第四章化学与材料
教学目的与要求：
1.了解化学与材料的关系，材料的分类。
2.理解晶体结构的特点，掌握四种基本类型晶体的特点，了解几种典型的晶体材料和非晶体材料。
3.掌握金属材料的特点、了解化学腐蚀和电化学腐蚀的基本原理，掌握防止金属腐蚀的方法。
4.理解无机非金属材料的组织结构，了解传统的硅酸盐材料和新型无机非金属材料。
5.掌握高分子合成的加聚反应和缩聚反应的原理。了解高分子材料结构与性能的关系。
6.了解纳米材料的特性及制备方法。
教学重点与难点
重点：晶体材料
难点：晶体、高分子的结构特点
第一节材料科学的发展概况
一、材料科学体系
材料是指人类用来制作各种产品的物质。
材料学科是用化学组成和结构的原理来阐明材料性能的规律性，进而研究和开发具有指定性能的新材料。
材料科学体系则是在化学、物理、冶金学等学科的基础上，以金属材料、无机非金属材料和合成高分子材料为主体的完整的材料体系。
二、化学与材料科学的关系
化学是材料发展的基础和源泉，材料的发展离不开化学；而材料学科的发展又扩展了化学的研究领域，促进了化学的发展。故两者是相互依存，共同促进和发展。三、材料的分类方法
1.按照材料的特性和化学成分可分为：
金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料
2.按照材料所起作用可分为：
（1）结构材料：利用材料的力学性能，制备承受载荷，起支撑作用的构件的材料。（2）功能材料：利用材料的物理或化学性能，为达到特定的功能，所采用特殊性能的材料。
3.按照材料使用历史可分为：
（1）传统材料：生产工艺成熟，使用历史悠久的材料
（2）新型材料：新工艺制成或正在发展中的材料
4. 按照材料内部原子排列得有序程度分为：晶体材料与非晶体材料
第二节晶体与非晶体材料
一、晶体与非晶体的区别
晶体与非晶体通常有三大差别:
（1）晶体具有规整的几何外形，而非晶体则无固定形状。
（2）晶体有确定的熔点。非晶体的熔化是由固态逐渐软化，最终变为可流动的熔体。这一过程涉及一个较大的温度区间。
（3）晶体有各向异性，非晶体则为各向同性。
晶体与非晶体结构的区别：
晶体结构具有周期性和对称性，而非晶体则无。
因此晶体以其结构具有周期性和对称性，并且具有固定的熔点和各向异性而区别于非晶体。
二、晶体结构
1. 晶胞
晶胞是一个平行六面体，是晶体的基本结构单位。整个晶体是由晶胞按其周期性在三维空间重复并置堆砌而成。
晶胞的两个基本要素：
（1）晶胞的大小和形状，可用晶胞参数表示；
由晶胞参数a ，b ，c ，α，β，γ表示，
a ，
b ，
c 为六面体边长， α，β，γ
分别是bc ， ca , ab 所组成的夹角。
按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系
（2）晶胞中原子的种类、数目、坐标位置，可用分数坐标表示。
例如：CsCl 晶体结构 ：
a=b=c ，α=β=γ＝90o的立方晶胞，其中8个Cl 原子位于晶胞顶点，但每个顶点实际为8个晶胞共有，所以晶胞中含
8×1/8=1个Cl 原子。Cs 原子位于晶胞中
心，它们的分数坐标分别是：
Cl －（0,0,0），
Cs ＋（1/2,1/2,1/2）。
例：表示NaCl 晶体的二要素。
（1）晶胞参数：
a =
b =
c = 562.8pm ，
α = β = γ = 90o
（2）晶胞中各原子的位置：
Na +:体心：1， 棱心： Cl -:顶点： 面心： 各离子的分数坐标：Na +:(0,0,0) (1/2,0,0) (0,1/2,0) (0,0,1/2)
Cl -: (1/2,1/2,1/2) (1/2,1/2,0) (1/2,0,1/2) (0,1/2,1/2)
2.结构基元：晶体结构中周期性重复的具体的内容。
结构基元必须满足：化学组成相同、空间结构相同、
排列取向相同和周围环境相同。
晶胞中若只含有一个结构基元为素晶胞；如：CsCl 晶胞只含有一个CsCl 为素晶胞。晶胞中含有2个以上结构基元的称为复晶胞，如：NaCl 晶胞中含有4个NaCl 结构基元，为复晶胞。
3.晶格：
将晶体中的结构基元抽象成一个结点,就可以得到一组无限有规律的点,即为空间点阵,它可以用来表示晶体结构重复周期的大小和变化规律。
为了便 31241=?3621=?1881=
?
于研究晶体的几何结构，将晶体中的微粒(原子、离子或分子)抽象地看成几何上的点(称为结点)。这些点的总和就称为晶格(或点阵)。
事实证明，不同类型的晶体微粒在空间排列的规律性(即晶格类型)是不同的。对于同一类型的晶体，这种规律性是相同的。故晶体结构= 空间点阵+ 结构基元空间点阵根据一定的原则可以划分为7种形状，14种型式的晶格。晶格是晶体所属点阵结构的代表。晶格的7种形状和晶胞的形状正好对应，故称为7大晶系。
14种晶格根据点的位置可分为四种晶格，即P : 简单格子；I : 体心格子；F：面心格子；C : 底心格子。
三、晶体的基本类型
四种晶体，晶格结点上微粒的种类、微粒间的作用力、主要物理性质
四、晶体缺陷
定义：实际晶体中存在空位、位错、杂质原子等缺陷，这些因素促使实际晶体偏离理想的周期性重复排列，人们称之为晶体缺陷。
晶体缺陷可以影响晶体材料的性质。并且对于不同的晶体其影响也各不相同。如：对于离子晶体，空位缺陷会使其电导率增高；对于金属晶体，则因其内部缺陷浓度的增加导致电阻率增高。
杂质对晶体，特别是半导体材料电学性能的影响十分显著：
1. N型半导体：掺入杂质能够提供导电电子而改变半导体的导电性能，若半导体中，电子载流子的数目很多，主要靠电子导电，叫做电子半导体，简称N型半导体。
2. P型半导体:掺入杂质能够接受半导体中的价电子，产生同数量的空穴，从而改变了半导体的导电性能，若半导体内几乎没有自由电子，主要靠空穴导电，则叫做空穴半导体，简称p型半导体。
五、晶体材料
1.超硬晶体材料——金刚石
金刚石的结构：典型的共价键晶体，属立方晶系，每个碳原子以SP3杂化轨道与相邻的4个碳原子形成正四面体。金刚石的典型结构决定了金刚石具有高的硬度，高熔点和低导电与导热性。
石墨与金刚石是同素异型体，均由碳元素组成。石墨为层状结构；金刚石为立体网状结构。从成键的角度看，石墨中碳原子采取sp2杂化；金刚石中每一个碳原子和四个C 等价结合，采用sp3杂化轨道。通过高温高压的方式，可以将石墨转换为金刚石。2. BGO 闪烁晶体
BGO是Bi2O3-GeO2系化合物锗酸铋的总称，目前往往特指其中的Bi4Ge3O12。这是一种闪铄晶体，无色透明；当一定能量的电子、γ射线或带电粒子进入时，它能发出蓝绿色的荧光，记录荧光的强度和位置，就能计算出入射电子等粒子的能量和位置。这就是BGO的“眼睛”作用，即可用作高能粒子的“探测器”。其反应如下：
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。
3. Y AG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:Y AG)。
4.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。
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。
5.光学晶体
有宽的光谱透过能力的晶体，称为光学晶体。主要用作光学仪器中的各种光学窗口、棱镜透镜、滤光和偏光元件等。如氟化钙可用作导弹的头罩。氟化钙能够搜集导弹欲攻击目标发出的红外线，因此可以追踪攻击目标。
六、非晶体材料
金属及合金极易结晶，传统的金属材料都以晶态形式出现。但如将某些金属熔体，以极快的速率急剧冷却，例如每秒钟冷却温度大于100万度，则可得到一种崭新的材料。由于冷却极快，高温下液态时原子的无序状态，被迅速“冻结”而形成无定形的固体，这称为非晶态金属；因其内部结构与玻璃相似，故又称金属玻璃。从结构上讲非晶态金属与普通玻璃相近
1.分类:玻璃体、聚合物、凝胶体和非晶态薄膜4大类。
2.非晶态合金的优良性能与应用
（1）优异的耐磨性能
研究表明，非晶态合金的强度、韧性和耐磨性明显高于普通钢铁材料，用非晶态材料和其它材料可以制备成复合材料，也可以单独制成耐磨器件，时至九十年代，我们在日常生活中接触的非晶态材料已经很多，如采用非晶态合金制备的高耐磨音频视频磁头在高档录音、录相机中广泛应用；而采用非晶丝复合强化的高尔夫球杆、钓鱼杆已经面市。
（2）优异的磁学特性
与传统的金属磁性材料相比，由于非晶合金原子排列无序，没有晶体的各向异性，而且电阻率高，因此具有高的导磁率、低的损耗，是优良的软磁材料，代替硅钢、坡莫合金（铁镍合金）和铁氧体等作为变压器铁芯、互感器、传感器等，可以大大提高变压器效率、缩小体积、减轻重量、降低能耗。非晶态的铁芯和硅钢芯的空载损耗可降低60-80％，被誉为节能的“绿色材料”。非晶合金的磁性能实际上是迄今为止非晶合金最主要的应用领域。
