内容正文:
第14课 材料的利用与发展
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学习目标
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课程标准
学习目标
1. 了解材料的发展历程
2. 理解新型材料的特点
3. 材料制造与环境保护
1. 了解材料的发展历程
2. 掌握新型材料的特点
3. 材料制造与环境保护
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预习导学
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(一)观察材料的发展
(二)思考上述材料的进步
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知识梳理
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一.材料与人类社会发展:
1.原始人使用石器:石斧、石刀、箭头、刮器,还有兽骨和鱼骨制成骨针
2. 古代人开始创造和使用陶器
3.四千年前,人类进入青铜器时代(图为青铜器尊和司母戊鼎)
4.炼铁技术的发展,人们制造了犁,黏土烧制砖瓦,瓷器
5.人类社会进入信息时代:随着科学技术的发展,人们有目的的改进材料的性能,使半导体材料、光纤材料、碳纤维复合材料等新型材料不断涌现,促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅速发展。
二.新型材料:
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。
当前,最引人注目的新型材料有: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、纳米材料等。
纳米材料:指其基本颗粒在1 ~ 100纳米范围内的材料。如:纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。如纳米陶瓷具有很好的韧性;新型纳米油墨的色调更浓,书写的字迹色泽更好;将纳米铅粉加入固体燃料中,会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。
三.材料制造与环境保护:
1.背景:人们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,需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
2.实际生产制造产品时,需考虑的因素有:
(1)科学性:合理可行 (2)简便性:装置简单易操作。 (3)经济性:廉价,高效;
(4)安全性:安全可靠; (5)环保性:少污染,无污染。
3.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“废气”处理一般是安装回收设备,将有害气体净化或吸收
②“废渣”的处理一般是合理利用,有毒需处理
③“废水”的处理是建立污水处理厂, 将有毒有害物质清除干净之后才可排放
在化学工业中,除了要及时处理好“三废”,还要努力提高原料的利用率,增加产品的产量,从根本上降低生产对环境造成的污染。
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强化训练
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一、选择题
1.下列杯子使用的主要材料中,属于有机合成材料的是( )
A.塑料水杯 B.玻璃水杯 C.陶瓷水杯 D.不锈钢水杯
2.化学材料的发展对人类的生活和社会的进步有着深远的影响。下列有关化学材料的说法错误的是( )
A.羊毛属于合成纤维 B.汽车轮胎中的橡胶属于合成橡胶
C.不锈钢属于金属材料 D.聚乙烯塑料属于有机合成材料
3.24岁的曹原博士发现了让石墨烯实现“高温超导”的方法,令世界瞩目。石墨烯是一种从石墨中剥离出来仅仅由一层碳原子构成的材料,即“魔角石墨烯”。从物质的分类上看,“ 魔角石墨烯”。( )
A.单质 B.化合物 C.混合物 D.氧化物
4. “信息”、“材料”和“能源"被称为新科技革命的三大支柱。下列叙述错误的是( )
A.因特网上丰富的信息资源,有些是不健康的
B.合金、塑料、橡胶是三种重要的高分子材料
C.制造“神舟七号"宇宙飞船,使用了多种新型材料
D.核能、太阳能、氢能等是具有广阔开发前景的新能源
5.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。当材料的晶粒(或微粒)的大小处于纳米级时,其性质就会出现奇异的变化。如:各种块状金属显示一定的颜色(多数银白色,少数呈红色),但当其细化到纳米级时,都成了黑色。纳米ZnO能吸收雷达电磁波,可用作“隐形”飞机的涂料。下列说法中,你认为正确的是( )
A.用氢气还原氧化铜的实验中,得到的铜粉是纳米铜
B.纳米氧化锌的化学性质类似于纳米氧化铁,不能与稀硫酸反应
C.黑白照相底片上析出的黑色银颗粒处于(或小于)纳米级大小
D.“隐形”飞机就是人的肉眼看不到的无色透明的飞机
6.石头纸是一种新型、环保纸张。它与传统的木浆纸不同,是将碳酸钙粉末加上15%的聚乙烯和5%的胶合剂,经特殊工艺处理后制成。下列说法正确的是( )
A.利用稀盐酸可以区别石头纸与木浆纸
B.石头纸的应用不能减少对树木的砍伐
C.聚乙烯是一种天然有机高分子材料
D.石头纸极易溶于水并可以回收利用
7.2014年南京青奥会吉祥物“砳砳”。有一种“砳砳”的外用材料是纯羊毛线,内充物为涤纶(PET)。PET材料是( )
A.金属材料 B.有机高分子材料 C.非金属材料 D.无机高分子材料
8.“轻轨电