学习情境1 认识化学3

1、首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 1基础化学基础化学首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 2目目 录录模块一：认识化学及其基础计算模块一：认识化学及其基础计算学习情境学习情境1：认识化学：认识化学学习情境学习情境2：基础化学中的计算：基础化学中的计算模块二：化工原材料的性质及应用模块二：化工原材料的性质及应用学习情境学习情境3：常见溶剂的特点：常见溶剂的特点学习情境学习情境4：典型可聚合单体的性质和应用：典型可聚合单体的性质和应用学习情境学习情境5：典型精细化工产品的合成原料：典型精细化工产品的合成原料模块三：化工原材料的合成工艺模块三：化工原材料的合成

2、工艺 学习情境学习情境6：化工原材料的合成工艺：化工原材料的合成工艺首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 3材料是人类赖以生存和发展的物质基础，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的重要里程碑。一直是人类进步的重要里程碑。有前途的化学有前途的化学材料材料首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 4材料材料 化学组成化学组成 使用功能使用功能 非金属材料非金属材料( (如陶瓷如陶瓷) ) 金属材料金属材料( (如铁如铁) ) 高分子材料高分子材料( (如塑料、橡胶如塑料、橡胶) ) 复合材料复合材料( (如多功能如多功能) ) 高功能材料高功能材料(

3、 (如超导如超导) ) 结构材料结构材料( (如耐高温如耐高温) ) 信息材料信息材料( (如液晶如液晶) ) 复合材料复合材料( (如合金如合金) ) 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 51.2.1 金属材料金属材料n一、金属材料一、金属材料：是以：是以金属元素金属元素为基础的材料。为基础的材料。金属单质一般有良好的塑性，但其机械性能金属单质一般有良好的塑性，但其机械性能往往很难满足工程技术等多方面的需要，因往往很难满足工程技术等多方面的需要，因此，金属材料更多以合金的形式使用。此，金属材料更多以合金的形式使用。 n由于价电子的高度离域性由于价电子的高度离域性, , 决

4、定了它们具有决定了它们具有良好的导电、导热性能和易氧化腐蚀的性能。良好的导电、导热性能和易氧化腐蚀的性能。n高密度高密度n可塑性形变，加工成各种复杂形状。可塑性形变，加工成各种复杂形状。n高延展性，决定了具有高冲击和断裂韧性。高延展性，决定了具有高冲击和断裂韧性。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 6首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 7金属金属 黑色金属：铁、锰、铬黑色金属：铁、锰、铬 有色金属：周期表中其它金属。有色金属：周期表中其它金属。 铁元素在地壳中的含量铁元素在地壳中的含量(w%)排列第四。排列第四。 灰口铁、白口铁、球墨铸铁。灰口铁、白口铁

5、、球墨铸铁。铝元素是自然界含量最多的金属元素。铝元素是自然界含量最多的金属元素。 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 8铝铝在自然界中，金属元素中含量最丰富的是铝元素。在自然界中，金属元素中含量最丰富的是铝元素。铝，银白色轻金属，有延展性。商品常制成棒状、片铝，银白色轻金属，有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧

6、化钠和白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。氢氧化钾溶液，难溶于水。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 9昆山昆山中荣金属制品有限公司中荣金属制品有限公司首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 10除尘系统除尘系统Dalamatic自动反吹袋式除尘器自动反吹袋式除尘器信封形扁滤袋脉冲清灰时会大幅度的摆动，在处理具有挑战性的粉尘时，有极好的粉尘剥离效果当含尘空气穿过滤袋时，粉尘会在滤袋表面被过滤下来脉冲清灰时， 喷吹管瞬间把压缩空气喷入滤袋中气流使滤袋瞬间膨胀，令滤袋表面的粉尘弹开而剥离粉尘脱落后掉落尘斗下及收集在尘桶内或直接回

7、到工艺中。信封形扁滤袋套在独特支架上，确保清灰更彻底并达到最佳的气流量首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 11除尘系统除尘系统首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 12地壳里所含各种元素的质量分数地壳里所含各种元素的质量分数首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 13 金属之最硬度最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属密度最大的金属密度最小的金属铬钨汞锇锂首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 14如果在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得具有金属特性的合金。如：生铁（含碳量2%4.3%）熟铁（含碳量15不时施釉，制作

