内容正文:
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第八单元 金属和金属材料
一、金属材料
纯金属(90 多种)
合金 (几千种)
2、金属的物理性质: (1)常温下一般为固态(汞为液态),有金属光泽。
(2)大多数呈银白色(铜为紫红色,金为黄色)
(3)有良好的导热性、导电性、延展性
3、金属之最:
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素
(2)钙:人体中含量最多的金属元素
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)
(5)汞:熔点最低的金属 、常温下呈液态的金属
4、合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合
而成的具有金属特性的物质。
★:一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能
更好
注:钛和钛合金:被认为是 21 世纪的重要金属材料,钛合金与人体有很好
的“相容性”,因此可用来制造人造骨等。
(1)熔点高、密度小
优点 (2)可塑性好、易于加工、机械性能好
(3)抗腐蚀性能好
二、金属的化学性质
1、大多数金属可与氧气的反应:4Al + 3O2
2Al2O3
2 Cu+O2
△
2 CuO
2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑
Zn + H2SO4
ZnSO4 +H2↑ Zn + 2HCl
ZnCl2 +H2↑
Mg + H2SO4
MgSO4 +H2↑ Mg+ 2HCl
MgCl2 +H2↑
Fe + H2SO4
FeSO4 +H2↑ Fe + 2HCl
FeCl2 +H2↑
3、金属 + 盐 → 另一金属 + 另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)
Fe + CuSO4
Cu + FeSO4
2Al + 3CuSO4
3Cu + Al2(SO4)3
Cu + 2AgNO3
2Ag + Cu(NO3)2
三、常见金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢(不可用浓硫酸、
硝酸)
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
(除 K、Ca、Na)
四、金属资源的保护和利用
1、铁的冶炼
(1)赤铁矿(主要成分是 Fe2O3 )3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
现象:红色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。
(2)磁铁矿(主要成分是 Fe3O4 )4CO + Fe3O4 3Fe + 4CO2
高炉炼铁
原料:石灰石、铁矿石、焦炭、空气
2、原理:
在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来
C+O2 CO2 CO2+C 2CO 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
焦炭作用:①提供热量(燃烧放热)②生成还原剂一氧化碳
石灰石作用:将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
2、铁的锈蚀
(1)铁生锈的条件是:铁与 O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·XH2O)
(2)防止铁制品生锈的措施:
①保持铁制品表面的清洁、干燥
②表面涂保护膜:如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等
③制成不锈钢
1、金属材料
11
(3)铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制
品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。
(4)而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因
此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
3、金属资源的保护和利用:
保护金属资源的途径: ①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属
③合理开采矿物 ④寻找金属的代用
第九单元 溶液
一、溶液的形成
1、溶液
