【本講教育資訊】
一、教學內容
常見材料和材料的發展
二、考點清單
（一）學習目標：
1、通過學習金屬材料（合金材料）、無機非金屬材料以及有機合成材料，了解不同材料的效能、用途以及在使用過程中出現的環境保護問題。
2、通過鋼鐵鏽蝕和防鏽的學習研究，逐步體驗物質、條件、環境之間相互制約的辯證唯物主義觀點。
3、了解新型材料的效能和使用。
4、了解在製造材料過程中產生的汙染以及如何防治。
（二）重難點分析：
重點：了解金屬材料（合金材料）、無機非金屬材料以及有機合成材料的效能和用途。
難點：理解鋼鐵及其它金屬鏽蝕的原理以及防鏽措施。
三、全面突破
【知識點1】金屬材料
1、簡述材料的分類：
（1）材料的分類：材料的種類很多，常見的有金屬材料（合金材料）、無機非金屬材料、有機合成材料。
（2）材料的組成：材料是由100多種元素按不同的排列方式組合而成的。
2、金屬材料包括純金屬和它們的合金：
（1）合金：合金是一種金屬與其他金屬（或非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質。
說明：①合金是金屬與金屬或金屬與非金屬的混合物。
②合金的很多效能與組成它們的純金屬不同，使合金用途更廣。
③日常使用的金屬材料大多數為合金。
④金屬在熔合了其他金屬或非金屬後，不僅組成上發生了變化，其內部組成結構也發生了改變，從而引起性質的變化。
（2）合金的效能：
合金與純金屬相比，效能上發生了改變（如合金比純金屬的顏色更鮮豔、亮度更高、硬度大、熔點低），物質組成的改變會使其效能發生改變，合金的用途比純金屬的用途更廣。
（3）鐵合金：
鐵合金主要包括生鐵和鋼，它們的區別是含碳量不同，生鐵含碳量為2%—4.3%，鋼的含碳量為0.03%—2%。
鋼與生鐵相比具有更多的優良效能，如有彈性和延展性，易於加工成型，用途更為廣泛。
3、金屬鏽蝕：
（1）金屬露置於空氣中易生鏽，每年全世界因鏽蝕而損失的鋼鐵材料佔年產量的1/4。
（2）**實驗：探索鐵生鏽的條件？
①提出問題
②小組討論，設計方案
——提供器材：帶塞子的試管若干支，普通鐵釘、蒸餾水、乾燥劑
③畫出實驗裝置圖
④得出的結論
⑤評價提示：可以採用控制變數法來探索決定鐵生鏽的因素有哪些。
介紹：若用一塊純鐵片來進行上述實驗，反而不易發生鏽蝕現象。
小結：鐵生鏽，實際上是鐵、氧氣和水等物質相互作用，發生的一系列複雜的化學反應。
鐵鏽的成分很複雜，主要是氧化鐵。鐵鏽很疏鬆，易吸水。因此，鐵製品表面的鏽如不及時除去，會加快鐵製品的生鏽速度。
金屬的鏽蝕不但與周圍環境中的水、空氣有關，還與金屬內部的結構有關。
（3）防鏽兩大措施：
（一）保護膜法
如刷油漆、塗機油、封塑料膜、電鍍
（二）改變鋼鐵內部結構法
如製成不鏽鋼
4、金屬的**和利用：
（1）金屬被填埋的危害：
a、金屬一般不會自行分解，會影響土質；
b、有毒的金屬被腐蝕後會溶於水形成金屬離子，隨雨水流入河中或滲入土層，而對土壤、水源造成環境的汙染。
（2）金屬**利用的意義：
a、節約資源和能源：**乙個廢棄的鋁質易拉罐要比製造出乙個新的易拉罐節省20%的資金，同時還可節約90%—97%的能源。**1噸廢鋼鐵可煉得好鋼0.