8、粗糙普通陶器12断面颗粒较粗，气孔较大，表面施釉，制作不够精细细陶器15断面颗粒较细，气孔较小，施釉或不施釉，制作不够精细瓷器炻瓷器3透光性差，通常胎体较厚，呈色，断口呈石状，制作精细普通瓷器1有一定透光性，断而呈石状或贝壳状，制作精细细瓷器0.5透光性好，断面细腻，呈贝壳状，制作精细性质及特征类别中国日用瓷分类标准中国日用瓷分类标准首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 29传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料 之二：玻璃之二：玻璃 3000多年前，一艘欧洲腓尼基人的商船，满载着晶体矿物“天然苏打”，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。海水落潮，商船搁浅了。船员们纷纷登上沙滩。

9、有的船员还抬来大锅，搬来木柴，并用几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭，潮水开始上涨。他们正准备收拾一下登船继续航行时，突然有人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！” 船员们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来这些闪光的东西，是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体，这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起用一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。首页首页 上一页上一页 下一页下一

10、页 末页末页Page 30石英砂石英砂SiO2纯碱纯碱Na2CO3石灰石石灰石CaCO3高温高温首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 31玻璃是由熔体过冷所制得的非晶态材料。根据其玻璃是由熔体过冷所制得的非晶态材料。根据其形成网络的组分不同可分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、形成网络的组分不同可分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等，其网络形成剂分为磷酸盐玻璃等，其网络形成剂分为SiO2、B2O3和和P2O5。习惯上玻璃态材料可分为习惯上玻璃态材料可分为普通玻璃普通玻璃和和特种玻璃特种玻璃两大类。两大类。普通玻璃是指采用天然原料，能够大规模生产的普通玻璃是指采用天然原料，能够大规

11、模生产的玻璃。普通玻璃包括日用玻璃、建筑玻璃、微晶玻璃、玻璃。普通玻璃包括日用玻璃、建筑玻璃、微晶玻璃、光学玻璃和玻璃纤维等。光学玻璃和玻璃纤维等。 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 32钢化玻璃：钢化玻璃：普通玻璃高温骤冷冷却形成的特点：强度大、耐高温用途：制造门窗、灯罩、茶几、餐具等等首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 33防弹玻璃：防弹玻璃：多层玻璃与某种胶片叠合而成特点特点：强度大用途用途：制作汽车门窗、坦克和装甲车的瞭望孔首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 34玻璃纤维用途玻璃纤维用途：用于光导通讯、摄像、诊断、医疗、制造

12、玻璃钢、光导传感器、环境监测和飞机导航。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 35有色玻璃有色玻璃玻璃纤维玻璃纤维普通玻璃普通玻璃高温骤冷高温骤冷胶片叠合胶片叠合加入不同的物质加入不同的物质抽成丝抽成丝钢化玻璃钢化玻璃防弹玻璃防弹玻璃首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 36特种玻璃（亦称为新型玻璃）特种玻璃（亦称为新型玻璃）是指采用精制、高纯或是指采用精制、高纯或新型原料，通过新工艺在特殊条件下或严格控制形成过程新型原料，通过新工艺在特殊条件下或严格控制形成过程制成的一些具有特殊功能或特殊用途的玻璃。制成的一些具有特殊功能或特殊用途的玻璃。特种玻璃包括特种

13、玻璃包括SiO2含量在含量在85%以上或以上或55%以下的硅酸以下的硅酸盐玻璃、非硅酸盐氧化物玻璃（硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、盐玻璃、非硅酸盐氧化物玻璃（硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、碲酸盐、铝酸盐及氧氮玻璃、氧碳玻璃等）、非氧化物玻碲酸盐、铝酸盐及氧氮玻璃、氧碳玻璃等）、非氧化物玻璃（卤化物、氮化物、硫化物、硫卤化物、金属玻璃等）璃（卤化物、氮化物、硫化物、硫卤化物、金属玻璃等）以及光学纤维等。以及光学纤维等。根据用途不同，特种玻璃分为防辐射玻璃、激光玻璃、根据用途不同，特种玻璃分为防辐射玻璃、激光玻璃、生物玻璃、多孔玻璃、非线性光学玻璃和光纤玻璃等。生物玻璃、多孔玻璃、非线性光学玻璃和光纤玻璃等。

