高中化学 外阅读资料 新人教版选修3.doc

高中化学选修三（人教版）课外阅读资料第一章原子结构与性质第一节 原子结构拓展视野原子结构模型的主要演变过程1、思考“大物质与小物质”的关系公元前 400 多年，古希腊哲学家德谟克利特, 提出万物由原子构成的思想，认为原子是不能再分的实心小球。2、小物质到底是什么？有什么特点？19 世纪初，道尔顿对小物质的思考，创立了原子学说，基本观点包括： 一切物质都是由不可见的，不可再分的原子组成，原子不能自生自灭； 同种类的原子具有相同的性质，不同的原子性质不同； 每一种物质都由特定的原子组成。原子学说成为 19 世纪初化学理论的基础，推动了 19 世纪化学的迅速发展。 3.神秘的绿色荧光-电子的发现，产生“葡萄干布丁模型”汤姆逊对“阴极射线管”的研究，得出结论：原子并不是物质可分性的最后极限，从原子中可以进一步分出电子。提出“葡萄干布丁模型”-原子含有一个均匀的阳电球，若干阴性电子在这个球体内运行。这个模型，电子分布在球体中很有点像葡萄干点缀在一块蛋糕里，称为“葡萄干蛋糕模型”或“葡萄干布丁模型”。从此，人们打开了神秘的原子世界的大门，进入了微观世界的新纪元。汤姆逊的实验设计得很巧妙，然而其物理思想其实很简单：如果射线是带负电的，它们不仅能被磁铁偏转，也应该在电场中偏转。汤姆逊制作了一个类似于赫兹实验用的克鲁克斯管，把偏转金属板放在放电管内，金属板上加一个电压形成电场，当阴极射线通过电场时，没有观察到任何持续而稳定的偏转。但细心的汤姆逊没有放过实验中出现的非常细微的异常现象。他发现在金属板上外加电压的瞬间阴极射线出现短暂的偏转，然后很快地回到管壁标尺的中点。 汤姆逊抓住这瞬间的异常，分析出现这种现象的可能原因。他认为，当阴极射线穿过气体时会使气体变成导电体，射线将被导电体包围起来，屏蔽了电的作用力，就像金属罩把验电器屏蔽起来一样，使它不受外部的电作用。由此，汤姆逊利用了当时最先进的真空技术，将放电管内的空气一直抽到只剩下极小量的空气时，终于排除了电离气体的屏蔽作用，使阴极射线在电场中发生了稳定的电偏转，偏转的方向表明射线带的是负电荷，取得了前人没有得到的新的物理测量结果。汤姆逊成为最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人。4. 卢瑟福的行星式原子模型卢瑟福做过多次粒子去轰击金箔的实验，观测的结果和汤姆逊的葡萄干蛋糕模型符合得很好。盖革和卢瑟福的学生马斯登又重复着这个已经做过多次的实验，奇迹出现了!他们不仅观察到了散射的粒子，而且观察到了被金箔反射回来的粒子。卢瑟福陷入深深的思考-“这是一件不可思议的事。这就像你对着卷烟纸射出一颗15英寸的炮弹，却被反射回来的炮弹击中一样地不可思议”。 卢瑟福对 粒子散射实验的思考，证实了原子中带正电的原子核只是一个体积极小，质量大的核，核外电子受原子核的作用而在核外围空间运动，产生核式原子模型, 推翻了他的老师汤姆逊的实心带电球原子模型。 然而，卢瑟福原子模型存在的致命弱点是正负电荷之间的电场力无法满足稳定性的要求。5、核外的量子化轨道-玻尔模型 玻尔在卢瑟福模型的基础上，他提出了电子在核外的量子化轨道，假定原子只能处在分立的定态之中，而且最低的定态就是原子的正常态。玻尔的原子理论给出这样的原子图像：电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动，离核愈远能量愈高；可能的轨道由电子的角动量必须是 h/2的整数倍决定；当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的，辐射的频率和能量之间关系由 eh给出。玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律，描绘出了完整而令人信服的原子结构学说，但是波尔理论只限于解释氢原子或类氢离子的光谱，不能解释多电子原子的光谱。还有微观粒子的波粒二象性、海森堡提出的测不准原理、薛定谔方程等理论为近代量子力学奠定了理论基础。总之，20世纪20年代中期建立的量子力学理论，使人们对于原子结构有了更深刻的认识，从而建立了原子结构的量子力学模型。在建立模型的过程中，实验促进科学的发展，对实验中的某些细小误差的研究，也许就是新理论产生的基础。第二节 原子结构与元素的性质拓展视野各种各样的元素周期表谁都见过化学书上那个最标准的现代元素周期表。实际上，元素周期表的形式不止这一种，它可以是沿螺旋线排布的、三角式的、立体的请看以下这些图片：门捷列夫所制的早期元素周期表螺旋式元素周期表立体的元素周期表另一种样子的立体周期表历史上曾经有过的一种三角形周期表按电子轨道排列制作的周期表印在杯子上的元素周期表第二章 分子结构与性质第一节 共价键拓展视野量子化学大师鲍林 鲍林是著名的量子化学家，曾两次荣获诺贝尔奖金(1954年化学奖， 1962年和平奖)。鲍林在读中学时、各科成绩都很好，尤其是化学成绩一直名列全班第一名。他经常埋头在实验室里做化学实验，立志当一名化学家。1917年，鲍林以优异的成绩考入俄勒冈州农学院化学工程系，他对化学键的理论很感兴趣，同时，认真学习了原子物理、数学、生物学等多门学科。这些知识，为鲍林以后的研究工作打下了坚实的基础。鲍林在探索化学键理论时，遇到了甲烷的正四面体结构的解释问题。传统理论认为，原子在未化合前外层有未成对的电子，这些未成对电子如果自旋反平行，则可两两结成电子对，在原子间形成共价键。一个电子与另一电子配对以后，就不能再与第三个电子配对。在原子相互结合成分子时，靠的是原子外层轨道重叠，重叠越多，形成的共价键就越稳定一这种理论，无法解释甲烷的正四面体结构。为了解释甲烷的正四面体结构。说明碳原子四个键的等价性，鲍林在1928一1931年，提出了杂化轨道的理论。该理论的根据是电子运动不仅具有粒子性，同时还有波动性。而波又是可以叠加的。所以鲍林认为，碳原子和周围四个氢原子成键时，所使用的轨道不是原来的s轨道或p轨道，而是二者经混杂、叠加而成的“杂化轨道”，这种杂化轨道在能量和方向上的分配是对称均衡的。杂化轨道理论，很好地解释了甲烷的正四面体结构。鲍林在研究量子化学和其他化学理论时，创造性地提出了许多新的概念。例如，共价半径、金属半径、电负性标度等，这些概念的应用，对现代化学、凝聚态物理的发展都有巨大意义。1932年，鲍林预言，惰性气体可以与其他元素化合生成化合物。惰性气体原子最外层都被8个电子所填满，形成稳定的电子层按传统理论不能再与其他原子化合。但鲍林的量子化学观点认为，较重的惰性气体原子，可能会与那些特别易接受电子的元素形成化合物，这一预言，在1962年被证实。鲍林还把化学研究推向生物学，他实际上是分子生物学的奠基人之一，二十世纪40年代初，他开始研究氨基酸和多肽链，发现多肽链分子内可能形成两种螺旋体，一种是a -螺旋体，一种是g -螺旋体。经过研究他进而指出：一个螺旋是依靠氢键连接而保持其形状的，也就是长的肽键螺旋缠绕，是因为在氨基酸长链中，某些氢原子形成氢键的结果。作为蛋白质二级结构的一种重要形式，a-螺旋体，已在晶体衍射图上得到证实，这一发现为蛋白质空间构像打下了理论基础，这些研究成果，是鲍林1954年荣获诺贝尔化学奖的项目。1954年以后，鲍林开始转向大脑的结构与功能的研究，提出了有关麻醉和精神病的分子学基础。他认为，对精神病分子基础的了解，有助于对精神病的治疗，从而为精神病患者带来福音。鲍林是第一个提出“分子病”概念的人，他通过研究发现，镰刀形细胞贫血症，就是一种分子病，包括了由突变基因决定的血红蛋白分子的变态。