第节金属材料和复合材料（DOC）

第节金属材料和复合材料 第节金属材料和复合材料 DOCDOC 第3节金属材料和复合材料第3节金属材料和复合材料 自主学习 自主学习 一 金属与金属材料 一 金属与金属材料1 金属的分类 1 冶金工业黑色金属Fe Cr Mn 黑色金属的颜色不一定是黑色 如纯净的铁 铬的颜色是银白色 有色金属除Fe Cr Mn以外的 所有金属 2 按密度轻金属密度 4 5g cm3 如钠 镁 铝 重金属密度 4 5g cm3 如铁 铜 W 3 按自然界中的含量常见金属如铁 4 75 铝 7 7 钙 3 4 5 等稀有金属如锆 铌 钼等2 金属的通性有金属光泽 有延展 性 是电和热的良导体 具有还原性 金属之最金属之最在生活生产中使用最广泛的金属是铁 地壳中含 量最多的金属元素是铝 Al 最稳定的金属单质 延展性最好的 都是金 Au 导电性能最好的是银 Ag 自然界中最活泼的金 属是铯 Cs 最硬的金属单质是铬 Cr 熔点最高的金属单质 是钨 3413 W 熔点最低的金属单质是汞 39 Hg 密度最大的是锇 22 57g cm3 3 钢铁 1 生铁含碳量2 4 3 硬度大 但较脆且不易机械加工 2 普通钢含碳量0 03 2 增加了铁锰等元素 改善了性能 但易锈蚀 3 不锈钢在普通钢基础上 加入铬镍等元素 含铬在一般在12 以上 在空气中能保持金属光泽 且有不生锈的特性 4 金 银 铜等金属材料 1 物理性质 特性金是黄色金属 银是白色金属 铜是紫红色金 属 共性硬度较小 熔点较高 密度较大 具有金属光泽 良好的延 展性 导电性和导热性 2 化学性质金 银 铜都属于不活泼金属 相对而言 其活泼性 依次增强 金金是最稳定的金属之一 在高温下也不能与氧气反应 不能被 硝酸等强氧化性酸氧化 但金能溶解在王水中 银银虽然不能与盐酸 稀硫酸反应 但能溶解在硝酸等强氧化性 酸中Ag 2HNO3 浓 AgNO3 NO2 H2O 3Ag 4HNO3 稀 3AgNO 3 NO 2H2O 铜a与非金属单质反应2Cu O2 2CuO 2Cu S Cu 2S Cu Cl2点燃CuCl2b与酸反应与银相似 铜不能与盐酸 稀硫酸 反应 但能溶解在硝酸等强氧化性酸中Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO 2 2H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO 3 2 2NO 4H2O c与盐溶液反应Cu 2FeCl3 CuCl2 2FeCl2d铜的锈蚀铜在干燥空气 中性质稳定 在潮湿空气中会被腐蚀 在表面逐渐形成一层绿色的 铜锈铜锈2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2CO3 又叫铜绿铜绿 3 用途 金及其合金除了用于首饰以外 在电子工业的用量占工 业用量的90 以上 在航空航天工业中 金在飞机和航天器有关部件所用的材料也占有 重要地位 银除了用于首饰以外 在有机合成 能源开发 材料制造等方面 的应用越来越被重视 铜在电气和电子工业中主要用于制造电线 通讯电缆等 这方面应用占铜的工业总用量的一半左右 半导体器件中的硅芯片 上用铜代替铝线 建筑业上用铜制造水管及其它排水设施 具有独 特的杀菌功能 抑制细菌生长 钛 Ti 21世纪的金属 性能优储量大 用于制造飞机 导弹 宇宙飞船 舰艇 化工设备 纺织机械 人造卫星 医疗器 械 人造骨骼 等 铀 U 做核电厂反应堆的核燃料 镅 Am 用作烟雾探测器中的烟雾监测材料 4 铜的常见化合物 1 颜色 溶解性CuO 黑色 难溶 Cu2O 红色 难溶 Cu2S 黑色 难溶 CuSO4 白色 易溶 CuSO4 5H2O 蓝色 易溶 Cu2 OH 2CO3 绿色 难溶 Cu OH 2 蓝色 难溶 2 化学性质 氧化铜a 氧化铜有金属氧化物的性质 例如CuO 2 HCl CuCl2 H2O b 氧化铜具有弱氧化性 可与某些还原剂反应 例如H2 CuO Cu H2O C 2CuO高温2Cu CO2 CO CuO Cu C O2 2NH3 3CuO 3Cu N2 3H2O c 氧化铜在高温下可发生分解反应4CuO高温2Cu2O O2 硫酸铜Cu SO4晶体与无水CuSO4之间可以相互转化CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O 二 复合材料 二 复合材料1 概念将 的材料经 而制成的材料 2 组成复合材料 基体起作用起作用3 优点既保持了 的特点 又使各组分之间 形成了 原材料的特 性 题型 一 复合材料的组成及特点题型 一 复合材料的组成及特点例1例1下列关于复合材料的说法正确的 是A 将不同性质的材料经简单混合便成复合材料B 合金就是复合 材料C 复合材料中的各部分作用相同D 复合材料两种或两种以上 不同性质的材料经特殊加工而制成的研析研析本题考查复合材料的 概念 它不同于混合物 不同于合金 复合材料两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的 并 不是简单的混合 复合材料的两部分作用是不同的 基体起连接作用 增强体起骨架 作用 答案答案D题型 二 重要的复合材料题型 二 重要的复合材料例2例2下列对玻璃钢的叙述正确的是A 玻璃钢 是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的 所以其成分与普通玻璃相 同B 玻璃钢是以玻璃为基体 钢纤维做增强体的复合材料C 玻璃 钢的基体是合成树脂 增强体是玻璃纤维D 玻璃的强度和机械加工 性能比合金钢稍差 但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好研析研析玻璃 钢是人们熟悉的一种多用途的复合材料 它的学名叫玻璃纤维增强 塑料 诞生于30年代 以玻璃纤维为骨料 以合成树脂作基本和粘结剂 加热压制成型就 得到玻璃钢 其成品强度可与钢材媲美 比重仅为钢的1 5 1 4 耐高温 抗腐蚀 电绝缘 抗震抗裂 隔音隔热 加工方便 在航空 机械 汽车 舰船 建筑 化工等部门得到广泛的应用 答案答案C 小试牛刀 小试牛刀 1 垃圾是放错了位置的资源 应该加以回收 生活中的铁锅 铝制易拉罐 铜导线等可以归为一类加以回收 它 们属于 A 氧化物B 化合物C 金属或合金D 单质2 下列叙述 中 正确的是 A 含金属元素的离子不一定都是阳离子 B 在氧 化还原反应中 非金属单质一定是氧化剂 C 某元素从化合态变为 游离态时 该元素一定被还原 D 金属阳离子被还原不一定得到金 属单质 3 绿色化学 的主要内容之一是指从技术 经济上设计可行的化 学反应 使原子充分利用 不产生污染物 下列化学反应符合 绿色化学 理念的是 A 制CuSO4Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O B 制CuSO42Cu O2 2CuO Cu H2SO4 稀 CuSO4 H2O C 制Cu NO3 2Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O D 制Cu NO3 23Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O4 在一次香 港拍卖会上 保利集团花费3000多万港币购回火烧圆明园时流失的 国宝铜铸的牛首 猴首和虎首 普通铜器时间较长容易出现铜绿 其主要成分是 Cu2 OH 2CO3 这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉 不生锈 下列对其原因的分析 最可能的是 A 它们的表面都镀上了一层 耐腐蚀