（3）优异的化学性能
研究表明，非晶态合金对某些化学反应具有明显的催化作用，可以用作化工催化剂；某种非晶态合金通过化学反应可以吸收和释放出氢，可以用作储氢材料。由于其表面易形成薄而致密的钝化膜；同时其结构均匀，没有金属晶体中经常存在的晶粒、晶界和缺陷和不易产生引起电化学腐蚀的阴、阳两极。非晶态合金比晶态合金更加耐腐蚀，因此，它可以成为化工、海洋等一些易腐蚀的环境中应用设备的首选材料。
第三节金属材料
各种纯金属及合金。（又可分为：黑色金属材料和有色金属材料）
一、金属材料的组成结构
1.金属的特点
（1）金属表面呈现特有的金属光泽，不透明；
（2）具有延展性，在应力作用下，可变形，但有很大的抗断裂性；
（3）具有良好的导电传热性；
（4）可以形成优良性质的合金。
2.金属键
（1）自由电子理论：在金属晶体中金属原子外层价电子受原子核束缚较小，易失去价电子变为金属正离子。而脱离原子束缚的电子成为自由电子，在整个金属中自由运动，把在空间按一定方式周期性重复排列的金属正离子紧紧地胶合在一起，形成金属晶体。自由电子和由金属正离子组成的晶格之间的相互作为就是金属键。
（2）用自由电子理论解释金属的性质
①金属表面呈现特有的金属光泽，不透明：由于金属中的自由电子能吸收并随即又辐射出各种波长的可见光，使光无法穿透金属，因此不透明且呈现金属光泽。
②具有良好的导电传热性：当在金属两端施加电压时，金属中的自由电子可以定向、加速地流动使金属表现出良好的导电性；加热时，金属离子的震动增强，金属中空位
增多，自由电子的运动受阻，电阻增大；当温度降低时，金属离子的振动减弱，则电阻减小，使金属表现出良好的传热性。
③ 具有抗断裂性、延展性、可塑性：金属键是在整个晶体内起作用的，故金属不易断裂；金属键无方向性和饱和性，金属原子趋于高配位密堆积结构，密置层之间容易产生滑动，因此金属具有良好的延展性和可塑性。
（3） 金属键的本质
金属键起源于金属原子的价电子公有化于整个金属大分子，在形成金属键时，电子由原子能级进入晶体的能带形成了离域的N 中心键，电子高度离域，是体系的能量下降，形成一种强烈的吸引作用。
3.金属晶体的结构
金属是由同种原子组成，每个原子的，电子云呈球状分布 ，故可视为等径圆球；金属键无方向性和饱和性，趋向于相互配位数高，能充分利用空间的密度大的紧密堆积结构，从而使体系的势能尽可能降低，结构稳定。因此金属结构一般都为等径圆球密堆积结构。
空间利用率：单位体积中圆球所占体积的百分数。 空间利用率 = 配位数：一个圆球周围的圆球数目。
等径圆球的堆积分为最密堆积和次密堆积两类，都是由密置层按不同方式叠置而成。密置层只有一种形式，每个球的配位数为6。
%
100 晶胞
球V V
（1） 面心立方最密堆积（A 1型密堆积）
可以从ABCABC 堆积中取出立方面心晶胞，故称为立方最密堆积。每个晶胞中含4个圆球（也是4个结构基元或4个点阵点）其分数坐标分别为：
（0,0,0）， 配位数为12，空间利用率为74.05%。
计算立方最密堆积空间利用率：
设圆半径为R ，晶胞棱长为a ，晶胞面对角线长 ： 晶胞体积： 立方面心晶胞中含4个圆球，球的体积为： 空间利用率：
（2） 六方最密堆积：（A 3型密堆积）
可以从ABABAB……最密堆积方式中，按垂直方向可取出六方晶胞，故称为六方最密堆积。其晶胞参为：a = b =2R ， c =1.633a 每个晶胞中含有两个球体（但不是两个点阵点）其分数坐标为：（0，0，0），(2/3,1/2,1/2)
配位数为12,空间利用率为74.05％
（3） 体心立方密堆积（A 2型密堆积）
)0,21,21()21,0,21()21,21,0(a R 24=R
a 22=333216)22(R R a V ===晶33316344R R V ππ=?=球%05.74216316%10033==?R R V V π晶胞球
从这种堆积方式中可抽取出立方体心晶胞（或立方体心点阵）每个球对应一个点阵点，所以称为体心立方密堆积（也称A2型密堆积）。
每个晶胞中有两个球，其分数坐标为：（0,0,0）（1/2,1/2,1/2）
配位数为8，空间利用率为68.02％
（4）金刚石型密堆积（A4型密堆积）
在这种密堆积中，圆球的排布与金刚石中碳原子排布类似，所以称为金刚石型密堆积（也称为A4型密堆积）。晶胞中含有8个原子。
配位数为4，空间利用率为34.01％。
（5）金属的晶体构型
金属元素中具有面心立方，密集六方和体心立方三种典型结构的金属占了绝大多数。许多金属中存在多种结构转变现象，这说明三种结构之间能量差异不大。
碱金属一般具有体心立方结构（A2），但在低温时可转变为密堆六方。碱土金属大多是密堆六方结构（A3）。过渡金属d壳层电子半满以上的，一般是面心立方（A1），d壳层未半满的，大多是体心立方结构（A2）。比较特殊的是Mn，有几种结晶变形（α、β、γ相）。
镧系元素一般是密堆六方结构，也出现复杂的堆积结构，如轻元素α－La、Pr、Nd是六方密堆结构，Sm是三方九层密堆结构。錒系情况更复杂。
ⅠB族贵金属是面心立方结构（A1）。Zn、Cd结构接近密堆六方，Hg为三方结构。Ⅳ族的Ge、Sn、Pb采用金刚石型的A4结构
二、合金结构
而得的固体。
纯金属与合金的结构比较：右图
与纯金属比较，合金的性能更加优异。
按合金的结构和相图，一般可将合
金分为两类：
金属固溶体、金属化合物。
1. 金属固溶体(金属固态溶液)
固熔体具有一种均匀的组织。它是合金组成物在固态下彼此相互溶解而形成的晶体，称为固溶体（固态溶液）。
固溶体中被溶组成物（溶质）可以有限地或无限地熔于基体组成物（溶剂）的晶格中。
根据溶质原子在晶体中所处的位置，固溶体分为置换固溶体、间充固溶体和缺位固溶体。
形成置换固溶体取决于以下三个因素：
（a）原子尺寸：原子半径相近的两种金属易形成替代式固溶体，即A、B原子半径差别在15％以内。
（b）化学亲和力：两种元素若化学亲和力很强，它们易形成稳定的金属化合物，而不形成固溶体。只有化学亲和力较弱的情况，合金才形成固溶体。即电负性相近的元素易形成固溶体。
（c）单质的结构类型：结构类型相同才能形成金属固溶体。
间隙固溶体的结构特点：
过度金属原子以一定的密堆积方式堆积成金属晶体，非金属原子按与金属原子的相对大小填入到金属晶体的相应类型空隙中，使金属晶体的结构特征基本上保持不变，同时，金属原子除相互间形成金属键外，还可以与非金属原子形成部分共价性的键。
2.金属化合物(金属互化物)
金属化合物两种电负性、电子构型和原子半径差别较大的金属元素的原子形
成，又称金属互化物。
有组成固定的“正常价”化合物和组成可变的电子化合物，它们的结构不同于单一金属。
在正常价化合物中的化学键介于离子键和共价键之间。
电子化合物，它们以金属键结合，其特征是化合物中价电子数与原子数之比有一定值。
（1）MgCu2：为立方面心点阵，晶胞中有24个原子，Mg原子作类
似金刚石的排列，4个Cu原子形成
四面体，相互之间共用顶点连接起来，排布在Mg原子的空隙中
（2）CaCu5 ：CaCu5合金由图中（a）（b
）两个原子层交替堆积而成。
（c）是CaCu5的晶体结构（图中3
个晶胞体积）。每个晶胞中Ca位于
顶点位置，Cu原子一个位于晶胞中
心，两个位于上下底面（2×2×1/2），
两个在四周侧面（4×1/2）。Ca原子
有18个Cu原子配位，同层6个，
上下层各6个。
三、金属材料的腐蚀与防蚀
从热力学观点看，除少数贵金属(如Au、Pt)外，各种金属都有转变成离子的趋势.当金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属腐蚀。
根据腐蚀的主要机理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
1.化学腐蚀
单纯由化学作用而引起的腐蚀为化学腐蚀。（此时介质是非导电的）
化学腐蚀多发生在非电解质溶液中或干燥气体中，腐蚀过程中无电流产生，腐蚀产物直接生成在腐蚀性介质接触的金属表面。例如，电气、机械设备的金属与绝缘油、润滑油、液压油以及干燥空气中的0２、H ２S 、SO 2、Cl 2等物质接触时，在金属表面生成相应的氧化物、硫化物、氯化物等。
2.电化学腐蚀
当金属与电解质溶液接触时，由于电化学作用而引起的腐蚀叫做电化学腐蚀。（主要由于金属与电解质溶液可以形成腐蚀电池，导致电位较低的部分受腐蚀）
其腐蚀原理与化学腐蚀不同,它是以不同的金属(或导电非金属)为两极形成腐蚀电池的结果。
金属的电化学腐蚀的机理与原电池原理相同，通常把腐蚀中的电池，称为腐蚀电池；同时把腐蚀电池的负极(失电子的电极)称为阳极，把正极(得电子的电极)称为阴极。
3.影响金属腐蚀的因素
影响金属腐蚀的因素有：金属的活泼性、杂质、介质的酸碱性、介质中氧化剂、温度等。