即在血红蛋白的众多氨基酸分子中，如果将其中的一个谷氨酸分子用缬氨酸替换，就会导致血红蛋白分子变形，造成镰刀形贫血病。鲍林通过研究，得出了镰刀形红细胞贫血症是分子病的结论。鲍林坚决反对把科技成果用于战争，特别反对核战争。鲍林是一位伟大的科学家与和平战士，他的影响遍及全世界。第二节 分子的立体构型拓展视野捉鬼大仙经常见算命先生在百姓家中“捉鬼”，口中喷出一口清水，用桃木剑狠狠劈下，香案的白纸上便留下几道血迹，大家不能不信，乖乖掏钱。其实只要学点化学知识，你也可以成为“捉鬼大仙”，揭穿他们骗人的把戏。这与我们所学的铁的化合物的知识有关，你还记得如何检验fe3+吗？向含有fe3+ 的溶液中滴如几滴硫氰化钾溶液，fe3+ +3scn- = fe(scn)3 形成血红色溶液。 捉鬼大仙就是利用了这个原理，白纸用硫氰化钾溶液浸透，凉干，桃木剑用氯化铁溶液浸过，捉鬼时，口喷清水，将两种物质变成溶液，使其反应生成血红色溶液。一吹即燃的蜡烛 捉鬼大仙让你自己买几根蜡烛，让大家相信这是一只普通蜡烛。然而，捉鬼大仙把蜡烛插到蜡台上，对准蜡烛心吹一口气后，蜡烛便燃烧起来了。当你看完后，能回答蜡烛一吹即燃的奥秘吗？ 原来，捉鬼大仙在吹气之前将蜡烛芯松散开，趁大家不注意滴进了些溶有白磷的二硫化碳溶液。因为二硫化碳液体是极易挥发的物质，捉鬼大仙吹口长气使其挥发速度进一步加快，当二硫化碳挥发完了，烛芯上留下极为细小的白磷颗粒，白磷与空气中的氧气发生氧化反应并产生热量，当温度升高到35时，白磷便自行燃烧，随之就把原来熄灭的烛芯又引着了。魔壶用一只透明的玻璃壶，向5只杯子中注入溶液，5只杯子中颜色各不相同，你知道其中的秘密吗？ 反应原理：氯化铁溶液与不同物质反应，生成物的颜色不同。 fecl3+kscn = fe(scn)cl2+kcl （红色） fecl3+3agno3 = 3agcl+fe(no3)3 （乳白色） 2fecl3+na2s = 2fecl2+2nacl+s （乳黄色） 4fecl3+3k4fe(cn)6 = fe4fe(cn)63+12kcl （蓝色） fecl3+3naoh = fe(oh)3+3nacl （红褐色）5只尖底高脚酒杯，事先分别加入下列溶液中的一种：5的硫氰化钾溶液、3的硝酸银溶液、饱和硫化钠溶液、1 mol/l的亚铁氰化钾溶液、40的氢氧化钠溶液各1 ml（看上去像似空杯）备用。表演时将5只高脚杯并排放好，从事先准备好的盛有55 ml 10的氯化铁溶液的无色透明咖啡壶中，向各杯中依次倒入约60 ml氯化铁溶液，各杯依次呈现红色、乳白色、金黄色、青蓝色、红褐色。化学中魔术还很多，愿各位同学学好化学，揭穿“大仙们”的把戏。第三节 分子的性质拓展视野分子极性的应用水分子中间的共用电子对偏向于氧原子一方，使水分子的两端分别带有正负电荷，所以水分子是极性分子。利用水分子的极性，科学家发明了磁化杯，磁化杯内有一个强磁场，在磁场的作用下，水分子像听从命令的士兵那样，一个个头尾排列得整整齐齐，水分子的极性就显现出来并表现宏观的磁性。空气中的灰尘大多带有静电，由于静电作用灰尘常常互相缠成一团，室内常常能见到这样的灰尘团，如果利用水分子的极性，将水加热成为水蒸气，并经过磁化，这些细小的水珠就成了一块块小磁铁，它们就能吸住带静电的灰尘。德国科学家根据这一道理发明了磁化蒸气吸尘器，磁化蒸气吸尘器特别适用于清洗害怕腐蚀性洗涤剂威胁和不便清洗的地毯、墙纸、木器和大理石等。当极性水分子处于一种高频变换的磁场中的时候，水分子的两极就会相应快速改变方向和变换位置，从而互相摩擦产生热量，微波炉就是根据这一道理而诞生的新一代烹饪家用电器。电磁波的波长与频率成反比，由于微波的波长短，所以它的频率极高，这种高频变换造成磁场以每秒24.5亿次的速度变换，引起极性水分子以相同高速度的轮摆运动，它们互相摩擦产生极大的热量，可以用来加热和烹饪食品。