果未及時(shí)洗凈（殘液中含燒過菜的鐵鍋如果未及時(shí)洗凈（殘液中含 NaClNaCl），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為）。請(qǐng)問這種腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電）。請(qǐng)問這種腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕? ?為什么為什么? ?解析：屬于電化學(xué)腐蝕。解析：屬于電化學(xué)腐蝕。 因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的, ,鐵鍋生銹是鐵鍋生銹是因?yàn)橐驗(yàn)镕e-C-NaClFe-C-NaCl形成原電池。鐵作負(fù)極，失形成原電池。鐵作負(fù)極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。 給鏈條涂上機(jī)給鏈條涂上機(jī)油油, ,將鋼圈表面將鋼圈表面鍍上一層鉻鍍上一

5、層鉻, ,給給支架烤上一層漆支架烤上一層漆, ,將齒輪鍍上一層將齒輪鍍上一層鉻并涂上機(jī)油鉻并涂上機(jī)油。刷油漆刷油漆包塑料層包塑料層“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用油脂選用油脂鍍鍍 耐腐蝕又耐磨的耐腐蝕又耐磨的Cr用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊必須定期更換的腐蝕，鎂塊必須定期更換 在金屬表面鍍一層比要保護(hù)的金在金屬表面鍍一層比要保護(hù)的金屬更活潑的金屬。屬更活潑的金屬。用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換身，鋅塊必須定期更換鋅塊鋅塊1、鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)、鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式是（

6、的電極反應(yīng)式是（ ）A、 Fe 2e-=Fe 2+B、 2H + + 2e- =H2 C、 4OH - - 4e-= 2H2O + O2 D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH - FeFeFeSnZnA練習(xí)練習(xí)B B玻璃玻璃沒有固沒有固定的熔定的熔點(diǎn)。點(diǎn)。 沒有一定沒有一定的熔點(diǎn)而在某一的熔點(diǎn)而在某一溫度范圍內(nèi)逐漸溫度范圍內(nèi)逐漸軟化的物質(zhì)。軟化的物質(zhì)。（介于晶體與非介于晶體與非晶體之間晶體之間。）。）實(shí)例實(shí)例特性特性定義定義玻璃態(tài)物質(zhì)玻璃態(tài)物質(zhì) 2AgBr 2Ag+Br2光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈ABAB1、原、原 料料：2、生產(chǎn)過程：、生產(chǎn)過程：3、反應(yīng)條件：、反應(yīng)條件：高

7、溫高溫5、主要性能：、主要性能：4、種類：、種類： 水泥水泥回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)窯窯水泥回轉(zhuǎn)窯示意圖水泥回轉(zhuǎn)窯示意圖生產(chǎn)原料生產(chǎn)原料2.什么叫混凝土？什么叫混凝土？CB 由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)叫做高分子的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)。由不飽和的相對(duì)分子質(zhì)量小的化合。由不飽和的相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子結(jié)合成高分子的反應(yīng)，同時(shí)也是加成反應(yīng)，又稱物分子結(jié)合成高分子的反應(yīng)，同時(shí)也是加成反應(yīng)，又稱加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)。 聚乙烯的聚乙烯的 相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)幾萬到幾十萬。這種化合物屬于相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)幾萬到幾十萬。這種化合物屬于

8、高高分子化合物分子化合物 或高聚物。或高聚物。 nCH2CH2催化劑催化劑CH2-CH2 n-熱塑性塑料熱塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )塑料塑料熱固性塑料（酚醛塑料）熱固性塑料（酚醛塑料）受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用可反復(fù)加工，多次使用在制造過程中受熱時(shí)能變軟塑成一在制造過程中受熱時(shí)能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化 熱塑性塑料固態(tài)時(shí)的線熱塑性塑料固態(tài)時(shí)的線型結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)熱固性塑料硬

9、化后的體型熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性塑料熱固性塑料再次受熱時(shí)，鏈與再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬，硬化定型化定型熱塑性塑料熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的具有長(zhǎng)鏈狀的線型線型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子間作用力受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化塑料的電絕緣性是相對(duì)的塑料的電絕緣性是相對(duì)的從從 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析, 塑料在一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎塑料在一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎?幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)： 纖纖 維維 橡橡 膠膠 。通用

10、橡膠：通用橡膠： 特種橡膠：特種橡膠： 硅橡膠硅橡膠二、復(fù)合材料二、復(fù)合材料學(xué)與問學(xué)與問 每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強(qiáng)度大料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？ 要獲得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)新，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，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；另一方面是將不同性能的材料組合起來，制成復(fù)合材料，使各組分材料在性能上進(jìn)行互補(bǔ)，同時(shí)產(chǎn)生某些特殊性能。由于復(fù)合材料的設(shè)計(jì)自由度很大：不僅可以選擇不同的組分材料，而且可以通過改變各組分材料的含量來滿足不同的需求。因此，復(fù)合材料是材料科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。玻璃鋼（即玻璃纖維