(1)溶液的概念:一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一的、稳
定的混合物,叫做溶液
(2)溶液的基本特征:均一性、稳定性、混合物
注意:a、溶液不一定无色,
如 CuSO4溶液为蓝色 FeSO4 溶液为浅绿色 Fe2(SO4)3 溶液为黄色
b、溶质可以是固体、液体或气体;水是最常用的溶剂
c、溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量
溶液的体积 ≠ 溶质的体积 + 溶剂的体积
固体、气体溶于液体,液体为溶剂
2、溶质和溶剂的判断 有水,水为溶剂,
液体溶于液体
无水,量多的为溶剂
3、饱和溶液、不饱和溶液
(1)概念:
(2)判断方法:看有无不溶物或继续加入该溶质,看能否溶解
(3)饱和溶液和不饱和溶液之间的转化
注:①Ca(OH)2 和气体等除外,它的溶解度随温度升高而降低
②最可靠的方法是:加溶质、蒸发溶剂
(4)浓、稀溶液与饱和不饱和溶液之间的关系
①饱和溶液不一定是浓溶液
②不饱和溶液不一定是稀溶液,如饱和的石灰水溶液就是稀溶液
③在一定温度时,同一种溶质的饱和溶液一定要比它的不饱和溶液浓
(5)溶解时放热、吸热现象
溶解吸热:如 NH4NO3溶解
溶解放热:如 NaOH 溶解、浓 H2SO4溶解、CaO(生石灰)(氧化钙
与水发生反应放出大量的热)
溶解没有明显热现象:如 NaCl
二、溶解度
1、固体的溶解度
(1)溶解度定义:在一定温度下,某固态物质在 100g 溶剂里达到饱和
状态时所溶解的质量
四要素:①条件:一定温度②标准:100g 溶剂③状态:达到饱和④质量:
单位:克
(2)溶解度的含义:
20℃时 NaCl 的溶液度为 36g 含义:
在 20℃时,在 100 克水中最多能溶解 36 克 NaCl
或在 20℃时,NaCl 在 100 克水中达到饱和状态时所溶解的质量为 36 克
(3) 温度对固体溶解度的影响
大多数固体物的溶解度随温度升高而升高;如 KNO3
少数固体物质的溶解度受温度的影响很小;如 NaCl
极少数物质溶解度随温度升高而降低。如 Ca(OH)2
(4)溶解度曲线
例: (1)t3℃时 A 的溶解度为 80g
(2)P 点的的含义 在该温度时,A
和 C 的溶解度相同
(3)N 点为 t3℃时 A 的不饱和溶液 ,
可通过 加入 A 物质,降温, 蒸
发溶剂 的方法使它变为饱和
(4)t1℃时 A、B、C、溶解度由大到小
的顺序 C>B>A
80
·
0 t1 t2 t3
N
t
S
P
A
·
B
C
不饱和溶液 饱和溶液
降低温度、蒸发溶剂、加溶质
升高温度、加溶剂
12
(5)从 A 溶液中获取 A 晶体可用降温结晶 的方法获取晶体。
(6)t2℃ 时 A、B、C 的饱和溶液各 W 克,降温到 t1℃会析出晶体的有 A
和 B 无晶体析出的有 C ,所得溶液中溶质的质量分数由小到大依次
为 A<C<B
(7)除去 A 中的泥沙用 溶解、过滤 法;分离 A 与 B(含量少)的混
合物,用 结晶 法
2、气体的溶解度
(1)气体溶解度的定义:在压强为 101kPa 和一定温度时,气体溶解在
1 体积水里达到饱和状态时的气体体积。
(2)影响因素: ①温度(温度越高,气体溶解度越小)
②压强(压强越大,气体溶解度越大)
3、混合物的分离
结晶的两种方法 蒸发结晶,如 NaCl(海水晒盐)
降温结晶(冷却热的饱和溶液,如 KNO3)
三、溶质的质量分数
1、公式 溶质质量分数= × 100%
2、在饱和溶液中: 溶质质量分数= × 100%
3、配制一定溶质质量分数的溶液
(1)用固体配制:
①步骤:计算、称量、溶解
②仪器:天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
(2)用浓溶液稀释(稀释前后,溶质的质量不变)
①步骤:计算、量取、稀释
②仪器:量筒、滴管、烧杯、玻璃棒
第十单元 酸和碱
一、酸、碱、盐的组成
酸是由氢元素和酸根组成的化合物 如:硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、
硝酸(HNO3)
碱是由金属元素和氢氧根组成的化合物 如:氢氧化钠、氢氧化钙、氨水
(NH3·H2O)
盐是由金属元素元素(或铵根)和酸根组成的化合物 如:氯化钠、碳酸
钠
酸、碱、盐的水溶液可以导电(原因:溶于水时离解形成自由移动的阴、
阳离子)
二、酸
1、浓盐酸、浓硫酸的物理性质、特性、用途
浓盐酸 浓硫酸
颜色、状态
无色液体
工业用盐酸常为黄色(含
Fe
3+)
无色粘稠、油状液体
气味 有刺激性气味 无
特性
挥发性(敞口置于空气中,瓶
口有白雾)
吸水性 (常做干燥剂)
腐蚀性
用途
①金属除锈
②制造药物
③人体中含有少量盐酸,助
消化
①金属除锈
②浓硫酸作干燥剂
③生产化肥、精炼石油
浓硫酸的稀释:“酸入水,不
断搅拌”
2、酸的通性(具有通性的原因:酸离解时所生成的阳离子全部是 H+)