水是吸收微波能的最好介质。利用水分子的极性，只要有水分存在的地方，都可以利用微波来处理，从而达到杀菌消毒，干燥防霉等功效。微波烘衣机于1996年在美国诞生并迅速进入市场。用微波帮助银行进行大批量货币消毒，营养口服液封口消毒保质，图书馆长期保存时杀虫灭菌，木材干果的干燥防霉，等等，都利用水分子的极性。分子极性的运用渗透到天然药物化学研究的许多方面。水是强极性溶剂，对药材细胞穿透力大，但由于分子极性强且能形成氢键，因而沸点高，不易浓缩，水提取液易霉变；亲水性有机溶剂是指极性较大，与水能混溶的有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮等，此类溶剂对细胞的穿透力强，分子极性比水小，沸点也比水低，应用范围广；亲脂性有机溶剂指与水不能混溶的有机溶剂，如石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙脂等，此类溶剂对细胞的穿透力弱，沸点低。分子极性是选择溶剂的关键依据，各类中草药化学成分不同，各成分极性不同。要做到最大限度地将有效成分从药材中提取出来，须遵循“相似相溶”的原理。在水提取液中加入有机溶剂，会减小溶剂的极性，使水提取液中的水溶性成分(淀粉、树胶、粘液质、蛋白质)从溶剂中析出。分子极性不同是层析法分离药物在吸附柱层析、纸层析、薄层层析等层析法中，药物的分离取决于各成分在固定相中的迁移速度。极性大的化合物被牢固吸附，迁移慢；极性小的化合物被吸附弱，迁移快。洗脱剂也可以被吸附，它和被分离物质争夺在固定相表面的位置。在选择固定相与流动相时，必须考虑被分离药物的成分、固定相、流动相三者的极性大小，合理处理三者的关系，若固定相、被分离物质极性都强，两者吸附牢固，欲将其解附，必须用极大的洗脱剂，此时被分离物质无差别地解吸附，达不到分离的目的。一般而言，化合物亲脂性强，宜选用极性强的吸附剂，极性弱的流动相；反之，化合物极性大时，宜选用极性弱的固定相，极性强的流动相。第三章 晶体结构与性质第一节 晶体的常识拓展视野人工晶体人工晶体按照功能不同，可分为半导体晶体，激光晶体，非线性光学晶体，光折变晶体，闪烁晶体，电光、磁光、声光调制晶体，压电晶体，红外探测晶体，光学晶体，双折射晶体，宝石晶体与超硬晶体等十二类。1、带来信息技术革命的晶体-半导体晶体半导体是指电阻率介于典型的金属和典型的绝缘体之间的一类物质，其电阻率在10-2至107 欧姆/厘米之间。最常见的半导体晶体是周期表上第iv主族的硅(si)和锗(ge)，此外还有iiiv族的砷化镓(gaas)、锑化铟(insb)和iivi族的硒化锌(znse)等。 电子迁移率是衡量半导体运算速度的标志，其数值越大，半导体的运算速度就越高。硅的电子迁移率比锗大，但它在半导体中并不是最大的。如果把硅的运算速度比作时速为60公里的汽车，砷化镓就是时速为300公里的高速火车，而锑化铟则是时速为3000公里的火箭。虽然硅的运算速度不高，但比砷化镓、锑化铟易于生长，所以半导体工业中使用最多的还是硅单晶。 2、激光晶体激光晶体就是能够发射出激光的晶体。最早使用的激光晶体是掺铬的红宝石晶体（cr：al2o3），现在用得最多的是掺钕的钇铝石榴石(nd:yag)。3、变频晶体-非线性光学晶体非线性晶体具有非线性光学效应，它可使激光的波长发生变化。激光晶体辐射的激光波长多为红外光，通过非线性晶体变频后能变为可见光。非线性晶体拓宽了激光波段，可使激光得到更有效的应用。比如红外激光经非线性晶体倍频后成为绿光，绿光可用于水下通讯、光盘存储等方面。 4、光折变晶体在一定强度激光的照射下，折射率会发生变化的晶体，叫光致折射率变化晶体，简称光折变晶体。 5、闪烁晶体在高能粒子的撞击下，能将高能粒子的动能变为光能而发出荧光的晶体，称为闪烁晶体。