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6节 材料的利用与发展 第2章 物质转化与材料利用 材料与人类社会发展 2 人类使用材料的发展历程 思考与讨论 人类历史上，材料发展经历了哪些历程？ 原始社会—— 旧石器时代 石制器具 原始社会—— 新石器时代 新石器彩陶 商朝—— 青铜器时代 商代铜鼎 春秋战国—— 铁器时代 春秋战国时期铁制工具 21世纪—— 新型材料时代 碳纤维复合材料制作的医疗器械 新型材料 8 1.新型材料的概念 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 光电子信息材料 在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中 所用到的材料，主要用于计算机、通信和航天工业 先进复合材料 超级陶瓷材料 质量轻、较高的比强度、耐热、耐腐蚀等，大量用 于航空航天、机械、医学、建筑等行业 应用范围从电容器、滤波器、点火器、保温材料、 医疗器械和通讯元件等方向扩展到航天、卫星及半 导体芯片等高新技术领域 2.新型材料的主要种类 新型金属材料 包括记忆合金、铝合金、金属玻璃等 新型高分子材料 如导电塑料做成的塑料电池、人工器官、可降解材料、高吸水性的高分子材料等 超导材料 具有超导特性（某些物体当温度下降到一定数值时，电阻突然趋近于零）的材料。用于磁悬浮列车、高能粒子加速器等 纳米材料 纳米材料是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范 围之间的材料。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 （1）现在有些同学牙齿排列不整齐,你知道医学上是采取什么材料进行矫形的吗? 思考与讨论 记忆合金材料 （2）电路板上涂上某种材料后，具有很好的防水效果，你知道是什么吗? 纳米涂层材料 材料制造与环境保护 14 人们在制造材料的过程中会产生很多污染，为了减少或消除其污染，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 1.探索材料制造过程中的合理途径 人们在实际生产和实验中考虑某物质的制备方法时，需要考虑的问题有: ①每一步化学反应是否符合化学反应的规律 ②反应的条件和设备是否简单 ③原料是否容易获取，成本是否低廉 ④生产过程是否会对环境造成污染 怎样以铜为原料制备硫酸铜？ 硫酸铜是农药波尔多液的主要原料，由于病虫害严重，一段时间内市场上非常紧缺。某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜，以满足市场需求。该厂的技术开发小组设计了三种制备硫酸铜的方法。 设计制备方案： 方案一 Cu 浓硫酸 CuSO4 Cu CuO O2 CuSO4 H2SO4 方案二 方案三 Cu Cl2 CuCl2 NaOH Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4 方案原理及评价： 方案一 浓硫酸 CuSO4 Cu Cu+2H2SO4（浓）===CuSO4+SO2↑+2H2O △ 利用率低、会产生污染 、不安全 方案二 Cu Cl2 CuCl2 NaOH Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4 Cu+Cl2===CuCl2 CuCl2+2NaOH==Cu（OH）2↓+2NaCl Cu（OH）2+H2SO4==CuSO4+2H2O △ 原料氯气有毒，不安全，步骤繁琐 Cu CuO O2 CuSO4 H2SO4 方案三 CuO+H2SO4====CuSO4+H2O 2Cu+O2====2CuO △ 利用率高、无污染 化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时，也向周围环境排放了大量的“三废”，使自然界的生态平衡遭到破坏 化学工业对环境的影响： 2.环境的污染与防治 化学生产原则: 除了处理“三废”，还要努力提高原料的利用率， 增加产品的产量，从根本上降低对环境造成的污染，实行“绿色”新工艺 环境保护的具体措施: ①燃料：煤、石油制品脱硫处理，减少硫氧化物和氮氧化物对大气的污染 ②原料：提高原料的利用率 ③“三废”：处理达标后排放 ④生产工艺：“绿色”新工艺 绿色化学: 无污染、低排放 原料利用率高 能源消耗少 牛刀小试 1.纳米陶瓷是一种高新科技材料，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透、完全无磁性等特点，以下器件中可以利用纳米陶瓷材料制作的是（ ） A.高压输电线 B.装浓硫酸的容器 C.银行存储卡 D.LED发光二极管 B 牛刀小试 2.某市有一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如下： 含铜垃圾 黑色固体及残留物 蓝色溶液及不溶物 滤液 浅绿色溶液、红色沉淀物 红色粉末 写出上述生产流程中与提取铜直接有关的A、B、C三步反应有关的化学方程式。 A.______