（1）金属越活泼，越易被腐蚀。若能与氧生成致密的氧化物，可阻止继续腐蚀。
（2）金属中不易失去电子的杂质，可成为腐蚀电池的阴极，引起电化学反应。
（3）介质酸性较强，金属的析氢腐蚀加快。
（4） 质中含有氧化剂时，会生成氧化膜，使腐蚀减慢。
（5） 介质中含有Cl -,会加快金属腐蚀。
金属腐蚀的根本原因：
在于金属与介质之间反映的结果使系统的自由能减少。
为什么金属内不易失去电子的杂质会引起电化学腐蚀？
因为这些杂质可成为腐蚀电池的阴极，引起点化学反应，使阳极金属受到腐蚀。
4、防止金属腐蚀的方法
（1）改变金属的化学组成
（2）覆盖层保护
5、保护膜的类型
（1）金属镀膜层（2）非金属涂料（油漆、搪瓷、塑料等）（3）氧化磷化膜（4）阴极保护法（5）缓蚀剂
例如，钢材在常温空气中不腐蚀，而在高温下就容易被氧化，生成一层氧化皮(由FeO、Fe2O3、和Fe304组成)，同时还会发生脱碳现象。这是由于钢铁中的渗碳体(Fe3C)被气体介质氧化的结果。有关的反应方程如下：
Fe3C + O2 ＝3Fe 十C02
Fe3C + CO2＝3Fe十2CO
Fe3C + H20＝3Fe 十CO 十H2
反应生成的气体离开金属表面，而碳便从邻近的尚未反应的金属内部逐渐扩散到这一反应区，于是金属层中含碳量逐渐减小，形成了脱碳层。钢铁表面由于脱碳致使硬度减小和疲劳极限降低。
再如，原油中多种形式的有机硫化物，如二硫化碳、噻吩、硫醇等也会与金属材料作用而引起输油管容器和其他设备的化学腐蚀。
第四节无机非金属材料
主要包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料和磨料。
一、无机非金属材料的组织结构
无机非金属材料的组织结构十分复杂，一般都是由晶体相、玻璃相和气相构成的多晶多相集合体。
化学成分：主要为钙、硅、铝、镁、碳、硫等元素的氧化物、硅酸盐类和一些元素的碳化物、氮化物等非氧化物。
组织结构：一般为晶体相、玻璃相和气相（气孔）构成的多晶多相集合体。
1.无机非金属材料中晶体相、玻璃相的作用及气相对材料性能的影响
晶体相是决定无机非金属材料的性能、特点和应用的主要因素，是无机非金属材料的主要组成相。
玻璃相的主要作用是将分散的晶体相粘结起来，填充气孔和晶体相之间的空隙。气相也称为气孔，气孔均匀、比例大的材料绝热性能好，密度小。但气孔的存在对无机非金属材料的性能是不利的，因为它常常是造成裂纹的根源，导致材料的强度大大降低。
2. 无机非金属材料最重要的晶体结构
（1）硅酸盐结构：硅酸盐晶体的主要成分是硅和氧，其中硅原子以SP3杂化轨道与4个氧原子一共价键结合，构成硅氧四面体[SiO4]。[SiO4]四面体是硅酸盐晶体的基本结构，它们之间可以通过共同顶点的O2-来连接，形成岛状、链状、层状、骨架状等不同类型的硅氧骨干，从而组成各种各样的硅酸盐。
硅酸盐结构有以下四个特点：
第一，每一个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心，构成[Si04]4-四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础。
第二，[Si04]4四面体的每个顶点，即O2-最多只能为两个[Si04]4四面体所共用。
第三，两个邻近的[Si04]4四面体之间，如果要联结，只以共顶而不以共棱或共面相联接。
第四，[Si04]4四面体中的Si4+可以被A13+置换形成硅铝氧骨干，骨干外的金属离子容易被其它金属离子置换，置换不同的离子，对骨干的结构并无多大的变化，但对它的性能却影响很大。
（2）氧化物结构AO为NaCl型、属立方晶系
AO2为金红石（TiO2）型、属四方晶系
（3）非氧化物结构：碳化物结构r c / r me≤ 0.59为间隙相结构；
r c / r me＞0.59 为复杂晶体结构
氮化物晶体结构六方晶系
二、硅酸盐材料
天然硅酸盐一般具有很好的机械强度，熔点高，耐热性好；化学稳定性好耐酸碱腐蚀，除在某些部门直接使用外，主要用作生产工业硅酸盐的原料。生活中常见的硅酸盐材料包括玻璃、水泥、陶瓷等等。
1.玻璃
以纯碱、石灰石、过量石英为原料，在高温下发生复杂的物理、化学变化，在玻璃窑熔融反应后形成玻璃。玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等。玻璃没有固定的熔、沸点。普通玻璃生产过程中主要化学反应
主要成分：Na2O·CaO·6SiO2
①普通玻璃的化学组成为：SiO2和碱金属、碱土金属硅酸盐的融合物
②氧化物与玻璃的颜色：加入氧化亚铜—红色；加入氧化钴—蓝色；加入氧化铬—绿色；加入二氧化锰—紫色。
无机玻璃的宏观特征：在常温下能保持一定的外形，具有较高的硬度，脆性大，破碎时具有贝壳状断面。玻璃对可见光透明度良好。
玻璃的通性可以归纳为以下四点：
1）、各向同性
均质玻璃体其各个方向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能都是相同的。
2）介稳性
当熔体冷却成玻璃体时，这种状态并不是处于最低的能量状态。它能较长时间在低温下保留了高温时的结构而不变化。因而称为介稳态。它含有过剩内能，有析晶的
新材料与新能源 可能用到的相对原子质量： H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 Al：27 Si：28 P：31 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ag：108 Ba：137 Cr：52 一、选择题： 1.生活离不开化学，下列有关说法正确的是 A.乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广使用“乙醇汽油” B.二氧化硅可用于光导纤维和太阳能电池 C.明矾和漂白粉都可用于自来水的消毒 D.发展“低碳经济”有利于缓解“温室效应” 2.温家宝总理在全国人大会议上所作的“政府工作报告”中指出：“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是 A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料 B.将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率 C.研究采煤，采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展 D.实现资源的“3R”利用观，即：减少资源消耗（Reduce）、增加资源的重复使用（Reuse）、资源的循环再生(Recycle) 3.2020年1月1日，我省“苏北五市”决定全面推广使用乙醇汽油作为发动机燃料，即在汽油中掺入一定比例的乙醇，以代替一部分汽油。下列有关说法正确的是 A.乙醇汽油是一种清洁能源，燃烧不会产生污染 B.乙醇与汽油组成元素相同，化学成分相似 C.乙醇汽油燃烧时，耗氧量高于等质量的汽油 D.乙醇可通过淀粉转化制得，是一种可再生的燃料 4.生物质能是绿色植物通过叶绿体将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，它一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是 A.生物质能是可再生性能源 B.沼气是由生物质能转换而来化石能源，其主要成分是碳氢化合物 C.乙醇汽油是混合型能源，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生 D.用油料作物生产的“生物柴油”成分与从石油中提取的柴油成分相同 5.2020年9月，美国科学家宣称：普通盐水在无线电波照射下可燃烧，这伟大的发现，有望解决用水作人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是 A.分子间作用力 B.氢键 C.非极性共价键 D.极性共价键 6.氢核聚变能产生大量的能量，而高纯度铍（Be）是制造核聚变反应装置中最核心的部件之一的屏蔽包的主要材料，据中新网2020年2月6日报道，我国科学家己成功地掌握了
