第19講金屬材料與有機材料（原卷版）

第19講金屬材料與有機合成材料金屬材料有機物及性質(zhì)有機合成材料一.金屬與非金屬：1.金屬的一般屬性：金屬常溫下大多數(shù)呈固態(tài)，有金屬光澤，有導電性、導熱性和良好的延展性，密度較大，熔點較高。2.金屬的特殊屬性：（1）顏色：大多數(shù)金屬呈銀白色，而金呈黃色，銅呈紫紅色；（2）狀態(tài)：多數(shù)金屬常溫下為固態(tài)，而汞呈液態(tài)；（3）硬度：鉻的硬度大，而鋁、鉛等的硬度較小。3.金屬的物理性質(zhì)比較：4.金屬之最：二.常見的金屬材料：1．合金的概念：把一種金屬跟其他一種或幾種金屬（或非金屬）一起熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2．合金的特點：（1）為金屬熔合而成，所以制合金的金屬熔點不超過其他的沸點（2）合金是混合物具有金屬性質(zhì)（3）合金的硬度一般大于組成它們的金屬的硬度。（4）合金的熔點一般低于組成它們的金屬的熔點。（5）合金的抗腐蝕能力一般強于組成它們的金屬的抗腐蝕能力。3．記憶合金：（1）一些特定成分的合金（如鎳鉻合金），在外力作用下會發(fā)生形變，把外力去掉之后，在一定溫度下，能恢復原來的形狀。這種合金具有上百萬次以上的恢復功能，人們形象的稱之為“記憶合金”三.金屬的污染和回收利用：1.金屬的污染：主要是垃圾填埋后，鉛鎘等有毒金屬被腐蝕后會溶于水中形成金屬離子，污染土壤和地下水源。在潮濕的空氣中，金屬的氧化和銹蝕也會污染土壤，危害生態(tài)環(huán)境。2.金屬的回收：工業(yè)越發(fā)達，金屬的廢棄量越大。廢棄金屬堆存，不僅浪費資源，侵占土地，而且污染環(huán)境，因此各國都很重視它的循環(huán)再生。普遍回收的金屬包括：鋁、鉛、鐵、銅、錫、鋅、銀、金等。四.簡單的有機物：1.有機物的自然合成：自然界中的一些無機物，如氫氣、水、二氧化碳、一氧化碳、氮氣等，在一定條件下，經(jīng)過陽光的照射和雷電作用，會合成一些簡單的有機物，如甲烷（CH4）、甲胺（CH3NH2）、尿素[CO(NH2)2]等。2.有機物的定義：從物質(zhì)的組成看，有機物是一類含碳化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽等除外），大多含有C、H、O、N等元素。有了有機物才有生命。3.甲烷：最簡單的有機物，化學式為CH4。稻草及動物糞便經(jīng)過發(fā)酵會產(chǎn)生大量的沼氣，農(nóng)村里常用作燃料供熱。沼氣、瓦斯、天然氣的主要成分都是甲烷。火星的大氣層中也發(fā)現(xiàn)有很多的甲烷。(1)結構：1個甲烷分子是由1個碳原子和4個氫原子構成的，如圖所示。(2)性質(zhì)：通常狀況下，甲烷是無色無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。甲烷具有可燃性，純凈的甲烷在空氣中燃燒時產(chǎn)生藍色火焰，生成水和二氧化碳。有機物的充分燃燒基本上都會產(chǎn)生水和二氧化碳。4.有機物的特性：（1）大部分有機物熔點較低，受熱易分解，易揮發(fā)，易燃燒，不易導電等。所以保存時一定要密封，做實驗時一定要遠離明火，防止著火或爆炸。（2）有機物可作為很好的溶劑：高度白酒泡藥酒，汽油清洗油污。4.常見有機物的用途：（1）汽油：是石油產(chǎn)品之一，用做燃料。（2）乙酸：用做食醋（3）氯仿：是化工原料和很好的溶劑。（4）乙醇：用于消毒和做燃料（5）乙酸乙酯：做溶劑、香精和粘合劑五.生物體中的有機物：1.