14、首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 37传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料 之三：水泥之三：水泥水泥是指加入适量水水泥是指加入适量水后可成塑性浆体，既能在后可成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬空气中硬化又能在水中硬化，并能够将砂、石等材化，并能够将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性材料。粉状水硬性材料。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 38水泥的种类很多，按其用途和性能可分为：水泥的种类很多，按其用途和性能可分为：通用水泥、专用水泥和特性水泥通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类；按其所三大类；按其所含的主要水硬性

15、矿物，水泥又可分为硅酸盐水泥、含的主要水硬性矿物，水泥又可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及以工业废渣和地方材料为主要组分的水泥。目前以工业废渣和地方材料为主要组分的水泥。目前水泥品种已达一百多种。水泥品种已达一百多种。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 39传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料 之四：耐火材料之四：耐火材料耐火材料是指耐火度不低于耐火材料是指耐火度不低于1580的无机非金属材的无机非金属材料。它是为高温技术服务的基础材料。尽管各国对其定料。它是为高温技术服务的基础材料。尽管各国对其定义不

16、同，但基本含义是相同的，即耐火材料是用作高温义不同，但基本含义是相同的，即耐火材料是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及用作工业高温容器和窑炉等热工设备的结构材料，以及用作工业高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、菱镁矿、白云母等）为原料制造的。菱镁矿、白云母等）为原料制造的。 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 40按按矿物组成矿物组成分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、

17、橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及石质、橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；特殊耐火材料；按按制造方法制造方法分为天然矿石和人造制品；分为天然矿石和人造制品；按按形状形状分为块状制品和不定形耐火材料；分为块状制品和不定形耐火材料；按按热处理方式热处理方式分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 41按按耐火度耐火度分为普通、高级及特级耐火制品；分为普通、高级及特级耐火制品；按按化学性质化学性质分为酸性、中性及碱性耐火材料；分为酸性、中性及碱性耐火材料；按按密度密度分为轻质及重质耐火

18、材料。分为轻质及重质耐火材料。按按制品的形状和尺寸制品的形状和尺寸可分为标准砖、异型砖、特异可分为标准砖、异型砖、特异型砖、管和耐火器皿等。型砖、管和耐火器皿等。按按应用应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用耐火材料等等。用耐火材料等等。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 421.2.3 有机高分子材料（高聚物） 以高分子化合物为基础的材料，也称为聚合物材料。以高分子化合物为基础的材料，也称为聚合物材料。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 431、塑料、塑料 分类分类原则原则 类型类型 特征和举例特征和举例按按

19、 受受热热 时时的 特的 特征征热 塑 性热 塑 性塑料塑料成分为成分为热塑性树脂热塑性树脂。可反复塑制，。可反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热 固 性热 固 性塑料塑料成分为成分为热固性树脂热固性树脂。加工成型后为。加工成型后为不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。塑料的分类塑料的分类 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 44分类分类原则原则 类型类型 特征和举例特征和举例按按 应应用 范用 范围 及围 及性 能性 能特点特点通用塑料通用塑料通用性强、用途广、产量大、价格低。通用性强、用途广、产量大、价格低。主要

20、有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。聚丙烯等。 工程塑料工程塑料机械性能好、强度高，可以代替金属机械性能好、强度高，可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。聚碳酸酯、氟塑料等。其他其他其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。大类；或通用、工程和其他塑料三大类。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 45聚乙烯聚乙烯(PE)产品产品保鲜膜保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒，化学稳定性好

21、，适无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材合做食品和药物的包装材料料 常见的塑料常见的塑料 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 46聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC） 化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过宜超过60，在低温下会变硬。，在低温下会变硬。分为：软质塑料和硬质塑料分为：软质塑料和硬质塑料首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 47首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 48首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 49使用温度范围：使用温度范围：-269.3250。 首页首页

