2.6 材料的利用与发展 课件---2023-2024学年浙教版科学九年级上册

第2章 物质转化与材料利用 第6节 材料的利用与发展 一、材料的发展史 铁器 青铜器 石器 陶器 你知道这些材料出现的早晚顺序吗？ 材料的发展历程： 石器 陶器 青铜器 钢铁的使用 合成材料的使用 新型材料的使用 原始社会 火的发明 商朝 春秋晚期 标志着生产力的不断发展 纳米材料制成的金属硬度会提高数倍 把纳米催化剂溶解在汽油里,可大大提高内燃机的工作效率 新型材料： 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： 光电子信息材料 先进复合材料 超级陶瓷材料 新型金属材料 新型高分子材料 超导材料 树脂基复合材料 金属基复合材料 陶瓷基复合材料 碳纤维复合材料 纳米陶瓷 记忆合金、纳米金属、金属玻璃 导电塑料做成的塑料电池 人工器官、可降解材料、 高吸水性高分子 直接泼到纳米衬衫上的水和油污只是停留在衣服的表层，轻轻一掸就掉下去了，没有留下一点痕迹。 设在马萨诸塞州的美国陆军士兵系统中心公布了“未来部队勇士 ，“未来战士”的作战制服是高科技的结晶。它系由高科技纳米材料制成，该材料粒子在常态下就像能流动的金属一样，而一旦遇到子弹或者弹片的冲击时，它们彼此之间就会紧密地“锁”在一起，使得一件看似柔软的制服能够迅速变成一套坚硬无比的盔甲。此外，制服距离士兵的身体留有3英寸的空隙，这样可以更好地吸收外来冲击能量。 纳米军服 超导材料 当某种材料在低于某一温度时，出现电阻为零的现象即超导现象，该温度即是临界温度（Tc）。在列车车轮旁边安装小型超导磁体，在列车向前行驶时，超导磁体则向轨道产生强大的磁场，并和安装在轨道两旁的铝环相互作用，产生一种向上浮力，消除车轮与钢轨的摩擦力，起到加快车速的作用。高温超导体在悬浮列车上应用的研究集中在日本。 当钇钡铜氧（YBCO）超导材料被冷却到液氮温度（-196℃）时，就从正常态转变为超导态。如果轨道磁场非常均匀（没有磁阻尼的理想状态），且车体在封闭的真空环境中运动，车的运动速度将不会衰减。 中国研制的超导悬浮车 传输损失少，透光性强，易于加工，耐久性强，发光部不发热，不通电只透可见光，几乎不透红外线和紫外线 光纤材料 先进复合材料占机体的40%，包括机翼、整流片和机身，复合材料的应用大大减少了机身重量。雷达天线是用特殊合成材料制成的。 隐身战斗机F-22 高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。 新型高分子材料 新型材料： 光电子信息材料 先进复合材料 超级陶瓷材料 新型金属材料 新型高分子材料 超导材料 人类在制造材料的过程中会产生许多污染...... 为了减少或消除材料制造过程中的污染，人们需要探寻无污染或低污染的 “绿色”新工艺。 绿色话题： 绿色食品—— 安全无公害，不使用化肥和农药 绿色旅游—— 不破坏自然环境和文物设施 绿色装修—— 无毒的环保材料 绿色新工艺—— 生产工艺无毒、节能、安全、原子转化率高 二、材料制造与环境保护 绿色话题 绿色行为： 想一想生活中我们可以做到哪些绿色行为 不用一次性筷子 控制实验药品用量 不用含氟冰箱 不用含磷洗衣粉 垃圾袋装，分类投放 少用不可降解的塑料制品 节电节水 工业“三废” 废气 废水 废渣 炼钢 棕色气体 氧化铁 回收炼钢 一氧化碳 化工原料或燃料 炉渣 矿渣水泥或磷肥 热量 水蒸气、发电 我国工业“三废”的处理： 环境保护具体措施: 燃料：煤、石油制品脱硫处理, 减少 大气SO2污染。 原料：提高原料的利用率。 “三废”: 不能任意排放。 生产工艺: “绿色工艺”。 二、怎样以铜为主要原料制备硫酸铜 Cu CuSO4 铜粉 方案一：Cu＋2H2SO4（浓）===CuSO4＋SO2↑＋2H2O 方案二：2Cu＋O2==2CuO CuO＋ H2SO4== CuSO4＋H2O 方案三：Cu＋2AgNO3==2Ag＋Cu（NO3）2 Cu（NO3）2＋2NaOH==Cu（OH）2↓＋2NaNO3 Cu（OH）2＋H2SO4==CuSO4＋2H2O 原料利用率低、危险、会产生污染 评价：从原料的利用率、安全、操作简便、产生的污染、制备成本等方面来评价。 △ △ 原料利用率高、无污染 所用原料Cl2有毒、步骤烦琐、成本高 课堂小结 “绿色”新工艺 三废的防治 材料的发展 材料制造与环境保护 新型材料 材料的发展史 1.纳米材料是21世纪最有前途的新型材料。请回答： 纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几纳米的空心管，下列说法错误的是 ( ) A．纳米碳管材料如果完全燃烧，那么生成物