(1)与酸碱指示剂的反应: 使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞
试液变色
(2)金属 + 酸 → 盐 + 氢气
(3)金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水
溶质的质量
溶液的质量
13
(4)碱 + 酸 → 盐 + 水
(5)盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸(产物符合复分解条件)
3、三种离子的检验
试剂
Cl
-
AgNO3 及 HNO3
SO4
2-
①Ba(NO3)2 及 HNO3②HCl 及 BaCl2
CO3
2-
HCl 及石灰水
三、碱
1、氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质、用途
氢氧化钠 氢氧化钙
颜色、状
态
白色固体,极易溶于水(溶解
放热)
白色粉末,微溶于水
俗名
烧碱、火碱、苛性钠(具有强
腐蚀性)
熟石灰、消石灰
制法
Ca(OH)2+Na2CO3
CaCO3
↓+2NaOH
CaO +H2O
Ca(OH)2(放出
大量热)
用途
①氢氧化钠固体作干燥剂 (易
潮解)
②化工原料:制肥皂、造纸
③去除油污:炉具清洁剂中含
氢氧化钠
①工业:制漂白粉
②农业:改良酸性土壤、配波
尔多液 ③建筑:
2、碱的通性(具有通性的原因:离解时所生成的阴离子全部是 OH-)
(1)与酸碱指示剂的反应: 使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液
变红色
(2)非金属氧化物+碱 → 盐+水
2NaOH+CO2
Na2CO3+ H2O
2NaOH+SO3
Na2SO4+ H2O
Ca(OH)2+CO2
CaCO3↓+ H2O
(3)酸+碱 → 盐+水
NaOH+ HCl
NaCl+ H2O
Ca(OH)2+ 2HCl
CaCl2+ 2H2O
(4)盐+碱 → 另一种盐+另一种碱(反应物均可溶,产物符合复分解条件)
四、中和反应
1、定义:酸与碱作用生成盐和水的反应
2、实质:OH
-
+H
+
== H2O
3、应用:
(1)改变土壤的酸碱性。(2)处理工厂的废水。(3)用于医药。
五、溶液酸碱度的表示法——pH
1、0 7 14
酸性增强 中性 碱性增强
2、pH 的测定:最简单的方法是使用 pH 试纸
用玻璃棒(或滴管)蘸取待测试液少许,滴在 pH 试纸上,显色后
与标准比色卡对照,读出溶液的 pH(读数为整数)
3、酸碱性与酸碱度关系:
指示剂 pH 值 石蕊 酚酞
酸性 <7 变红色 无色
中性 =7 紫色 无色
碱性 ﹥7 变蓝色 变红色
4、酸雨:正常雨水的 pH 约为 5.6(因为溶有 CO2);pH<5.6 的雨水为酸雨
第十一单元 盐 化肥
一、常见的盐 定义:能解离出金属离子(或 NH4
+
)和酸根离子的化合物
物质 俗称 物理性质 用途
氯化钠
NaCl
食盐 白色粉末,
水溶液有咸味,
溶解度受温度
影响不大
(1)作调味品(2)作防腐剂
(3)消除积雪(降低雪的熔点)
(4)农业上用 NaCl 溶液来选种
(5)制生理盐水(0.9% NaCl 溶
液)Na+ 维持细胞内外的水分
分布,促进细胞内外物质交换
Cl
- 促生盐酸、帮助消化,增进
食欲
14
碳酸钠
Na2CO3
纯碱(因
水 溶 液
呈碱性)
苏打
白色粉末状固
体,易溶于水
用于玻璃、造纸、纺织、洗涤、
食品工业等
碳酸氢钠
NaHCO3
小苏打 白色晶体,
易溶于水
制糕点所用的发酵粉
医疗上,治疗胃酸过多
备注 2NaHCO3
△ Na2CO3+ H2O+ CO2↑
NaHCO3+HCl
NaCl+ H2O+ CO2↑
二、精盐提纯——去除不溶性杂质,得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙
等可溶性杂质。
1、 实验步骤:溶解、过滤、蒸发
2、 实验仪器
实验
步骤
实验仪器 其中玻璃棒的作用
溶解 烧杯、玻璃棒 加速溶解
过滤
铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、
玻璃棒
引流
蒸发
铁架台(带铁圈)蒸发皿、酒精
灯、玻璃棒
使液体受热均匀,防止
液体飞溅
三、盐的化学性质
1、 盐(可溶)+ 金属 1 → 金属 2 + 新盐(金属 1 比金属 2 活泼,K、
Ca、Na 除外)
Fe + CuSO4
Cu + FeSO4
2Al + 3CuSO4
3Cu + Al2(SO4)3
Cu + 2AgNO3
2Ag + Cu(NO3)2
2、 盐 + 酸 → 新盐 + 新酸(满足复分解反应的条件)
Na2CO3+2HCl
2NaCl+ H2O+ CO2↑
NaHCO3+HCl
NaCl+ H2O+ CO2↑