闪烁晶体在核医学、高能物理、核技术、空间物理及石油勘探等领域具有广泛的应用。在闪烁晶体各项性能参数中，密度、光输出与响应时间等项比较重要。由于入射的是高能粒子，晶体的密度越大越好，如此需求的晶体厚度就会变小，从而易于生长。目前使用较多闪烁晶体的是bgo、csi、pbwo4等。 为了进行高能粒子的研究，国际上建造了越来越多的对撞机与加速器，其中需要闪烁晶体作靶以捕捉高能粒子的踪迹。丁肇中教授领导的西欧核子研究中心在建设正负电子对撞机时需要十几吨的bgo闪烁晶体（即锗酸铋，分子式为bi12geo20）作靶，为此在世界范围内进行了招标。我国硅酸盐研究所生长的bgo晶体因尺寸大、质量优而战胜法、日、美等国成功夺标，从而我国几乎独占了这一方面应用的国际市场，也为中国的人工晶体赢得了声誉。6、电光、磁光、声光调制晶体在电场作用下，某些晶体的折射率会发生变化，利用这种性质，可对入射到晶体中的光束的强度、相位以及光束的出射方向进行控制，此种晶体称为电光晶体。 电光晶体最重要的用途是作光调制器。 7、会唱歌的晶体-压电晶体当对某些晶体挤压或拉伸时，该晶体的两端就会产生不同的电荷，这种晶体就叫压电晶体。当然，产生的电荷的量是非常少的，但却是仪器可以检测到的，并能够加以利用。手表中用于稳定频率的谐振子就是用水晶这种压电晶体制作的。 压电晶体只有按照一定的方向切割，才具有压电效应。切割方向不同，对晶体的压电效应影响很大。如果在特定方向的压电晶片上镀上电极，加上交流电，则压电晶片会作周期性的伸长或缩短，产生振荡，如同人唱起歌来一样。8、黑夜中的千里眼-热释电晶体在温度变化时，某些晶体由于结构上的非对称性，能在某一结晶学方向上引起正负电荷重心的相对位移，改变其自发极化状态，从而在该方向两边产生数量相等、符号相反的束缚电荷，具有这种性质的晶体称为热释电晶体。热释电晶体一个重要的用途就是制作火车轮轴的温度测量系统。火车的车轮安装不当和超负荷运转时都会产生大量的热量，易造成事故。热释电晶体可将产生的热量转化为电信号，检测电信号的大小就可以知道轮轴的温度，判断是否达到了使用的极限以进行控制。9、宝石晶体有极高的硬度、奇特的星彩闪光或艳丽颜色的晶体，是大家所熟悉的宝石晶体。立方氧化锆的硬度仅次于金刚石，折射率也相当大，可以有很高的星彩效应。钻石彩色闪光的原因是什么呢？众所周知，白光可看成有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光组成。人们将宝石切磨出多个侧面，由于色散的存在，一束白光入射宝石后，会分解出不同的色光，经宝石反射或透射后的白光就会出现五颜六色的彩色闪光，这就是钻石星彩效应的成因。10、无坚不摧的晶体-超硬晶体人工合成的金刚石粒度较小，仅半个毫米左右。砂轮与切割机的锯片所要求的金刚石颗粒很小，约几百目，称之为金刚石磨料，所以人工合成金刚石主要应用在工业方面。第二节 分子晶体与原子晶体拓展视野金刚石工具在工业应用领域中的地位和作用金刚石磨具、刀具和修整工具主要应用于机械加工工业和光学玻璃工业，锯切工具广泛应用于建筑材料中天然石材和人造石材的切割加工，钻探工具主要应用于地质勘探和油气井的钻进，工程钻头则用于建筑施工，拉丝模具专用于控制导线和筛网用的各种金属丝。1.机械加工工业金刚石磨具是磨削硬质合金的特效工具，他的最大的成功是金刚石树脂砂轮和青铜基砂轮磨削硬质合金刀具，推动了硬质合金的进程；同时，还适用于磨削硬质合金量具、模具、夹具及其他硬质合金工件。金刚石对硬质合金的研磨能力比碳化硅高数千倍。刃磨硬质合金车刀时，每磨除1g金属要消耗碳化硅磨料415g，而金刚石仅消耗24mg。金刚石砂轮磨削硬质合金比普通砂轮磨削比高上千倍，成本降低10%以上。