有機物是生物體各組織的主要成分人體的生長發(fā)育和體內(nèi)各組織的新陳代謝，都需要各種有機物的參與。2.糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等都是人體內(nèi)的基本有機物。(1)糖類：一些食物，如面包、面條、米飯等主要含有糖類物質(zhì)，這些糖類物質(zhì)在人體內(nèi)水解后會生成葡萄糖。葡萄糖是生命活動中不可缺少的重要物質(zhì)、也是生命活動所需能量的主要來源。(2)蛋白質(zhì)：是構成生命體的基本物質(zhì)，蛋白質(zhì)是細胞結構里最復雜多變的一類大分子。(3)脂肪：脂肪不溶于水，可溶于有機溶劑，是生物體內(nèi)貯藏能量的物質(zhì)，隨時供人體代謝的需要。六.有機合成材料：1.有機合成材料：主要成分是用人工合成的方法制得的高分子化合物。2.三大合成材料：合成塑料、合成纖維和合成橡膠。（1）塑料：具有可塑性，如果把它加熱到一定溫度，就能融化成粘稠狀液體，趁熱把它注入不同的模具里，冷卻后就會形成各種形狀的制品。塑料制品一般具有良好的性能，容易加工，輕便實用，有的還有特殊的功能，因此逐漸取代其他材料（如金屬、玻璃和紙），用途非常廣泛。（2）合成纖維：合成纖維是以石油化工產(chǎn)品等為主要原料人工合成制得的。不同品種的合成纖維具有各自獨特的性能，例如，聚酰胺纖維(錦綸)的耐磨性、聚酯纖維(滌綸)的挺括耐摺性、聚丙烯腈纖維(腈綸)的保暖性和良好手感。合成纖維因其具有特殊性能，被廣泛用于制造航天器、飛機、火箭、導彈的絕緣材料特殊防護材料、增強材料以及人造心臟瓣膜外科縫線等。（3）合成橡膠：合成橡膠是以煤石油、天然氣為主要原料人工合成的高彈性聚合物，具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。3.合成材料的污染：有機合成材料在給人們的生產(chǎn)、生活帶來便利的同時，也對環(huán)境造成了影響。例如，有些塑料的結構穩(wěn)定、不易分解，因此這些廢棄塑料會帶來嚴重的環(huán)境污染問題。七.材料與人類社會發(fā)展：1.原始人使用石器：石斧、石刀、箭頭、刮器，還有獸骨和魚骨制成骨針2.古代人開始創(chuàng)造和使用陶器3.四千年前，人類進入青銅器時代（圖為青銅器尊和司母戊鼎）4.煉鐵技術的發(fā)展，人們制造了犁，黏土燒制磚瓦，瓷器5.人類社會進入信息時代：隨著科學技術的發(fā)展，人們有目的的改進材料的性能，使半導體材料、光纖材料、碳纖維復合材料等新型材料不斷涌現(xiàn)，促進了通訊、計算機、航空、航天等行業(yè)迅速發(fā)展。八.新型材料：新型材料：指新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、具有優(yōu)異特性和功能并能滿足技術進步所需的材料。當前，最引人注目的新型材料有：光電子信息材料、先進復合材料、超級陶瓷材料、新型金屬材料新型高分子材料、超導材料、納米材料等。納米材料：指其基本顆粒在1~100納米范圍內(nèi)的材料。如：納米陶瓷、新型納米油墨、納米鉛粉等。納米材料在機械強度、磁、光、聲、熱等方面和普通材料都有很大的不同。如納米陶瓷具有很好的韌性；新型納米油墨的色調(diào)更濃，書寫的字跡色澤更好；將納米鉛粉加入固體燃料中，會使火箭推進器的前進速度加快好幾倍。考點一：金屬材料【例1】圖1所示的是某服裝標簽的部分內(nèi)容，圖2所示的是超市購物車。下列說法中錯誤的是