注射器在化学实验中的妙用 摘要：注射器作为一种医疗器械，物美价廉。它在化学实验中得到越来越多的运用。笔者通过对新教材实验的改进，经过反复的研究，发现注射器运用在替换某些仪器、用作反应容器、改变气体压强、排气送气等方面起到了意想不到的效果。 关键词：注射器；化学实验；妙用 注射器是一种普通的医疗器械，但它在化学实验装置和习题中出现越来越多，它对某些实验现象的观察或实验过程的改进起到了意想不到的效果。注射器在化学实验中有以下一些运用。 1 作某些仪器的代用品 注射器可用作集气瓶、量筒、滴管、分液漏斗、烧杯等常用仪器的代用品。 1．1 作集气瓶的代用品 要探究久未开启的菜窖屋内的气体成分，怎样取样？方法之一用注射器先推活塞排尽针筒内的空气，用橡皮帽（或手指）堵住针孔，拿进室内，拿开橡皮帽，拉活塞吸入气体后塞紧橡皮帽，拿出室外。 1．2 作量筒的代用品 1．2．1 量气体体积（图1） 用45mL试管作反应容器，磷的燃烧均在密闭容器里进行，可防止白烟污染空气。用20mL 注射器（活塞事先处在10mL刻度处）测量磷燃烧消耗的氧气体积（右图）。 操作：①检查装置的气密性。②装药品，连好仪器。③夹紧弹簧夹，加热白磷，观察现象。 ④燃烧结束，试管冷却后松开弹簧夹，可以看到活塞慢慢左移到1mL刻度处。说明空气中氧气的体积分数为1/5。[（10mL-1mL）/45mL] 1．2．2 量液体体积（图2） 由于注射器上有计量单位，可用作一些对比实验用的量具。右图是用肥皂水区分硬水和软水的实验。用注射器取等体积的肥皂水加入盛有等体积硬水和软水的烧杯中，搅拌。操作简便，现象明显。 1．3 作分液漏斗的代用品（图3）
高三化学新材料与新能源热点检测试题(含答案) 镜头四：新材料与新能源可能用到的相对原子质量： H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Mg：24 Al：27 Si：28 P：31 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 Ag：108 Ba：137 Cr：52 一、选择题： 1.生活离不开化学，下列有关说法正确的是 A.乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广使用“乙醇汽油” B.二氧化硅可用于光导纤维和太阳能电池 C.明矾和漂白粉都可用于自来水的消毒 D.发展“低碳经济”有利于缓解“温室效应” 2.温家宝总理在全国人大会议上所作的“政府工作报告”中指出：“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是 A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料 B.将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率 C.研究采煤，采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展 D.实现资源的“3R”利用观，即：减少资源消耗（Reduce）、增加资源的重复使用（Reuse）、资源的循环再生(Recycle) 3.2006年1月1日，我省“苏北五市”决定全面推广使用乙醇汽油作为发动机燃料，即在汽油中掺入一定比例的乙醇，以代替一部分汽油。下列有关说法正确的是 A.乙醇汽油是一种清洁能源，燃烧不会产生污染 B.乙醇与汽油组成元素相同，化学成分相似 C.乙醇汽油燃烧时，耗氧量高于等质量的汽油 D.乙醇可通过淀粉转化制得，是一种可再生的燃料 4.生物质能是绿色植物通过叶绿体将太阳能转化为化学能而贮存在生物质 内部的能量，它一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是 A.生物质能是可再生性能源 B.沼气是由生物质能转换而来 化石能源，其主要成分是碳氢化合物 C.乙醇汽油是混合型能源，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生 D.用油料作物生产的“生物柴油”成分与从石油中提取的柴油成分相同 5.2007年9月，美国科学家宣称：普通盐水在无线电波照射下可燃烧，这伟大的发现，有望解决用水作人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是 A.分子间作用力 B.氢键 C.非极性共价键 D.极性共价键
《化学与人类文明》课程论文 化学材料的发展与应用 学院：机械学院 专业：机械制造及其自动化 班级：机制101 学号： 学生姓名： 电子信箱： 2012年12月12日
化学材料的发展与应用 摘要：随着现代科学技术的飞跃发展，以前传统的材料早已不能满足我们人类的需求和发展，为了获得更多满足人类工业和日常生活中所需要的具有特定性能的材料，化学材料先如今得到了很大的发展，化学材料不仅获得了传统材料的有点，还具备了一些特殊的功能，极大的满足了工业生产和生活所需。本文章分析了一些常见的化学材料的应用和发展状况，并提出了未来材料化学的发展趋势的一些简单看法。 关键词：材料化学；化学材料；性能；应用；发展 化学与材料息息相关，面对传统的材料不能满足工业生产、日常生活的时候，世界上各国都已开始把目光看向了材料化学，材料化学的发现和使用，使之研发出一系列的新材料，材料化学在原子和分子的水准上设计新材料的战略意义有着广阔的应用前景。然而，材料化学在发挥巨大作用的同时也不短的推动自身理论与技术水平的提高，并且为材料工程的发展带来了新的活力和更加广阔的发展空间。 1材料化学简介 材料化学是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心部分，在新材料的发现和合成，制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域所作出了的独到贡献。材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品的性质的物质，是人们利用化合物的某些功能来制作物件时用的化学物质。而化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、件能、反应和应用的学科。材料与化学试剂不同，后者在使用过程中通常被消耗并转化成别的物质，而材料则一般可重复持续使用，除了正常消耗以外，它不会不可逆的转变为别的物质。化学则是关于物质的组成，结构和性质以及物质相互转变的研究。显然，材料科学和化学的对象都是物质，前者注重的是宏观方面，而后者则关注原子和分子水平的相互作用。材料化学正是这两者结合的产物，它是关于材料的结构、性能，制备和应用的化学。2化学材料的分类、功能及应用 材料一般按其化学组成，结构进行分类。通常可把材料分成金属材料，无机非金属材料，聚合物材料和复合材料四大类。此外，随着材料科学的迅猛发展，
苏教版初三化学总复习资料 1、炼铁的主要设备是高炉，主要原料是铁矿石、焦炭和石灰石。原理：在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。(不能：置换) 炼钢设备：转炉、电炉、平炉。原理：在高温条件下，用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转变为气体和炉渣而除去。 2、白口铁的用途：用于炼钢、灰口铁的用途制造化工机械和铸件。 低碳钢和中碳钢用来制造机械零件，钢管。高碳钢用来制刀具、量具和模具。 3、锰钢中合金元素为锰，韧性好，硬度大;不锈钢中合金元素为铬、镍，抗腐蚀性好;硅钢中合金元素为硅，导磁性好;钨钢中合金元素为钨，耐高温，硬度大。 4、导电性：银>铜>铝，铝和锌在空气中能形成一层致密的氧化物薄膜，可阻止进一步氧化。铜生锈是铜和水、氧气、二氧化碳发生的反应。钛耐腐蚀性好。 5、溶液的特征：均一稳定的混合物。 ①加水②升温 饱和溶液不饱和溶液熟石灰对温度例外 ①增加溶质②降温③蒸发溶剂 饱和石灰水变成不饱和的石灰水的方法是：①加水②降温 对于同一种溶质的溶液来说，在同一温度下，饱和溶液一定比不饱和溶液要浓。 6、20℃时，易溶物质的溶解度为>10g，可溶物质的溶解度1g—10g，微溶物质的溶解度为0.01g—1g，难溶物质的溶解度为 7、分离：KCl和MnO2方法为过滤，步骤：溶解、过滤、蒸发， NaCl和KNO3方法为结晶，步骤：溶解、冷却结晶。(冷却热饱和溶液法) 对溶解度受温度变化不大的物质采用蒸发溶剂的方法来得到晶体(如NaCl)。 对溶解度受温度变化比较大的物质采用冷却热的饱和溶液的方法来得到晶体
