2.4-2.6物质分类与物质转化 材料的利用与发展—浙教版九年级科学上册讲义（机构用）

2.6　材料的利用与发展 思维导图： 知识要点归纳： 1.材料的发展史 （1）原始人类利用 石头制成了石斧、石刀、箭头等，又用兽骨和鱼骨制成了骨针。 （2）随着火的使用，古代人开始创造和使用陶器，使人类文明得到了较大的发展。 （3）光导纤维是信息高速公路的基础材料。 （4）材料的发展历程：石器一陶器→青铜器一钢铁的使用→合成材料的使用一新型材料的使用。 【说明】(1)旧石器时代：原始人利用石头制石斧、石刀、石箭，用兽骨、鱼骨制骨针。 (2)新石器时代：创造和使用陶器。 (3)青铜器时代：商朝时期制造出青铜器和青铜武器。 (4)铁器时代：春秋战国时期，开始冶铁和炼钢。 (5)新材料时代：人们有目的地改进材料的性能。 人们利用金属的历史与金属的活动性和金属冶炼的水平有关。 2.新型材料 新型材料是指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。新型材料主要包括以下几种： 纳米材料：纳米材料是指由粒径在1nm~100nm之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后，它将有显著的不同。纳米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同。1nm=10-9m。常见的纳米材料有纳米陶瓷、纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在各个领域有着广阔的应用前景。 记忆合金，具有记住本来形状的能力； 金属塑料，集塑料与金属特点于一身的新材料。 3.绿色化学 “绿色化学”又称为环境友好化学，它的主要特点如下： (1)充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； (2)在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废弃物向环境中的排放； (3)提高原料的利用率，力图使原料利用率达100%； (4)生产出有利于环境保护、社会安全和人体健康的环境友好产品。 4.工业“三废”及处理 (1)工业“三废”是指废水、废渣和废气。 (2)处理方法 1）及时处理“三废”。①“废气”的处理：一般安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化碳等物质除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化碳可利用与碱溶液反应除去。 ②“废渣”的处理：一般是制水泥或其他建筑材料，变废为宝，如含磷的废渣可转化为磷肥等。 ③“废水”的处理：建立污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀，制成所需要的金属材料等，废水符合要求后再排放到河流中或循环利用。 2)提高原料的利用率，增加产品的产量。 3)煤、石油制品进行脱硫处理。 4)推广“绿色工艺”，从根本上降低生产对环境造成的污染。 典例1：获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。 （1）光导纤维是一种高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通信，能同时传输大量信息。制造光纤电缆的主要原材料是________。 （2）信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等。硅的纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。高纯度的单晶硅生产方法（之一）如下： SiO2 Si（粗硅）SiHCl3（沸点31.5℃）Si（多晶硅）→单晶硅 近年来用得较多的另一种方法（之二）是用金属硅化物（Mg2Si）与盐酸作用制得硅烷，再加热分解硅烷可得高纯硅。根据上述信息回答下列问题： ①从方法一生产单晶硅的过程看，由碳还原得到的硅为何还要进一步处理？ ______________________________________________________________________________。 ②把方法二中生产高纯硅的两个化学反应方程式补充完整：Mg2Si＋4HCl＝＋SiH4↑；SiH4Si＋________。 变式1：小敏设计了一个从空气中分离二氧化碳的操作方案，其基本流程如图所示（部分条件未标出）。 （1）操作a的名称是 ，此操作需要用到的玻璃仪器有 。 （2）写出流程中生成碳酸钙和氢氧化钠的化学方程式 。 （3）整个流程中，除水外，还有二种可以循环利用的物质是 （写化学式）。 $$ 2.4 物质的分类 思维导图 知识点归纳： 1、物质的分类方法 ①为了更好地研究和认识物质，我们可以从不同的角度（如存在状态、组成、性质、用途等）对纯净物进行分类,如根据组成可以将纯净物分为单质和化合物；根据性质不同可以将单质分为金属和非金属。 ②单质定义：由一种元素组成的纯净物 化合物定义：由两种或两种以上元素组成的纯净物 单质和化合物的区别和联系 单质 化合物 宏观组成 同种元素 不同种元素 微观构成 同种原子或者同种原子构成的分子 不同原子构成的同一种分子 化学性质 不能发生分解反应 一定条件下能发生分解反应 举例 、 、 等 、 、 等 ③注意事项：单质由一种元素组成纯净物，，但是由一种元素组成的物质不一定是纯净物，