A．塑料、滌綸都屬于有機合成材料B．鋁比鐵耐腐蝕的原因是鋁的金屬活動性比鐵的弱C．可以用燃燒法鑒別棉與滌綸D．用鋁合金制車籃而不用純鋁的原因之一是鋁合金的硬度大【例2】截至2022年，我國造船業(yè)國際市場份額連續(xù)13年位居第一。下列說法正確的是A.制造輪船外殼需要使用大量金屬，說明金屬不易銹蝕B.造船材料中所使用的鋁合金、鋼鐵都是合成材料C．鈦及鈦合金抗腐蝕能性好，可用于制造輪船的螺旋槳D．廢棄輪船中的金屬材料不可以回收利用考點二：有機物及其性質(zhì)【例1】如圖為甲烷分子的結構模型，下列說法正確的是A．甲烷的相對分子質(zhì)量為16gB．甲烷是最簡單的有機物C．甲烷中碳、氫元素質(zhì)量比為1：4D．甲烷充分燃燒的化學方程式為【例2】碳和碳的化合物是一個龐大的家族。下列說法完全正確的個數(shù)是①金剛石、石墨、，都是由碳原子構成的單質(zhì)②CO、甲烷、酒精都可用作燃料，完全燃燒后生成物均為二氧化碳和水③CO有毒而無毒，是因為它們的分子構成不同，兩者的相互轉(zhuǎn)化只能通過化合反應實現(xiàn)④工業(yè)煉鐵中焦炭只起提供熱量的作用，煉得的生鐵與鋼的最大區(qū)別是含碳量不同⑤醋酸（）、葡萄糖（）、維生素C（）都屬于有機物A．1個 B．2個 C．3個 D．4個考點三：有機合成材料【例1】“中國元素”為卡塔爾世界杯足球賽提供了大力支持。比賽用球的球皮材料是中國生產(chǎn)的聚氨酯塑料，該材料屬于A．金屬材料B．天然材料C．合成材料 D．無機非金屬材料【例2】“青蛙幼憊”的主要制作材質(zhì)為PVC，即聚氯乙烯，該材料屬于A．金屬材料 B．有機高分子材料 C．無機非金屬材料 D．復合材料1．2023年春晚《滿庭芳·國色》中的“桃紅”是傳統(tǒng)五色之一，古代桃紅胭脂中的染色成分為紅花素（）。關于紅花素的下列說法錯誤的是A．屬于有機化合物B．由三種元素組成C．C、H的質(zhì)量比為15∶1D．由15個碳原子、12個氫原子和6個氧原子構成2．夏季，人們喜歡飲用汽水解暑。下圖是家庭自制汽水所用原料，制成的汽水存放在冰箱，飲用汽水后會打嗝。有關說法正確的是

A．制汽水所用原料都屬于無機化合物 B．空腹大量飲用汽水不會影響胃液的pHC．丟棄用過的塑料瓶不會造成環(huán)境污染 D．飲用后打嗝與氣體溶解度受溫度的影響有關3．“生活離不開化學，化學服務于生活”。下列有關敘述錯誤的是A．純棉的學生服很耐磨 B．食品添加劑延長食品保質(zhì)期C．大理石用作建筑材料 D．火車軌道采用的金屬材料是錳鋼4．2022年北京冬奧會上所使用的下列物品中，屬于有機合成材料的是A．金銀銅牌 B．塑料水瓶 C．陶瓷餐具 D．純棉毛巾5．下列生活物品中，所使用的主要材料屬于合成材料的A．碳纖維球拍 B．純棉襯衫 C．尼龍手套 D．鋁制飲料罐6．近日，國際純粹與應用化學聯(lián)合會公布了“2022年度化學領域十大新興技術”，基于“有機分子合成材料”的氣凝膠Aerogels赫然在列。下列不可能作為Aerogels的制備材料的是A．納米級鐵碳合金 B．合成纖維C．高能合成橡膠 D．塑料7．新冠肺炎疫情是新中國成立以來在我國發(fā)生的傳播速度最快，感染范圍最廣，防控難度最大的一次重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件，在防控過程中常用75％的酒精(C2H5OH)來進行消毒。下列有關酒精的說法正確的是A．酒精的相對分子質(zhì)量為46gB．酒精有很強的毒性C．酒精中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為2：6：1D．酒精由碳、氫、氧三種元素組成8．甲和乙可以合成清潔燃料丙，微觀過程如圖所示。