(如KNO3、CuSO4) 冷却饱和CuSO4溶液析出晶体的化学式为CuSO4?5H2O。 8、碘酒中溶质是碘，溶剂是酒精。盐酸中溶质是HCl，石灰水中溶质为Ca(OH)2，食盐水中溶质为NaCl，氧化钙溶于水溶质为Ca(OH)2，三氧化硫溶于水溶质为H2SO4，胆矾CuSO4?5H2O溶于水溶质为CuSO4，医用酒精中溶质为C2H5OH。 (组成与结构) 9、分子是保持物质化学性质的最小粒子(原子、离子也能保持物质的化学性质)。原子是化学变化中的最小粒子。 例如：保持氯气化学性质的最小粒子是D(氯分子)(A、ClB、Cl-C、2ClD、Cl2)。保持CO2化学性质的最小粒子是CO2分子;保持水银的化学性质的最小粒子是汞原子。在电解水这一变化中的最小粒子是氢原子和氧原子。 原子中：核电荷数(带正电)=质子数=核外电子数 相对原子质量=质子数+中子数 原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，构成原子的三种粒子是：质子(正电)、中子(不带电)、电子(带负电)。一切原子都有质子、中子和电子吗?(错!一般的氢原子无中子)。 某原子的相对原子质量=某原子的质量/C原子质量的1/12。相对原子质量的单位是“1”，它是一个比值。相对分子质量的单位是“1”。 由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，电性相反，因此整个原子不显电性(即电中性)。 10、①由同种元素组成的纯净物叫单质(由一种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，但一定不可能是化合物。) ②由一种分子构成的物质一定是纯净物，纯净物不一定是由一种分子构成的。
药用高分子材料 生物医用材料研究现状
摘要：生物医用材料是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业。材料科学与物理学、化学、生物学及临床科学越来越紧密地结合，并突破旧有科学的狭小范围，诞生了另一个新兴的产业--生物医学材料产业。生物医学材料已经成为生物医学工程的4大支柱产业之一，它为医学、药物学及生物学等学科的发展提供了丰富的物质基础。作为材料学的一个重要分支，它对于促进人类文明的发展必将作出更大的贡献。 关键词：生物医用材料生物材料高分子材料 一．生物医用材料简介 生物医用材料又叫做生物材料，分别来自于Biomedical Materials 和Biomaterials的译名。目前国际上两本本学科最主要的学术期刊是英国的《Biomaterials》和美国的《Journal of Biomedical Materials Research》，两个期刊所涉及的内容是相同的，由此可见Biomedical Materials 和Biomaterials两词是指相同的材料。现在给生物医用材料明确的定义：对生物系统的疾病进行诊断、治疗、外科修复、理疗康复、替换生物体组织或器官（人工器官），增进或恢复其功能，而对人体组织不会产生不良影响的材料。生物医用材料本身并不必须是药物，而是通过与生物机体直接结合和相互作用来进行治疗。 另一种说法是：生物医用材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相接触而设计的人工材料。也有“用于医用器械、与生物体相互作用的无生命性材料。” [1]一说。 生物医用材料研究内容是：生物医用材料的性能及组织器官与材料之间的相互作用。在体内，生物医用材料如何影响活组织（称之为宿主反应）；活组织又如何影响生物材料的性能变化（称之为材料反应）。重点研究化学（包括生物化学）和力学两方面。（例如植入髋关节，磨损碎屑，炎症反应，以及金属离子的溶出）
南京师范大学化学与材料科学学院 教学团队设置方案与教研活动开展细则 1.本方案拟按照二级学科为基础设置教学团队。 2.教学团队是学院直接从事教学活动的基本单位，直属系领导。 3.教学团队负责人由学科带头人召集团队成员讨论后指定，报各系和学院备案。 4.教学团队主要工作内容：执行教学计划；拟定教学大纲；选编教材、编写教学参考资料；实 施各个环节的教学工作；开展教学研究与青年教师培养；组织考试命题及阅卷；落实听课制度，检查教学质量；对教师定期考核；搞好教学改革和课程建设。 5.教学团队负责人除主持常规的教学活动外，有责任带领团队在教学团队建设、师资队伍建设、 人才培养模式改革、课程与教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学环节、教学管理改革、课程整合与建设等开展工作。 6.教研活动安排在每周三下午，每个教学团队至少安排教研活动6次/学期，每次教研活动必 须有教学督导或教学委员参加。以下三次活动为必开时间：开学第一周的教研活动安排在教学活动正常开展前一天或二天，讨论学期教学活动计划；期中教研活动集中讨论上半学期教学中存在问题与改进措施，开展教学检查活动；在学院制定下学期教学计划前，组织一次教研活动，制定教材，安排教师（A角和B角，A角为主讲教师、B角为备讲教师）。另外三次教研活动针对第五条开展。 7.参与教研活动的教师的工作量按3课时/次计算；每次教研活动须填写教研活动总结报告， 由教学负责人和教学督导或教学委员签字认定，交教学秘书保存。 8.学院将对教学团队的教研活动进行适当资助。
南京师范大学化学与材料科学学院 2013-08-20 附录一： 教学团队设置如下： 无机学科教学团队：刘红科、包建春、黄晓华、陈晓峰、蒋晓青、唐亚文、方敏、戴志晖、兰亚乾、韩敏、吴勇、赵文波、李顺利、吴萍、周小四 分析化学教学团队：杨小弟、杜江燕、周耀明、张继双、李卉卉、屠闻文、毕文韬、陈维 物理化学教学团队：蔡称心、周益明、赵波、杨春、卫海燕、李淑萍、周泊、李晓东、朱银燕、张卉、陈煜、孙冬梅、吴平、沙兆林、李亚飞 有机化学教学团队：孙培培、魏少华、王炳祥、杨锦飞、肖亚平、顾玮瑾、韩巧荣、林云、职慧珍、周林、韩维、邵科峰、马振毛 化工教学团队：顾正桂、王玉萍、杨维本、林军、马振叶、崔世海、刘俊华、李明海、张英华、王春梅、苏复 高分子及材料教学团队：李利、周宁琳、毛春、章峻、朱丹、肖迎红、莫宏、袁江 附录二： 南京师范大学化学与材料科学学院本科专业课程概况
初三化学学习资料 化学变化和物理变化的根本区别是：有没有新物质的生成。化学变化有放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象。 物理性质——状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、延展性、溶解性、挥发性、导电性、吸附性等。 化学性质——氧化性、还原性、金属活动性、活泼性、稳定性、腐蚀性、毒性等。一、物质的组成与结构 原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化中，分子可以分成原子，而原子却不能再分。 分子是保持物质化学性质的最小粒子（原子、离子也能保持物质的化学性质）。 原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，构成原子的三种粒子是：质子正电、中子不带电、电子带负电。一般的氢原子无中子。原子中：核电荷数（带正电）=质子数=核外电子数相对原子质量=质子数+中子数 由于原子核所带电量和核外电子的电量相等，电性相反，因此整个原子不显电性（即电中性）。 纯净物由一种分子构成的物质一定是纯净物，纯净物不一定是由一种分子构成的。 单质由同种元素组成的纯净物叫单质（由一种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，但一定不可能是化合物。） 化合物由不同种元素组成的纯净物一定是化合物；由不同种元素组成的物质不一定是化合物，但化合物一定是由不同种元素组成的。 纯净物与混合物的区别是物质的种类不同。单质和化合物的区别是元素的种类不同。 氧化物由两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物叫氧化物。氧化物一定是含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物。 元素符号的意义：表示一种元素，表示这种元素的一个原子。 化学式的意义：表示一种物质，表示这种物质的元素组成，表示这种物质的一个分子，表示这种物质的一个分子的原子构成。 由原子直接构成的：金属单质、稀有气体、硅和碳。 由分子直接构成的：非金属气体单质：H2、O2、N2、Cl2等、共价化合物、一些固态非金属单质如磷、硫等。分子又是由原子构成的。 二、酸、碱、盐 1、固体NaCl、KNO3、NaOH、Mg(NO3)2等不能导电，其水溶液能导电，所以酸碱盐溶液能导电，但有机物溶液不导电。 2、氯酸钾溶液中不含有自由移动的氯离子，只含有自由移动的氯酸根离子 3、能导电的溶液中，所有阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，所以整个溶液不显电性。 4、化合物中一定含有非金属元素；碱中一定含有氢氧元素；酸中一定含有氢元素；有机物中一定含有碳元素。 5、使紫色的石蕊试液变红的溶液不一定是酸溶液，但一定是酸性溶液。（如NaHSO4溶液是盐溶液，但溶液显酸性）使紫色的石蕊试液变蓝的溶液不一定是碱溶液，但一定是碱性溶液。（如Na2CO3溶液是盐溶液，但溶液显碱性） 6、X-和Cl-具有相似的化学性质， H X的化学性质（酸的通性） i. 与酸碱指示剂作用，紫色石蕊遇H X变红色，无色酚酞不变色。 ii. 与金属反应生成盐和氢气（条件：①在活动性顺序表中，只有排在H前面的金属才能置换出酸中的氢；②酸除了HNO3和浓H2SO4，氧化性强，与金属反应时，不生成氢气而生