金刚石砂轮磨削硬质合金刀具可以避免用碳化硅砂轮加工时容易出现裂纹、崩口等缺陷，加工出的刀具粗糙度和精确度高，刀具寿命可延长50100%，而且可以省掉刃磨后的抛光工序，生产效率可以提高数倍。2.建筑工业与建材工业在天然大理石、花岗岩和人造铸石、水磨石、瓷砖、混凝土等建筑材料加工方面，普遍使用金刚石工具。天然石材的矿山开采，使用烧结法和电镀法制造的金刚石绳锯是最先进最经济合理的方法，与传统的打眼放炮的旧方法相比，石材成材率大大提高，能有效地防止自然资源严重浪费。把从矿山开采下来的块状石材荒料锯切为厚度1.5cm左右的板材，已经普遍使用金刚石大圆锯片（16005000mm）和金刚石排锯，而以往用碳化硅树脂切片和砂排锯锯切板材已经成为历史。大块板材要分割为符合要求的形状和尺寸规格的商品材，普遍使用的理想工具是中等规格的金刚石圆锯片（350500mm）。现场施工过程中边角料的切割则需要用105mm左右的小直径金刚石切割锯片，包括干切片和湿切片。天然板材以及人造地板砖的表面磨光和边棱倒角加工，则需要使用金刚石磨块、磨辊、磨边轮等多种金刚石工具。在建筑工程中，金刚石锯片已经成功地用于切割飞机跑道和高速公路的防滑槽，切割混凝土路面和沥青路面的伸缩缝，还用于混凝土墙板的切割。金刚石薄壁工程钻头在旧建筑的拆除和新建筑施工过程中也得到日益广泛的应用。例如利用金刚石钻头替代钢质冲击钻，在墙壁和楼板上打孔，取得很好效果。3 、地质钻探与开采工业在冶金、煤炭、石油等地质勘探和开采领域，广泛使用金刚石钻头。由于其硬度极高，能钻进硬质合金钻头、钢粒钻头等难以钻进的最硬的岩层，而且非常耐用，平均进尺比硬质合金钻头提高一倍甚至数倍，因此起钻次数可以大为减少。钻进速度快，在钻进坚硬致密的岩石时更为明显。例如钻进特别坚硬的10级岩石，小口径金刚石钻进速度可达1.02.0m/h，而钢粒钻进只有0.20.3m/h。小口径金刚石钻进可以节约钢材，减少劳动强度，减少事故率（由10%减少到2%），而且井斜小，井孔弯曲小，减小到每米一度左右；岩芯采取率提高，一般可达90%。钻探总成本比使用硬质合金钻头明显降低，一般降低30%40%。4、光学玻璃工业以前使用碳化硅加工光学玻璃，效率低，劳动条件差。现在已经全部采用金刚石工具进行加工，包括下料、切割、铣磨、磨边，以及凸凹曲面的精磨。综合生产效率提高数倍至数十倍。在宝石、玉器、玛瑙等方面，金刚石工具应用也取得了与玻璃加工同样显著的效果。5、电子电器工业金刚石拉丝模可以拉制电子电器工业用的直径从毫米级到微米级的各种金属丝导线。拉丝产品粗糙度好，精度高，精度可达12m。尤其是对高硬度金属丝，例如拉制微米级的铂丝、钨丝以及超细的铜丝，金刚石拉丝模是理想的工具。金刚石拉丝模能承受很高的压力、摩擦力和数百度的高温，不容易磨损变形，使用寿命长达数年，甚至数十年，耐用度是硬质合金拉丝模的几十倍至几百倍。聚晶金刚石拉丝模与天然金刚石拉丝模相比，更有其独到之处。他不存在天然金刚石的各向异性，不容易劈裂，也不会因为某个特定方向磨损快而造成变形，拉丝孔可以始终保持正圆形。聚晶金刚石拉丝模的另一个特点是金刚石颗粒之间有硬度相对较低的粘结层存在，其厚度数微米至几十微米，这样，在使用中孔壁上就会形成细微沟槽，可以容纳润滑剂。因此，虽然聚晶金刚石的硬度低于天然金刚石，但寿命却比后者长。好的聚晶金刚石拉丝模寿命是天然金刚石拉丝模的数倍。而聚晶金刚石拉丝模的价格便宜，只有天然金刚石拉丝模的1/51/3。金刚石拉丝模的局限性是对某些过渡金属使用效果差，拉丝孔的抛光加工也比较困难。第三节 金属晶体拓展视野常用金属铜分类及产品牌号表示一、常用金属铜产品牌号表示办法1、 命名原则 有色金属及合金产品牌号的命名，规定以汉语拼音字母或国际元素符号作为主题词代号，表示其所属大类，如用 l 或 al 表示铝， t 或 cu 表示铜。主题词以后，用成份数字顺序结合产品类别来表示。