3、 盐 + 碱 → 新盐 + 新碱(反应物需都可溶,且满足复分解反应的
条件)
Na2CO3+ Ca(OH)2
CaCO3↓+2NaOH
CuSO4+2 NaOH
Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(蓝色沉淀)
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCl
(红褐色沉淀)
4、 盐 + 盐 → 两种新盐(反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件)
CuSO4+BaCl2
BaSO4↓+ CuCl2
AgNO3+BaCl2
AgCl↓+ Ba(NO3)2
注:①复分解反应的条件:当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀
或有气体或有水生成时,复分解反应才可以发生。
②a.常见沉淀:AgCl、 BaSO4 不溶于稀硝酸的白色沉淀; Cu(OH)2 蓝色
沉淀; Fe(OH)3红褐色沉淀; Mg(OH)2、 BaCO3、 CaCO3白色沉淀
b.生成气体:H+与 CO3
2-
; NH4
+与 OH
-
;
c.生成水:H+与 OH
-
③溶液中离子不能共存:a.离子结合成 H2O:H
+与 OH
-
b.气体:H+与 CO3
2-;NH4
+与 OH
-
c.沉淀:Ag+与 Cl
-
;
Ba
2+
与 CO3
2-、SO4
2- ;
Ca
2+与 CO3
2- ;Cu2+、
Fe
3+、Mg2+ 与 OH
-
④溶液中呈现特殊颜色的离子:Cu2+ 呈蓝色;Fe3+呈黄色;Fe2+呈浅绿色
四、特殊离子鉴别:
H
+
1、指示剂(石蕊溶液);2、活泼金属:如锌粒;
3、某些盐:如 CO3
2-盐
OH
-
1、指示剂(石蕊溶液、酚酞溶液);2、某些盐:如 Fe3+、Cu2+盐
Cl
-
滴入 AgNO3溶液和稀硝酸,生成不溶于硝酸的 AgCl 沉淀
SO4
2-
滴入 BaCl2 溶液和稀硝酸,生成不溶于硝酸的 BaSO4 沉淀;
CO3
2- 滴入稀 HCl,再将气体通入澄清石灰水,产生的气体使澄清石灰水
变浑浊
干扰离子检验:
OH
-和 CO3
2-
:
①过量的 Ba(NO3)2/Ca(NO3)2/CaCl2 /BaCl2 溶液
过量溶液目的:检验并除去 CO3
2-,防止干扰 OH-检验
②加酚酞溶液/CuCl2/FeCl3 溶液检验 OH
-
15
Cl-和 SO4
2-
①过量的 Ba(NO3)2/BaCl2溶液
过量溶液目的:检验并除去 SO4
2-,防止生成 Ag2SO4 干扰 Cl
-检验
②加 AgNO3 溶液检验 Cl-
五、几种物质露置在空气中的变化
1、盐酸露置在空气中质量减小,质量分数减小,不变质。
2、浓硫酸露置在空气中质量增大,质量分数减小,不变质。
3、NaOH 易潮解, 露置在空气中质量增大,变质(原因:
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O)
4、Ca(OH)2 露置在空气中质量增大,变质(原因:CO2+Ca(OH)2==CaCO3
↓+H2O)
5、CaO 又叫生石灰, 露置在空气中质量增大,变质
(原因:CaO+H2O==Ca(OH)2 ; CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O)
注意:溶于水放大量热的物质:浓硫酸、NaOH、生石灰(CaO)
溶于水吸热的物质:NH4NO3(硝酸铵)
可以做干燥剂的物质:浓硫酸、NaOH、生石灰(CaO)
六、化学肥料
2、化学肥料 (氮肥、钾肥、磷肥)
(1)氮肥 作用:促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿(促苗)。
缺氮:叶黄常用氮肥:
尿素 CO(NH2)2:含氮量最高的氮肥(有机物)46.7%
b、NH4
+的检验
试剂:碱(NaOH、Ca(OH)2 等)、湿润的红色石蕊试纸
NH4NO3 + NaOH=NaNO3 +NH3↑+H2O (NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝)
(2)钾肥 作用:促使作物生长健壮、茎杆粗硬,抗倒伏(壮秆)。
缺钾:叶尖发黄
常用钾肥 草木灰:农村最常用钾肥(主要成分为 K
2
CO3), 呈碱性
(3)磷肥 作用:促进植物根系发达,穗粒增多,饱满(催果)
缺磷:生长迟缓,产量降低,根系不发达
(4)复合肥:含 N、P、K 中的两种或三种 如:KNO3
含 NH4
+的化肥不能与碱性物质混合施用
3、使用化肥、农药对环境的影响
(2)大气污染:N
2
O、NH3、H2S、 SO2
(3)引起水体污染 :N、P 过多,导致水体富营养化,赤潮、水华等现象
5、 氮、磷、钾三种化肥的区别方法