中学化学实验中学生常见的错误 1．加热固体物质用排水法收集气体时，实验完毕，先移酒精灯，后把导管从水中取出，使水倒流，试管破裂。 2．把试管里的物质加热，没有将试管夹夹在离管口1/3的位置，而是夹在试管的中部。 3．倾倒液体时，掌心没有对着瓶上标签，试剂瓶盖没有倒放在桌子上。 4．用量具（量筒和滴定管等）量取液体时，视线往往在上方，量出液体的体积比实际体积大。没有掌握“量具上的刻线和液体凹面的最低点应在同一水平线上”的读法。 5．检查装置气密性时，没有将导管先插入水里，或插入水中太深，气体无法逸出。 6．使用滴管时，将滴管口伸入试管并触及试管内壁。 7．在做实验时，试剂瓶塞张冠李戴，如将盛氯化钡溶液的滴瓶管放到盛稀硫酸的滴瓶上，或者相反，造成试剂污染。 8．药品用量太多，如硝酸与铜反应，铜量太多，生成大量的毒气，既影响健康又浪费药品。 9．用玻璃棒蘸取一种溶液后，没有用蒸馏水洗干净就去蘸取另一种溶液；或用药匙取粉末药品时，没有用纸将药匙擦干净，就去取另一种药品，造成严重污染。 10．试验氨的溶解性时，用湿的试管收集；检验试管或集气瓶是否充满氨气时，红色石蕊试纸没有用水润湿。
11．做中和滴定实验时，将锥形瓶用蒸馏水洗了后又用待测试液洗，使待测溶液的实际用量大于用移液管所取的量，使所消耗的标准溶液的量增多，造成误差。 12．用高锰酸钾制取氧气时，没有用棉花堵住试管口，使高锰酸钾进入导管污染水槽。 13．用排水法收集氧气时，将集气瓶倒置在水中，集气瓶没有灌满水或者根本没有灌水。 14．实验结束时，没有将所用玻璃器皿洗干净，桌面也没有整理好，影响下一节课的实验。 15．给试管里的物质加热，用手拿着酒精灯或者酒精灯的位置不当，不是太高就是太低。 一、初中化学常见物质的颜色 （一）、固体的颜色 1、红色固体：铜，氧化铁 2、绿色固体：碱式碳酸铜 3、蓝色固体：氢氧化铜，硫酸铜晶体 4、紫黑色固体：高锰酸钾 5、淡黄色固体：硫磺 6、无色固体：冰，干冰，金刚石 7、银白色固体：银，铁，镁，铝，汞等金属 8、黑色固体：铁粉，木炭，氧化铜，二氧化锰，四氧化三铁，（碳
2008年时事----中考化学命题的热点 新课程标准的理念概括起来就是：现代教育培养出来的未来社会的主人应该是“风声，雨声，读书声，声声入耳；家事，国事，天下事，事事关心”的社会可用之人，而不是“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”的书呆子。这一点在近几年中考中得到了充分的体现，特别表现为不少中考题以最新的时事内容为素材，通过在试题情境中融入这些“题在书外，理在书中”、“起点高，落点低”的知识来考查学生阅读能力、自学能力、信息处理能力及类比迁移能力，解决实际问题的能力，真正实现新课程标准要达到的目标——“帮助学生理解化学对社会发展的作用，能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题，了解化学制品对人类健康的影响，懂得运用化学知识和方法去治理环境污染，合理地开发和利用化学资源；增强学生对自然和社会的责任感；使学生在面临与化学有关的社会问题的挑战时，能做出更理智、更科学的决策”。本文以“嫦娥一号”卫星发射事件为素材，设计相应习题，供2008年复习迎考时借鉴。 新闻资料 2007年10月24日19时10分，“嫦娥一号”卫星发射成功。“嫦娥奔月”这个千古流传的神话，正在成为中国航天的现实。下图是中国月球探测工程标志图案。 它以中国书法，抽象地勾勒出一轮圆月，一双脚印踏在其上，象征着月球探 测的终极梦想，圆弧的起笔处自然形成龙头，象征中国航天如巨龙腾空而起， 落笔的飞白由一群和平鸽构成，表达了中国和平利用空间的美好愿望。整体 图形由一弧两点巧妙形成古文“月”字，同时代表“绕”、“落”、“回”三步 走，此作品中国的意味十足，简洁而明朗，体现了传统和现代的完美结合。 设计问题： 请你从化学视角来见证这一伟大时刻： 1、据了解，发射前8h开始加注火箭第三级使用的燃料液氢和液氧。 (1)其中液氧的主要作用是［］，液氢的主要作用是［］ A、作为燃料 B、支持燃料的燃烧 C、冷却发动机 D、供给卫星呼吸 (2)液氢的使用大大减轻了发射的质量，其原因主要是［］ A、原料来源广泛 B、燃烧时放出热量高 C、密度最小 D、产物是水无污染 (3)由此可见氧气跟世间万物如影随形，下列关于氧气说法正确的是［］ A、硫在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B、氧气由淡蓝色的液体变成无色气体，发生了化学变化 C、氧气可以做燃料 D、用带火星的木条可以检验氧气。 2、专家揭秘发射“嫦娥一号”的“长三甲”火箭燃料有毒，但其燃烧后的主要产物均无毒性，因此不会对环境造成污染。发射完15min后，中心环境监测组进行监测时，监测不到任何大气污染的物质，下列各项中不属于监测范围的是［］ A、可吸入颗粒物 B、CO的含量 C、SO2的含量 D、CO2的含量 3、“嫦娥一号”成功发射后，由于火箭发射时火焰喷射产生巨大的热量可以将导流槽的水烧成水蒸气而散发，而最后要烧掉140t水。下列有关水的说法中不正确的是［］ A、烧掉的水主要发生了化学变化 B、烧掉的水主要发生了物理变化 C、水通电可以生成氧气和氢气 D、水和水蒸气都是由水分子构成，其化学性质相同。 4、火箭升空时，由于与大气层的剧烈磨擦，产生高温。为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一层特殊的涂料，关于该涂料的性质的描述中最有可能的是［］ A、高温不分解 B、在高温下不熔化
福建师范大学化学与材料学院 2004-2005学年度上学期2002级高分子材料与工程专业 《高分子化学》试题（A卷） 一.填空(共20分，每题2分) 1．聚合反应按机理分和两类；如按单体与聚合物组成差别分为和。 2．引发剂引发自由基聚合。低转化率下的积分方程是 ，如果速率和单体浓度的一次成正比，表明，与引发剂的浓度1/2次方成正比，表明。 3．M1-M2两单体共聚：若r1=0.75，r2=0.20。其共聚曲线与对角线的交点称为，该点共聚物组成为F1= 。若f10=0.80，随共聚的进行到某一时刻，共聚物组成为F1，单体组成为f，则f1 f10（大于，小于）F1F10（大于，小于）；若f10=0.72，则f1f10，F1F10。从竞聚率看理想共聚的典型特征是；交替共聚的典型特征是；若r1大于1，r2大于1，则属于共聚类型。 4．自由基聚合的特征是-------------、-----------------、-----------------，阴离子聚合的特征为-----------、-------------、---------------，阳离子聚合的特征为
------------、----------------、-------------------、--------------------。 5．顺丁橡胶采用------------交联，乙丙橡胶采用-----------交联，PMMA热解的主要产物为--------------，PE热解的产物为------------------------------。 6．以nBuLi 为引发剂，制备丙烯酸酯（PKd=24）-苯乙烯（PKd=40）嵌段共聚物，其加料顺序为先聚合---------------，然后，再引发聚合---------------。7．体型缩聚中，预聚物可分-------------------和-----------------，属于前者的例子有和，属于后者的例子有和。8．典型的Ziegler催化剂为，属于相催化剂；典型的Natta催化剂为，属于相催化剂；合成全同PP可以采用上述的催化体系。欲提高催化剂的催化活性和效率，可以采用、等方法. 9．二烯烃配位聚合的引发剂大致分为------------------------、------------------------------、--------------------------------------三类。 10．逐步聚合主要实施方法有---------------------------------、---------------------、--------------------------------------、-----------------------------------。 二．写出下列相关化学反应式（共10分，每小题2分） 1. S2O2-8+ S2O2-3→ 2.