下列說法正確的是A．反應前后，分子的個數(shù)沒有變化B．該反應中共有三種氧化物C.該反應中參加反應的甲、乙兩種物質(zhì)的分子個數(shù)比為1:1D．丙物質(zhì)的化學式為C2H5OH，可用作燃料9．物質(zhì)的性質(zhì)決定用途。下列各物質(zhì)的用途與性質(zhì)對應關系正確的是A．銀有金屬光澤，可用于制造電線B．氮氣是無色無味的氣體，可用作保護氣C．石墨能導電，可用于制作鉛筆芯D．氫氣具有可燃性，能作高能燃料10．下列有關金屬材料的說法，不正確的是A．家用電器中都有金屬材料B．鋼在純氧中完全燃燒會有二氧化碳生成C．純鋁比硬鋁更適合制作飛機外殼承力框架D．銅器比鐵器早出現(xiàn)與銅的金屬活動性比鐵弱有關11．2022年，在貴州貴安大松山墓群的考古現(xiàn)場出土了很多精美的裝飾品，有金掛飾、銀背梳等。其中金掛飾的制作材料屬于A．合成材料 B．金屬材料 C．非金屬材料 D．復合材料12．福廈高鐵湄洲灣跨海大橋是中國首座跨海高鐵矮塔斜拉橋，高鐵和橋梁建設用到大量金屬材料。下列有關說法錯誤的是A．鋁合金的使用大大減輕高鐵列車車廂的自重B．高強鋼絲抗拉強度大，可制成橋梁的斜索C．銅用作高鐵列車電器元件是利用銅有良好的導電性D．用FeCl2溶液、AlCl3溶液和銅片比較鐵、鋁、銅的金屬活動性13．神舟十五號乘組將于今年6月返回地面，神舟十五號飛船中的部分裝置使用了鈦合金等金屬材料。下列有關金屬和金屬材料的說法正確的是A．銅是目前世界上年產(chǎn)量最高的金屬B．所有金屬都是銀白色的固體C．純金屬的抗腐蝕性能一般比它們組成的合金更好D．鈦和鈦合金被廣泛應用于火箭、導彈、航天飛機等14．長沙“高鐵西站”建設如火如荼，預計2025年運營。高鐵西站建設需要用到大量金屬材料。下列有關金屬材料的說法正確的是A．鋼是純凈的鐵B．銅鋅合金的硬度比純銅更小C．鋁制品抗腐蝕性能很好是因為鋁的化學性質(zhì)不活潑D．鐵制品表面鍍鉻既美觀耐磨又防銹15．下列生活用品主要由合成材料制成的是A．聚乙烯食品保鮮膜B．玻璃鋼餐桌C．陶瓷碗 D．不銹鋼筷子16．下列生活用品中，主要是用合成材料制作的是A．鋁合金窗 B．木桶 C．塑料水杯 D．純棉T恤17．下列制造用到的材料中，屬于有機合成材料的是A．鈦合金 B．硅晶體 C．玻璃 D．塑料18．今年6月4日，神州十五號載人飛船（模型圖如下）的返回艙經(jīng)過大氣層時，經(jīng)受住了一千多度的高溫考驗，最終成功返回地面。下列說法錯誤的是

A．太陽翼可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．飛船大量使用密度較小的合金材料，能減輕船體質(zhì)量C．返回艙表面所用的材料具有熔點高、強度大等特點D．天線材料采用了鈦鎳合金，它屬于有機合成材料19．“鐵翼展翅，藍天為證”電影《長空之王》一部中國的空軍史，試飛員們翱翔在藍天，為保衛(wèi)中國領土不被侵犯，用生命譜寫著英雄的篇章，研制出從殲5一直到目前中國先進的第六代戰(zhàn)斗機殲28，使中國軍事實力不斷提升和強大，下面有關說法錯誤的是A．殲擊機機身采用了大量的鈦合金，具有重量輕、強度高、耐腐蝕等優(yōu)點B．殲擊機每飛一小時，需消耗4噸燃料，燒的并非普通燃油，而是航空煤油，它是通過石油煉制制得C．飛行員外穿夾克采用防水防風尼龍面料，極大提升了飛行夾克的保暖性，具有吸水性、透氣性好的優(yōu)點D．殲擊機“玻璃座艙罩”其實并不是真正的玻璃，大多數(shù)第三代戰(zhàn)斗機采用的是有機玻璃，它是一種塑料20．廣府文化獨具特色，如廣彩、廣繡、扒龍舟、廣東剪紙等。下列說法正確的是A．