高考化學(xué)STSE知識(shí)匯總(3)

　　三、化學(xué)與材料

　　1．合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特征的物質(zhì)。

　　合金與各成分金屬相比，具有硬度大，熔點(diǎn)低的特點(diǎn)。常見的合金有鐵合金（生鐵和鋼）

　　鋁合金和銅合金。日常生活中使用的金屬材料幾乎都是合金制品。近年來，人們又設(shè)計(jì)和合成了許多新型合金材料，如儲(chǔ)氫合金、鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金，這些合金廣泛應(yīng)用于新能源、衛(wèi)星，航天航空、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域。

　　2．金屬的腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，在金屬腐蝕過程中，一般情況下，這兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕要比化學(xué)腐蝕普遍，并且反應(yīng)速率要快的多，危害更大。

　　一般來說，純金屬的腐蝕速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于合金的腐蝕速率。

　　為了保護(hù)金屬不被腐蝕，常見的方法有改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外加保護(hù)層和電化學(xué)保護(hù)法，

　　電化學(xué)保護(hù)法又分為原電池原理保護(hù)（犧牲陽極，保護(hù)陰極）和電解池原理保護(hù)（將被保護(hù)金屬置于電源的負(fù)極）。

　　3．玻璃、水泥和陶瓷是三大無機(jī)非金屬材料。制造普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石和石英。

　　石英晶體就是結(jié)晶的二氧化硅。石英中無色透明的晶體就是通常所有的水晶，具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙，沙子中也含有小粒的石英晶體。

　　普通玻璃是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅熔化在一起所得的物質(zhì)，這種物質(zhì)沒有固定的熔點(diǎn)。

　　彩色玻璃是在制造過程中加入一些金屬氧化物而具有一定的顏色。變色玻璃是指含有（AgBr）和微量氧化銅的玻璃。

　　4．制造陶瓷的主要原料是黏土（主要成分可表示為Al2O3·2SiO2·2H2O）。

　　陶瓷具有抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點(diǎn)。在普通釉料中加入一些重金屬離子，可制的彩釉。

　　5．以石灰石和黏土為原料，加入適量石膏并研成細(xì)粉就得到普通水泥。

　　水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣。水泥的典型特點(diǎn)是水硬性，因?yàn)橛糜诮ㄖ�材料�?br />
　　水泥沙子和水的混合物叫水泥砂漿。水泥沙子和碎石的混合物叫混凝土。

　　6．近年來，研制的許多新型陶瓷材料，化學(xué)組成已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硅酸鹽的范圍。

　　常見的有光導(dǎo)纖維、超硬陶瓷、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等。

　　從高純度的二氧化硅熔融體中拉出的細(xì)絲，就是光導(dǎo)纖維。

　　無機(jī)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷中最常見的就是氮化硅陶瓷，除此之外還有氧化鋁、碳化硅等。

　　剛玉的主要成分是氧化鋁，紅寶石藍(lán)寶石都是剛玉礦物。氧化鋁和硅酸鈉都可以作為耐火材料。

　　7．晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。

　　從20世紀(jì)中葉開始，硅成了信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。

　　半導(dǎo)體晶體硅及硅芯片的出現(xiàn)，促進(jìn)了信息技術(shù)革命。同時(shí)晶體硅也是人類將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料。利用硅的半導(dǎo)體性能，可以制成光電池。

　　8．塑料、合成纖維和合成橡膠就是我們常說的三大有機(jī)合成材料。

　　塑料的主要成分是合成樹脂。塑料是聚合物，大多都是由小分子通過聚合反應(yīng)制得的，常見的如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂等。

　　不是所有的塑料薄膜制品都可以用來包裝食品，如不能用聚氯乙烯薄膜來包裝食品。

　　塑料沒有固定的熔點(diǎn)，根據(jù)受熱后的情況為分熱固性和熱塑性。合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致可分為三類：線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

　　9．棉花、羊毛、蠶絲和麻等是天然纖維。

　　用木材等為原料，經(jīng)化學(xué)加工處理的是人造纖維；

　　用石油、天然氣、煤作原料加工得到單體，經(jīng)聚合反應(yīng)得到的是合成纖維。

　　合成纖維具有強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，常見是有“六大綸”。

　　鑒別人造纖維與天然纖維的最簡(jiǎn)單辦法是灼燒。

　　天然橡膠的化學(xué)組成是聚異戊二烯，人們模仿天然橡膠的組成，以異戊二烯為單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，就制得合成橡膠。常用的有丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。

　　10．有機(jī)合成高分子材料是材料工業(yè)的一個(gè)重要方面。例如合成高分子吸水性材料(聚丙烯酸鈉)。

　　此外，為彌補(bǔ)某種單一材料在性能上的缺陷，將幾種不同的材料組合在一起制成復(fù)合材料有著更優(yōu)異的性能（如玻璃纖維碳纖維作為增強(qiáng)材料，酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂做成增強(qiáng)塑料）。

　　11．常見的天然的高分子化合物有纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、天然橡膠等。

　　人工合成的高分子材料有塑料、合成橡膠、合成纖維。