即主题词之后的代号可以表示产品的状态、特征或主要成份，如 lf 为防（ f ）锈的铝（ l ）合金； ld 为锻（ d ）造用的铝（ l ）合金； ly 为硬（ y ）的铝（ l ）合金，这三种合金的主题词是铝合金（ l ）。又如 qsn 为青（ q ）铜中主要的添加元素为锡（ sn ）的一类； qal9-4 为青（ q ）铜中含有铝（ al ），成分中添加元素铝为 9% ，其他添加元素为 4% ，这两种合金的主题词是青铜（ q ）。因此，产品代号是由标准（ gb340-78 ）规定的主题词汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法来表示。2、有色金属及合金产品的状态、加工方法、特征代号，采用规定的汉语拼音字母表示。如热加工的 r （热），淬火的 c （淬），不包铝的 b （不），细颗粒的 x （细）等。但也有少数便外，如优质表面 o （形象化表示完美无缺）等。二、铜及铜合金1、纯净的铜是紫红色的金属，俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。纯铜富有延展性。象一滴水那么大小的纯铜，可拉成长达两公里的细丝，或压延成比床还大的几乎透明的箔。纯铜最可贵的性质是导电性能非常好，在所有的金属中仅次于银。但铜比银便宜得多，因此成了电气工业的“主角”。电气工业中的纯铜，含铜达99.95以上才行。极少量的杂质，特别是磷、砷、铝等，会大大降低铜的导电率。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大，用于电气工业的铜一般都必须是无氧铜。2、黄铜是铜与锌的合金，因色黄而得名。随着含锌量的不同，黄铜的颜色也不同。如含锌量为1820时，呈红黄色；含锌2030，呈棕黄色；含锌3042，呈淡黄色；含锌42%，呈红色；含锌50，呈金黄色，含锌60，呈银白色。现在工业上所用的黄铜，一般含锌量在45以下，所以常见的黄铜大都是黄色。黄铜中加入锌，可以提高机械强度和耐腐蚀性。黄铜又称“伪黄金”，因为它外表很象黄金，至今，一些“金”字、“金”箔，便常是用黄铜做的。黄铜敲起来音响很好，因此锣、钹、铃、号都是用黄铜做的，甚至连风琴、口琴的簧片也用黄铜做。黄铜耐腐蚀性好，特别是锡黄铜(俗称“海口用黄铜”)，用来制造船舶零件。此外，在国防工业上，黄铜大量用于制造子弹壳与炮弹壳。 3、青铜是铜与锡的合金，因色青而得名。我国古代使用青铜制镜。青铜很耐磨，青铜轴承是工业上著名的“耐磨轴承”，纺纱机里便有许多青铜轴承。青铜还有个反常的特性“热缩冷胀”，因此用来铸造塑象，受冷膨胀，可以眉目清楚、轮廓正确。4、白铜是铜与镍的合金，因色白而得名。它银光闪闪，不易锈蚀，常用于制造精密仪器。 5、铜受潮，易生成绿色的“铜绿”碱式碳酸铜，是有毒的，因此铜锅内壁常镀锡，以防生铜绿。 6、氧化铜是黑色的粉末。近年来，我国普遍推广使用氧化铜无机粘结剂。这种无机粘结剂是把磷酸与氢氧化铝混合，加热制成甘油股的粘稠液体，然后倒到氧化铜粉末中，不断搅拌，调成黑色的“浆糊”。把这种黑“浆糊”涂在需粘结的金属表面，然后压紧，过两、三天后，两块金属就紧紧地粘在一起了。氧化铜无机粘结剂能把金属与金属、陶瓷与陶瓷、金属与陶瓷牢牢地粘合。过去，刀具上的刀刃硬质合金，是用焊接的方法焊上去，焊接时温度很高，往往会降低刀具的硬度，缩短使用寿命。改用氧化铜无机粘结剂粘合，不用加热，粘合很牢，使用寿命可延长一倍左右。用它粘结红宝石挤压器、弹簧夹片、玻璃仪器等效果也很好。氧化铜无机粘结剂成本低廉，只及铜焊成本的十分之一。这种粘结技术，是一项多快好省的新技术。我国各地化工厂已成批生产氧化铜粘结剂，使铜这个古老的元素又有了新用途。世界铜矿资源主要分布