氮 肥 钾 肥 磷 肥
看外观 白 色 晶 体 灰白色粉末
加 水 全 部 溶 于 水 大多数不溶于水
加 Ca(OH)2 放出氨气 不放出氨气
第十二单元 化学与生活
课题 1 人类重要的营养物质
六大营养素:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水(无机盐和水可
被人体直接吸收)
一、蛋白质
1、功能:是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。
2、几种蛋白质(维持生长发育,组织更新)
(1)血红蛋白:由血红素(含 Fe
2+
)和蛋白质构成
作用:运输 O2和 CO2的载体
CO 中毒机理:血红蛋白与 CO 结合能力比与 O2结合能力强 200 倍,导
致缺氧而死。吸烟危害:CO、尼古丁、焦油等
(2)酶:生物催化剂
特点:高效性、选择性、专一性
3、蛋白质的变性(不可逆):破坏蛋白质的结构,使其变质
引起变质的因素 物理:高温、紫外线等
化学:强酸、强碱、甲醛、重金属盐(Hg
2+
、Cu
2+
、Ag
+
应用:用甲醛水溶液(福尔马林)制作动物标本,使标本长期保存。
二、糖类 是生命活动的主要供能物质(60%—70%)
1、组成:由 C、H、O 三种元素组成。又叫做碳水化合物
2、常见的糖
(1)淀粉(C6H10O5)n :存在于植物种子或块茎中。
(2)葡萄糖 C6H12O6 ( 人体可直接吸收的糖)
16
(3)蔗糖 C12H22O11:主要存在于甘蔗、甜菜中。
生活中白糖、冰糖、红塘中的主要成分是蔗糖
三、油脂
1、分类 植物油脂:油 动物油脂:脂肪
2、功能: 提供大量能量
3、脂肪: 维持生命活动的备用能源
★糖类和脂肪和蛋白质都能提供能量。
四、维生素 多数在人体中不能直接合成,需从食物中摄取
1、存在:水果、蔬菜、鱼类等
2、作用:调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康
缺 VA :夜盲症 缺 VC :坏血症
课题 2 化学元素与人体健康
一、组成人体的元素 50 多种
常量元素(11种) 在人体中含量>0.01%
O>C>H>N>Ca>P>K>S>Na>Cl>Mg
微量元素 在人体中含量<0.01% Fe、Zn、Se、I、F 等
二、人体中的常量元素
1、钙 99%在于骨骼和牙齿中
(1)来源:奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类
(2)钙 过少:青少年 佝偻病、发育不良老年人 骨质疏松
2、钠和钾
(2)作用:维持人体内的水分和维持体液恒定的 pH
三、人体中的微量元素
必需元素(20 多种) Fe、Zn、Se、I、F 等
对人体有害的元素 Hg、Cr、Pb、Ag、Ba、Al、Cu 等
元素 对人体的作用 摄入量过高、过低对人体的影响
Fe 血红蛋白的成分,能帮助氧气
的运输
缺铁会引起贫血
Zn 影响人体发育 缺锌会引起食欲不振,
生长迟缓,发育不良
Se 有防癌、抗癌作用 缺硒可能引起表皮角质化和癌症。
如摄入量过高,会使人中毒
I(碘) 甲状腺素的重要成分 缺碘会引起甲状腺肿大,幼儿缺碘
会影响生长发育,造成思维迟钝。
过量也会引起甲状腺肿大
F(氟) 能防治龋齿 缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑
牙和氟骨病
课题 3 有机合成材料
一、有机化合物
是否含有碳元素 无机化合物
有机化合物(不包括 CO、CO2和 Na2CO3、CaCO3等碳
酸盐)
1、生活中常见的有机物
CH4(最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物)、C2H5OH(乙醇,俗
名:酒精)、 CH3COOH(乙酸,俗名:醋酸)、C6H12O6(葡萄糖)、蔗糖、蛋
白质、淀粉等
2、有机物 有机小分子 如:CH4、C2H5OH 、CH3COOH、C6H12O6等
(根据相对分子 有机高分子化合物(有机高分子)如:蛋白质、淀粉等
质量大小)
二、有机合成材料
1、 有机高分子材料
(1)分类 天然有机高分子材料 如:棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等
塑料
合成有机高分子材料 合成纤维:涤纶(的确良)、锦纶(尼
(三大合成材料) 龙)、晴纶
合成橡胶
(2)高分子材料的结构和性质
链状结构 热塑性 如:聚乙烯塑料(聚合物)
网状结构 热固性 如:电木
(3)鉴别羊毛线和合成纤维线:
点燃,产生焦羽毛气味,为羊毛线;特殊气味的为合成纤维线。
2.复合材料:复合材料是指由两种或两种以上材料混合在一起形成的,
复合材料包括玻璃钢、钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料等.