9噸，與用鐵礦石冶煉相比，可節約47%的成本。
b、減少汙染：像鉛、鎘等有毒金屬如果得到有效**，就可以減少對土壤和水體的汙染。
【典型例題】
例1. 鋁鎂合金是新型建築裝潢材料，主要用於製作窗框、捲簾門、防護欄等。下列性質與這些用途無關的是（ ）
a. 不易生鏽 b. 導電性好 c. 密度小d. 強度高
解析：這題主要考查合金的特性和用途，鋁鎂合金用於製作窗框、捲簾門、防護欄，是利用了鋁鎂合金不易生鏽、密度小、強度高等特性，而與導電性無關，所以選擇b。
答案：b
例2. 同學們都有這樣的學習和生活經驗：夏天，將食品放在冰箱裡不容易腐爛；木炭在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒得更旺；顆粒狀石灰石比塊狀石灰石與鹽酸反應產生氣泡的速度更快。
說明反應物的濃度（溶質質量分數）、溫度和固體反應物的表面積對化學反應的快慢有影響。小明利用稀硫酸與某金屬的反應來**影響化學反應速率的因素，下表是五組50ml稀硫酸與0.1g某金屬反應的實驗資料（絲狀金屬的規格相同）：
分析上述資料，回答下列問題：
（1）比較實驗 （填實驗序號），表明反應物濃度越大，化學反應越快；
（2）比較實驗1和2，表明 ，化學反應越快；
（3）依據實驗規律，推測「丟失資料」的值約是
解析：這是一道綜合**題。首先要緊扣資訊：
說明反應物的濃度（溶質質量分數）、溫度和固體反應物的表面積對化學反應快慢有影響。則第一問要表明反應物濃度越大，化學反應越快；根據控制變數法的思想，應該控制金屬狀態、溶液溫度/℃相同，所以選擇1和3。第二問，是得出結論，表明反應物的表面積越大，化學反應越快；第三問抓住溶液溫度都是上公升15℃，所以丟失資料應該是40℃。
答案：（1）1和3 （2）反應物的表面積越大 （3）40
例3. 我省目前已有近百家企業參與奧運建設，產品涉及體育器材、建築材料、書薄相簿、食品等。下列奧運產品使用的材料屬於金屬材料的是（ ）
a. 部分書冊使用了再生紙
b. 場館建設使用了大量的鋼筋
c. 部分相簿使用了塑料粒子
d. 部分印刷油墨使用了無毒、可食用級的大豆油墨
解析：這道題重在考查材料的選擇。對於a中的紙材料應該屬於纖維素。b中的鋼筋屬於金屬材料。c中的相簿屬於塑料。d中的油墨屬於油脂類物質。所以選擇b。
答案：b
【知識點2】無機非金屬材料和有機合成材料：
三大無機非金屬材料：水泥、陶瓷、玻璃
1、水泥：常見的是矽酸鹽水泥，是由石灰石與黏土混在一起在爐中燃燒成熟料後加石膏磨細而成。
鋼筋混凝土：水泥、鋼筋、沙、石、水攪拌在一起形成的。具有牢固結實的特點。
種類：不怕海水侵蝕的礬土水泥；摻入高爐礦渣的礦渣水泥；膨脹水泥等。
2、玻璃：普通玻璃是由石英砂、蘇打、石灰石經過配料、熔化、成型、退火等工序製成。
種類：雷射玻璃、磁性玻璃、抗輻射玻璃、半導體玻璃、防彈玻璃、玻璃纖維等。
3、陶瓷：矽酸鹽和其他礦物原料製成。具有耐水、耐酸鹼和絕緣性等優點。
三大合成材料：合成塑料、合成橡膠、合成纖維
1、塑料：最早的塑料叫賽璐路（桌球的材料）celluloid
具有可塑性，即加熱到一定溫度能熔化，趁熱注入模具內形成各種製品。
效能：輕而結實，加工容易，性質穩定，良好絕緣，逐漸取代了其他材料。
缺點：結構穩定，不易分解，會造成嚴重的環境汙染「白色汙染」。
2、塑料的種類：常見的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有機玻璃和電木塑料等。
【典型例題】
例1. 高壓輸電網中的鐵架與導線之間必須用絕緣材料連線，由於長期暴露在室外，要求這種材料的性質相當穩定。下列最適合用作這種材料的是
a. 鋁合金 b. 橡膠c. 幹木材 d. 陶瓷
解析：這是一道考查無機非金屬材料的特性的題。要能做絕緣材料，必須不能導電，所以鋁合金排除。
同時要求這種材料的性質相當穩定，所以幹木材和橡膠排除，因為這兩種材料都易老化，易燃。最後確定選擇d。