22、上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 502、橡胶、橡胶 森林中有一种高大的乔木，叫作森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树三叶树”。如果用小刀在它的树。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，源。在印第安人的土语中，“橡胶橡胶”就是就是“树木的眼泪树木的眼泪”的意思。的意思。 橡胶的来源橡胶的来源首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 51橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用

23、橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶(主要成分是主要成分是聚异戊二烯聚异戊二烯) 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 52橡胶的强化（加入碳黑），为了增加其耐磨性橡胶的强化（加入碳黑），为了增加其耐磨性 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 53橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。橡胶的硫化橡胶的硫化首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 54氯丁橡胶氯丁橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶硅橡胶硅橡胶首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 55合成橡胶合成橡胶首页首页 上

24、一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 56纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维人造纤维人造纤维合成纤维合成纤维棉花棉花羊毛羊毛人造丝人造丝粘胶丝粘胶丝锦纶锦纶绦纶等绦纶等腈纶腈纶首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 57天然纤维天然纤维化学组成化学组成主要性能主要性能棉纤维棉纤维纤维素纤维素吸水性好，易干，穿着舒适，不吸水性好，易干，穿着舒适，不起静电，不耐磨。起静电，不耐磨。蚕丝蚕丝蛋白质蛋白质吸水性好，手感柔和，有光泽，吸水性好，手感柔和，有光泽，不起静电，不起球。不起静电，不起球。羊毛羊毛蛋白质蛋白质弹性强，隔热性、保暖性好，水弹性强，隔热性、保暖性好，水洗后

25、收缩，易起球。洗后收缩，易起球。天然纤维的化学组成和主要性能天然纤维的化学组成和主要性能 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 58 人造纤维人造纤维：以天然高分子纤维素或蛋白质为：以天然高分子纤维素或蛋白质为原料，经过化学改性而制成的。原料，经过化学改性而制成的。如：粘胶纤维如：粘胶纤维(人造棉人造棉)、醋酸纤维、醋酸纤维(人造丝人造丝)等。等。 合成纤维合成纤维：由合成高分子为原料，通过拉丝：由合成高分子为原料，通过拉丝工艺获得纤维。工艺获得纤维。如：聚酯如：聚酯(涤纶涤纶)、聚酰胺、聚酰胺(尼龙、锦纶尼龙、锦纶)等。等。(2) 化学纤维化学纤维首页首页 上一页上一页 下

26、一页下一页 末页末页Page 59绸缎、人造棉、人造羊毛：绸缎、人造棉、人造羊毛：通过人造纤维分通过人造纤维分别与蚕丝、棉纱和人造短丝混纺而制成。别与蚕丝、棉纱和人造短丝混纺而制成。优点：优点：柔软、轻飘舒适、美观、吸水性好、柔软、轻飘舒适、美观、吸水性好、穿着舒适、不起静电、便宜。穿着舒适、不起静电、便宜。缺点：缺点：缩水大、湿强度小、弹性差、不耐碱、缩水大、湿强度小、弹性差、不耐碱、不耐洗，不耐穿等。不耐洗，不耐穿等。 铜氨纤维：铜氨纤维：光泽柔和、手感柔软。光泽柔和、手感柔软。人造纤维人造纤维首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 60 常见合成纤维常见合成纤维：锦纶：锦

27、纶(尼龙尼龙)、涤纶、涤纶(的确良的确良)、腈纶腈纶(人造羊毛人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。、维纶、氯纶、丙纶。 优点优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。蚀和不怕虫蛀等。 缺点缺点：吸水性和透气性不如天然纤维。：吸水性和透气性不如天然纤维。合成纤维合成纤维 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页Page 61 涤纶涤纶(的确良的确良)：聚酯纤维。：聚酯纤维。优点：优点：强度高、耐光、耐蚀、耐蛀、耐磨、易洗、快强度高、耐光、耐蚀、耐蛀、耐磨、易洗、快干、挺括保型性好。干、挺括保型性好。缺点：缺点：吸湿性差、不透气、不易染色、导电性差、易吸湿性差、不透气、不易染色、导电性差、易起静电、易起球，易吸附灰尘。起静电、易起球，易吸附