第1单元走进化学世界 1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。 2、我国劳动人民商代会制造青铜器，春秋战国时会炼铁、炼钢。 3、绿色化学-----环境友好化学(化合反应符合绿色化学反应) ①四特点P6（原料、条件、零排放、产品）②核心：利用化学原理从源头消除污染 4、蜡烛燃烧实验（描述现象时不可出现产物名称） （1）火焰：焰心、内焰（最明亮）、外焰（温度最高） （2）比较各火焰层温度：用一火柴梗平放入火焰中。现象：两端先碳化；结论：外焰温度最高（3）检验产物H2O：用干冷烧杯罩火焰上方，烧杯内有水雾 CO2：取下烧杯，倒入澄清石灰水，振荡，变浑浊 （4）熄灭后：有白烟（为石蜡蒸气），点燃白烟，蜡烛复燃。说明石蜡蒸气燃烧。 5、吸入空气与呼出气体的比较 结论：与吸入空气相比，呼出气体中O2的量减少，CO2和H2O的量增多 （吸入空气与呼出气体成分是相同的） 6、学习化学的重要途径——科学探究 一般步骤：提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价 化学学习的特点：关注物质的性质、变化、变化过程及其现象； 7、化学实验（化学是一门以实验为基础的科学） 一、常用仪器及使用方法 （一）用于加热的仪器－－试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶 可以直接加热的仪器是－－试管、蒸发皿、燃烧匙 只能间接加热的仪器是－－烧杯、烧瓶、锥形瓶（垫石棉网—受热均匀） 可用于固体加热的仪器是－－试管、蒸发皿 可用于液体加热的仪器是－－试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶 不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶 （二）测容器－－量筒 量取液体体积时，量筒必须放平稳。视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。 量筒不能用来加热，不能用作反应容器。量程为10毫升的量筒，一般只能读到0.1毫升。（三）称量器－－托盘天平（用于粗略的称量，一般能精确到0.1克。） 注意点：（1）先调整零点 （2）称量物和砝码的位置为“左物右码”。 （3）称量物不能直接放在托盘上。 一般药品称量时，在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸，在纸上称量。潮湿的或 具有腐蚀性的药品（如氢氧化钠），放在加盖的玻璃器皿（如小烧杯、表面皿）中称量。 （4）砝码用镊子夹取。添加砝码时，先加质量大的砝码，后加质量小的砝码（先大后小） （5）称量结束后，应使游码归零。砝码放回砝码盒。 （四）加热器皿－－酒精灯 （1）酒精灯的使用要注意“三不”：①不可向燃着的酒精灯内添加酒精；②用火柴从侧面点燃酒精
初中化学情境素材 1.初步认识物质构成的奥秘 情境创设1：在学生自学基础上，演示讲解：老师手里有一支粉笔，第一次去掉一半，留下一半，第二次将留下的一半再去掉一半，留一半，第三次、第四次……，条件允许的话，如此不停的取下去，最后“剩余”的必然是很小的颗粒，我们就把这极其微小的颗粒称之为“微粒”或“粒子”。分子、原子等就是构成物质的几种基本粒子。再结合书中水分子的彩图，使学生理解水是由水分子构成的，水分子由氢、氧两种原子构成，从而初步建立物质与分子、原子，分子和原子之间的联系。 情境创设2：问：修建一栋楼房，需要那些材料？生：需要砖、沙子、水泥、钢筋……等材料。师：对，楼房的建筑风格迥异，但组成它的材料是屈指可数的；同理，组成物质的“材料”是元素，目前只有100余种元素却组成了三千多万种物质。这种形象的比喻创设的情境便于学生通过想像和联想建立元素与物质的联系。 情境创设3：原子是极其微小而又真实存在的粒子，元素是同一种原子的总称，是无形的，二者有何联系？同学们试想：“沙”和“一粒沙子”的关系怎样？学生：无数颗“一粒沙子”形成了大面积的“沙滩”。教师：对，“沙”和“一粒沙子”是整体与个体的关系，一粒沙子具备沙的特征和功能。同理，“元素”和“原子”也是整体和个体的关系，原子也必须具备元素的特征和功能（后面讲到元素是指核电荷数相同的一类原子得总称）。 通过设置以上情境可以帮助学生初步形成微观与宏观、物质与元素、分子、原子之间的关系，形成初步的微粒观，形成化学学习的独特视角。 2.从现象到本质的转换，分析微观粒子的基本特征 如学习微观粒子之间有间隔前先设问：将100mL的黄豆和100mL的芝麻混合所得体积是否等于200mL？将100mL的酒精和100mL水混合所得体积是否等于200mL？前一问题学生很快就可回答不等于200mL。这是因为他们在日常生活中已经接触到了这部分感性知识，知道不论是黄豆还是芝麻，相互间是有间隔的，混合后它们的间隔有一部分被填充能使总体积变小。而对于后一问题大多数的学生都持有怀疑态度，毕竟液体与液体之间有间隔是难于接受的。最后可通过两个相同实验结果引导学生分析两者的异同，得出微观粒子和宏观固体颗粒一样，有一定的大小、形状等，相互间有间隔这个本质结论。 3.2 从历史到现实的转换，深入了解原子的内部结构 美国教育家杜威说过：“必须有一个实际的经验情景，作为思维阶段的开始，思维起于疑问。”在课堂中通过介绍科学家不断探索未知事物的过程建构问题情景，让学生在自己的认知矛盾中学习知识。如原子的结构在教材中描述比较简单，仅说明原子不是实心球体，是由原子核和核外电子构成等内容，学生难以形成更加具体的概念。教学中既要学生准确地理解原子内部结构，又要让学生容易接受并想象出具体的模型，让学生了解人类对原子结构的认识历史，这样更加符合学生的认知规律。 教学中可先介绍道尔顿提出原子学说及其设计实心球模型，开辟从微观世界认识物质及其变化的新世纪的史料，让学生对原子有个初步的实物比较，但同时又与教材中提到的原子不是实心球体相矛盾，激发学生的求知欲望。再利用汤姆生发现电子的事实，引导学生思考原子内部的结构问题，并提出如果你是那时侯的科学家，你会如何设计原子结构模型？最后通过介绍卢瑟福著名的“α粒子散射实验”结果，得出原子的核式结构。这样通过不断产生矛盾，不断加以分析得出的结果学生容易接受，更重要的是在此过程中学生的脑海中已产生了基本的原子结构模型，为进一步的学习打下牢固的基础。 从形象到抽象的转换，体会最外层电子稳定结构 学习原子的核外电子排布，特别是最外层电子数目与元素的化学性质有密切关系时，对
初中部化学总复习资料 基本概念： 1、化学变化：生成了其它物质的变化 2、物理变化 3、物理性质：不需要发生化学变化就表现出来的性质 (如:颜色、状态、密度、气味、熔点、沸点、硬度、水溶性等) 4、化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质 (如:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等) 5、纯净物：由一种物质组成（微观上由一种分子构成） 6、混合物：由两种或两种以上纯净物组成, 各物质都保持原来的性质 （微观上可由两种或两种以上分子构成） 7、元素：具有相同核电荷数(即质子数)8、原子9、分子10、单质：由同种元素组成的纯净物 11、化合物：由不同种元素组成的纯净物12、氧化物：由两种元素组成的化合物中,其中有一种元素是氧元素 13、化学式：用元素符号来表示物质组成的式子 14、相对原子质量：以一种碳原子的质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值 某原子的相对原子质量= 相对原子质量 ≈ 质子数 + 中子数 (因为原子的质量主要集中在原子核) 15、相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和 16、离子：带有电荷的原子或原子团 17、原子的结构： 原子、离子的关系： 注：在离子里，核电荷数 = 质子数 ≠ 核外电子数 18、四种化学反应基本类型： ①化合反应： 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 如：A + B = AB ②分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应 如：AB = A + B ③置换反应：由一种单质和一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应 如：A + BC = AC + B ④复分解反应：由两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应 如：AB + CD = AD + CB 19、还原反应：在反应中，含氧化合物的氧被夺去的反应(不属于化学的基本反应类型) 氧化反应：物质跟氧发生的化学反应(不属于化学的基本反应类型缓慢氧化：进行得很慢的,甚至不容易察觉的氧化反应 自燃：由缓慢氧化而引起的自发燃烧 （单位为“1”,省略不写） 原子核 原子 核外电子（—） 中子（0） 质子（+） 注：在原子里，核电荷数=质子数=核外电子数 阳离子 阴离子 原子 得e 失e 失e 得e
