内容正文:
第9章 化学与社会可持续发展
9.3 新型材料的研制
学 习 目 标
01
能结合实例,从物质的性质及其变化的视角,认识材料的科学利用与新材料的研发;
02
能感受无机材料、有机高分子材料、复合材料等在社会生活中的广泛应用。
重 点 难 点
教学重点
01 材料的科学利用与新材料的研发
01 了解材料的分类,能判断一些常见材料的种类
教学难点
材料技术和应用的每一次重大进步,都与化学科学的发展密不可分。
青铜时代
铁器时代
新型材料时代
课 堂 导 入
石器时代
材料是人类赖以生存和发展的重要物质。
4
无机材料更新换代
01
探 究 新 知
一、无机材料
1. 金属材料:
青铜时代
铁器时代
铝合金等合金时代
包括纯金属和合金
人类利用金属材料的先后顺序:铜 → 铁 → 铝
(1)与金属活动性顺序有关。
(2)与金属冶炼的难易程度有关。
一、无机材料
2. 无机非金属材料:
包括玻璃、水泥、陶瓷
光致变色玻璃制成的变色镜
汽车的钢化玻璃
运用化学方法制成的具有特殊性能的特种玻璃,极大提升了玻璃材料的性能和应用价值。
一、无机材料
2. 无机非金属材料:
包括玻璃、水泥、陶瓷
唐三彩
陶瓷髋关节
陶瓷人造牙
通过选择新的原料,改变制造工艺,生产出许多结构、功能与传统陶瓷截然不同的新型陶瓷材料。
一、无机材料 —— 无机非金属材料
一、无机材料
2. 无机非金属材料:
半导体
光 导 纤 维
无机非金属材料发展迅猛,多种具有优异性能的材料相继开发出来,为现代通信技术和信息化奠定了重要基础。
氧化铝属于金属材料中的合金吗?
9
合成材料层出不穷
02
探 究 新 知
二、合成材料
它们都是以石油化工产品为主要原料,用化学方法合成的有机高分子材料,合称“三大有机合成材料”。合成材料的诞生,结束了人类只能依靠天然材料的历史。
日常生活中,离不开合成材料。
塑料
合成橡胶
合成纤维
二、合成材料
在实际生活中应用最多的是有机合成高分子材料,简称合成材料。
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1. 塑料:
二、合成材料
PE
PVC
PMMA
质轻
较坚固和耐磨
不导电
易加工
价格便宜
二、合成材料
聚乙烯薄膜
1. 塑料:
聚氯乙烯薄膜
聚乙烯 ( C、H )
聚氯乙烯 ( C、H、Cl )
无毒,可包装食品
有毒,不宜包装食品
塑料薄膜
二、合成材料
1. 塑料:
取聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小块,分别点燃,观察燃烧情况,比较产生的气味有什么不同。
实验探究
现象和结论
边燃烧边熔化,无刺激性气味,无黑烟的是聚乙烯。
不易燃烧,有刺激性气味,有黑烟的是聚氯乙烯。
塑料的应用和发展方便了人们的生活,但大多数塑料在自然条件下难以降解,带来了一个严重的环境问题……
不能焚烧废弃塑料制品,避免释放出含有二噁英等有害物质的气体。
二、合成材料
促进废弃塑料的回收和利用,大力研制在自然条件下容易降解的新型塑料
塑料在自然条件下难以讲解,长期堆积就会破坏土壤结构、污染地下水
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棉
麻
羊毛
尼龙
涤纶
锦纶
腈纶
合成纤维
蚕丝
天
然
纤
维
交 流 讨 论
我们平常在生活中,大家可能会发现,一般我们穿的贴身衣物是由纯棉或者是毛制成的,而外套一般是合成纤维制成的。这样做的好处到底是什么呢?这是因为像棉、毛和各种各样的合成纤维,它们各自有给自的优缺点,有关系。
16
天然纤维
吸水性和透气性较好,
不耐磨、不耐化学腐蚀
合成纤维
强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀,吸水性和透气性较差
现代纺织业一般采用混纺的方式,将天然纤维和合成纤维按一定比例混合在一起纺纱,使其显示出各自的优点。
二、合成材料
二、合成材料
2. 合成纤维:
取少许棉纱线、羊毛线和化纤织物纤维(如尼龙丝线等),分别在酒精灯火焰上灼烧,观察各种材料的燃烧情况,辨别其产生的气味。
实验探究
现象和结论
棉花的主要成分是纤维素,燃烧时有烧纸气味,并残留有黑色灰烬。
羊毛、蚕丝的主要成分是动物蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛气味。
化纤布料燃烧时有特殊气味,趁热可以拉成丝。
随着工业的发展,对橡胶的需求不断增长,人们采用化学方法人工合成橡胶。
3. 合成橡胶:
二、合成材料
天然橡胶
含有合成橡胶的制品
与天然橡胶相比,优点为更优良的弹性、绝缘性和耐高温性。
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复合材料异军突起
03
探 究 新 知
三、复合材料
将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料。
1. 概念:
2. 主要复合材料:
钢筋混凝土
机动车轮胎
玻璃钢
碳纤维
材料是制造业基础,决定着整个国家的富强与贫穷。强国梦,材料不可或缺。
结 束 语
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无机材料
新型材料的研制
知 识 总 结
合成材料
复合材料
金属材料:纯金属和合金
无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥
合成塑料:聚乙烯、聚氯乙烯
合成纤维 : 腈纶、锦纶、涤纶、尼龙
合成橡胶
钢筋混凝土、机动车轮胎、玻璃钢、碳纤维
1. 清明放风筝。下列与风筝制作、放飞相关的部件中,用到金属材料的是( )
A.竹质骨架 B.纸质风筝面
C.棉质捆扎线 D.不锈钢手握轮
D
课 堂 练 习
2. 生活中的下列物品主要由有机合成材料制成的是( )
A.纯棉上衣 B.电木插座 C.陶瓷洁具 D.铁制炊具
B
3. 2023年世界环境日的主题是“减塑捡塑”。下列做法不符合这一理念的是( )
A.减少使用不必要的塑料制品
B.回收各种废弃塑料
C.使用新型、可降解的塑料
D.焚烧废弃塑料
D
课 堂 练 习
4. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的火箭成功发射。下列材料用途的对应性质解释不合理的是( )
A.偏二甲肼作火箭燃料——可燃性
B.铝合金作火箭的骨架——密度大
C.碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温
D.特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
B
课 堂 练 习
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