答案：d
例2. 從6月1日起我國開始實施「限塑令」，所有超市、市場、商場、集貿市場等場所停止免費提供塑料購物袋，倡導消費者重拎布袋、重提菜籃子。下列關於「限塑令」的說法中，正確的是（ ）
a. 「限塑令」是指禁止使用所有塑料製品
b. 「限塑令」可以有效減少「白色汙染」
c. 「限塑令」可為消費者提供更大的方便
d. 「限塑令」主要是為了降低商家成本
解析：這道題重在考查塑料的特性和使用。a中禁止使用是錯誤，只有限制使用。
b中可以有效減少「白色汙染」是正確的。c中「限塑令」可為消費者提供更大的方便是錯誤的。d中「限塑令」主要是為了降低商家成本也是錯誤的。
答案：b
例3. 《關於限制生產銷售使用塑料購物袋的通知》（稱「限塑令」）於2023年6月1日開始實施。市售塑料購物袋有的用聚乙烯[（ch2ch2） n]製成，有的用聚氯乙烯製成。
請回答：
（1）聚氯乙烯由種元素組成；
（2）通過點燃的方法可以鑑別聚乙烯和聚氯乙烯，如果塑料購物袋點燃時有強烈的刺激性氣味，這種塑料購物袋可能是由製成；
（3）實行塑料購物袋有償使用的意義是可多選,填序號）。
a. 節約資源b. 避免濫用塑膠袋
c. 保護生態環境d. 提高生活水平
解析：這道題充分考查了化學式的含義、塑料的知識。第一問從聚氯乙烯化學式可以得出它由三種元素組成。
第二問考查燃燒後有強烈的刺激性氣味的塑料肯定是由聚氯乙烯製成的。第三問實行塑料購物袋有償使用的意義是節約資源、保護生態環境和避免濫用塑膠袋，選擇a b c。
答案：（1）三 （2）聚氯乙烯或（ch2chcl）n （3）a b c
【知識點3】新型材料：
1、材料的發展歷程：
石器→陶器→青銅器→鋼鐵的使用→合成材料的使用→新型材料的使用
新型材料：指新出現或正在發展中的、具有優異特性和功能並能滿足技術進步所需的材料。
包括：光電子資訊材料、先進複合材料、超級陶瓷材料、新型金屬材料、新型高分子材料、超導材料。
光電子材料：實現光子變電子、電子變光子、一種頻率的光子變為另一種頻率的光子，或自發輻射變為受激輻射的技術，稱為光電子技術。
先進複合材料：樹脂基複合材料、金屬基複合材料、陶瓷基複合材料、碳纖維複合材料
超級陶瓷材料：奈米陶瓷等
新型金屬材料：記憶合金、鋁合金、金屬玻璃等
新型高分子材料：導電塑料做成的塑料電池、人工器官、可降解材料、高吸水性高分子材料等
超導材料：
3、奈米材料：奈米材料是指由粒徑在1－100奈米之間的粒子組成的材料。將巨集觀物體細分成奈米粒子後，它將顯著的不同：
奈米材料在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都與普通材料有很大的不同。
①一般陶瓷脆性較大，撞擊易破碎，而奈米陶瓷有很好的韌性，撞擊也不易破裂。
第二章鋼結構的材料
1 用作鋼結構的鋼材必須符合哪些要求？答 用作鋼結構的鋼材必須符合下列要求 1 較高的抗拉強度和屈服點。是衡量結構承載能力的指標，高則可減輕結構自重，節約鋼材和降低造價。是衡量鋼材經過較大變形後的抗拉能力，直接反映鋼材內部組織的優劣，同時高可以增加結構的安全保障。2 較高的塑性和韌性塑性和韌性好，結...
第二章工程材料
一 單選題 以下各題的備選答案中只有乙個是最符合題意的，請將其選出 1 材料表面區域性體積內抵抗塑性變形的能力可用下列效能指標表達 a 屈服強度 b 硬度 c 衝擊韌性 d 疲勞強度 答案 b p4 2 隨著變形量的增加，冷變形金屬的 a 強度提高，塑性提高 b 強度提高，塑性降低 c 強度降低，塑...
第二章工程材料
第一節金屬材料 一 材料特性 1 力學效能 2 物理效能 3 化學效能 4 工藝效能 二 晶體結構 1 晶體的特性 2 金屬的晶體結構 3 金屬的結晶 4 金屬在固態下的轉變 5 合金的結構 三 鐵碳合金相圖 1 典型的鐵碳合金的結構過程分析 2 鐵對鐵碳合金平衡組織和效能的影響 3 鐵碳合金相圖的...