一、科学探究 二、身边的化学物质 （一）我们周围的空气 本单元可供选择的学习情景素材： ?科学家对空气成分的探究 ?宇航、潜水的呼吸供氧 ?氮气的用途 ?灯管中的稀有气体 ?温室效应 （二）水与常见的溶液 本单元可供选择的学习情景素材： ?自来水的生产工艺 ?硬水对日常生活的影响 ?鱼池缺氧现象与增氧方法 ?制取蒸馏水 ?胆矾晶体的形成 ?海水制盐 ?有机玻璃的溶解与粘接 ?食品中的乳化剂 （三）金属与金属矿物 本单元可供选择的学习情景素材： ?中国古代在金属冶炼方面的成就 ?铝从贵金属到廉价金属的变迁 ?不锈钢餐具 ?现代汽车、潜艇、宇宙飞船所用的合金材料的发展 ?我国重要的金属矿产资源及其分布 ?丰富多彩的金属矿物标本或图片 ?金属的切割与焊接 （四）生活中常见的化合物 本单元可供选择的学习情景素材： ?生活中常见的酸性物质和碱性物质 ?洗发剂、护发剂的酸碱性 ?作物生长最适宜的pH范围
?高锰酸钾、双氧水等常见的消毒剂 ?海盐、岩盐、湖盐和井盐 ?根瘤菌固氮 ?侯德榜对我国制碱工业的贡献 ?常见的氮肥及使用注意事项 三、物质构成的奥秘 （一）化学物质的多样性 本单元可供选择的学习情景素材： ?干冰的形成和升华 ?金刚石、石墨和C 60 ?海水的主要成分 ?铁的几种氧化物 （二）微粒构成物质 本单元可供选择的学习情景素材： ?布朗运动 ?“桂花十里飘香” ? STM（扫描隧道显微镜）与“原子操纵”技术 ?原子结构模型 （三）认识化学元素 本单元可供选择的学习情景素材： ?农作物生长必需的化学元素 ?人体需要的金属元素和非金属元素 ?元素周期表的发展 （四）物质组成的表示 本单元可供选择的学习情景素材： ?药品、食品标签上相应物质的成分及含量 ?国家规定的饮用水标准 四、物质的化学变化 （一）化学变化的基本特征 本单元可供选择的学习情景素材： ?生石灰和水反应放出的热量能“煮熟”鸡蛋 ?石灰岩溶洞和钟乳石
2020初三化学总复习资料 第1单元走进化学世界 1、化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。 2、我国劳动人民商代会制造青铜器，春秋战国时会炼铁、炼钢。 3、绿色化学-----环境友好化学(化合反应符合绿色化学反应) ①四特点P6（原料、条件、零排放、产品）②核心：利用化学原 理从源头消除污染 4、蜡烛燃烧实验（描述现象时不可出现产物名称） （1）火焰：焰心、内焰（最明亮）、外焰（温度） （2）比较各火焰层温度：用一火柴梗平放入火焰中。现象：两端 先碳化；结论：外焰温度 （3）检验产物H2O：用干冷烧杯罩火焰上方，烧杯内有水雾 CO2：取下烧杯，倒入澄清石灰水，振荡，变浑浊 （4）熄灭后：有白烟（为石蜡蒸气），点燃白烟，蜡烛复燃。说 明石蜡蒸气燃烧。 5、吸入空气与呼出气体的比较 结论：与吸入空气相比，呼出气体中O2的量减少，CO2和H2O的 量增多 （吸入空气与呼出气体成分是相同的） 6、学习化学的重要途径——科学探究 一般步骤：提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录 与结论→反思与评价
化学学习的特点：注重物质的性质、变化、变化过程及其现象； 7、化学实验（化学是一门以实验为基础的科学） 一、常用仪器及使用方法 （一）用于加热的仪器－－试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶 能够直接加热的仪器是－－试管、蒸发皿、燃烧匙 只能间接加热的仪器是－－烧杯、烧瓶、锥形瓶（垫石棉网—受热均匀） 可用于固体加热的仪器是－－试管、蒸发皿 可用于液体加热的仪器是－－试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶 不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶 （二）测容器－－量筒 量取液体体积时，量筒必须放平稳。视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。 量筒不能用来加热，不能用作反应容器。量程为10毫升的量筒，一般只能读到0.1毫升。 （三）称量器－－托盘天平（用于粗略的称量，一般能精确到0.1克。） 注意点：（1）先调整零点 （2）称量物和砝码的位置为“左物右码”。 （3）称量物不能直接放在托盘上。
化学家故事 医学上的贡献 葛洪字稚川,号抱朴子,生活在东晋时代,是我国古代著名的医学家和制药家.公元281年,他出生在丹阳句容(现在江苏省句容县),家境清贫. 他无钱购买书籍笔墨,只好向人家借书阅读,用木炭练习写字.长大了当过官吏,后来辞职回家,专门从事科学研究. 葛洪从小喜欢读有关医药、保健和炼丹制药的书,还很留心民间流行的一些简便的治病方法.他把在广大的农村里搜集到的验方,结合自己学到的医药知识,写成了一本书,取名叫《肘后备急方》. 《肘后备急方》不是大部头的著作,但是非常实用."肘后"就是说这部书篇幅很小,可以挂在胳膊肘上随身携带,类似现代所说的"袖珍本"."备急"就是应急的意思.用现代话说,就是一本"急症手册".这部书里的治病药方,都是容易得到的到处都有的草药,又便宜,又方便,更重要的是灵验有效,所以深受老百姓的欢迎. 葛洪很注意研究急病.他所指的急病,大部分是我们现在所说的急性传染病,古时候人们管它叫"天刑",认为是天降的灾祸,是鬼神作怪.葛洪在书中说:急病不是鬼神引起的,而是中了外界的疠气.我们都知道,急性传染病是微生物(包括原虫、细菌、立克次氏小体和病毒等)引起的.这些微生物起码要放大几百倍才能见到,1600多年前还没有发明显微镜,当然不知道有细菌这些东西.葛洪能够排除迷信,指出急病是外界的物质因素引起的,这种见解已经很了不起了. 葛洪在《肘后备急方》里面,记述了一种叫"尸注"的病,说这种病会互相传染,并且千变万化.染上这种病的人闹不清自己到底哪儿不舒服,只觉得怕冷发烧,浑身疲乏,精神恍惚,身体一天天消瘦,时间长了还会丧命. 葛洪描述的这种病,就是现在我们所说的结核病.结核菌能使人身上的许多器官致病.肺结核、骨关节结核、脑膜结核、肠和腹膜结核等等,都是结核菌引起的.葛洪是我国最早观察和记载结核病的科学家. 葛洪的《肘后备急方》中还记载了一种叫犬咬人引起的病症.犬就是疯狗.人被疯狗咬了,非常痛苦,病人受不得一点刺激,只要听见一点声音,就会抽搐痉挛,甚至听到倒水的响声也会抽风,所以有人把疯狗病又叫做"恐水病".在古时候,对这种病没有什么办法治疗. 葛洪想到古代有以毒攻毒的办法.例如我国最古的医学著作《黄帝内经》里就说,治病要用"毒"药,没有"毒"性治不了病.葛洪想,疯狗咬人,一定是狗嘴里有毒物,从伤口侵入人体,使人中了毒.能不能用疯狗身上的毒物来治这种病呢?他把疯狗捕来杀死,取出脑子,敷在犬病人的伤口上.果然有的人没有再发病,有人虽然发了病,也比较轻些. 葛洪用的方法是有科学道理的,含有免疫的思想萌芽.大家知道,种牛痘可以预防天花,注射脑炎疫苗可以预防脑炎,注射破伤风细菌的毒素可以治疗破伤风.这些方法都是近代免疫学的研究成果."免疫"就是免于得传染病.细菌和病毒等侵入我们的身体,我们的身体本来有排斥和消灭它们的能力,所以不一定就发病,只有在身体的抵抗力差的时候,细菌和病毒等才能使人发病.免疫的方法就是设法提高人体的抗病能力,使人免于发病.注射预防针,就是一种免疫的方法(现代免疫学的内容越来越丰富,注射预防针只是其中的一个方面).葛洪对疯狗病能采取预防措施,可以称得上是免疫学的先驱.欧洲的免疫学是从法国的巴斯德开始的.他用人工的方法使兔子得疯狗病,把病兔的脑髓取出来制成针剂,用来预防和治疗疯狗病,原理与葛洪的基本上相似.巴斯德的工作方法当然比较科学,但是比葛洪晚了1000多年. 在世界医学历史上,葛洪还第一次记载了两种传染病,一种是天花,一种叫恙虫病.葛洪在《肘后备急方》里写道:有一年发生了一种奇怪的流行病,病人浑身起一个个的疱疮,起初是些小红点,不久就变成白色的脓疱,很容易碰破.如果不好好治疗,疱疮一边长一边溃烂,人还要发高烧,十个有九个治不好,就算侥幸治好了,皮肤上也会留下一个个的小瘢.小瘢初起发黑,一年以后才变得和皮肤一样颜色.葛洪描写的这种奇怪的流行病,正是后来所说的天花.西方的医学家认为最早记载天花的是阿拉伯的医生雷撒斯,其实葛洪生活的时代,比雷撕斯要早500多年. 葛洪把恙虫病叫做"沙虱毒".现在已经弄清楚,沙虱毒的病原体是一种比细菌还小的微生物,叫"立克次氏体".有一种小虫叫沙虱,螫人吸血的时候就把这种病原体注入人的身体内,使人得病发热.沙虱生长在