2017年秋浙教版九年级科学上册教学资源包（教学课件+教案+习题课件）：2.6 材料的利用与发展 (4份打包)

《第6节 材料的利用与发展》教案 教学目标 1、初步认识纳米材料的高科技应用。 2、常识性了解“绿色”能源。 3、常识性了解记忆合金在各种领域的应用。 4、通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学习的积极主动性。 教学重点与难点 1、重点：初步认识新型材料的高科技应用。 2、难点：了解材料的发展史。 课前准备 1、教师：PPT，教案。 2、学生：上网查找有关材料的资料，并分类总结。 教学过程 一、材料的发展历程 提问：你们知道材料的发展是吗？哪位同学可以起来回答一下。 总结材料的发展史：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。 二、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。包括：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。 1、光电子材料：实现光子变电子、电子变光子、一种频率的光子变为另一种频率的光子，或自发辐射变为受激辐射的技术，称为光电子技术。 2、先进复合材料：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。 3、超级陶瓷材料：纳米陶瓷等。 4、新型金属材料：记忆合金、铝合金、金属玻璃等。 5、新型高分子材料：导电塑料做成的塑料电池、人工器官、可降解材料、高吸水性高分子材料等。 6、纳米材料：纳米材料是指由粒径在1—100纳米之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后，它将显著的不同。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面都与普通材料有很大的不同。 ①一般陶瓷脆性较大，撞击易破碎，而纳米陶瓷有很好的韧性，撞击也不易破裂。 ②新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好。 ③将纳米铅粉末加入到固体燃料中，会使火箭推进器的前进速度增加好几倍。 三、材料制造与环境保护 1、“绿色化学”：又称环境友好化学，它的主要特点如下： （1）充分利用资源和能源，采用无毒、无害的材料； （2）在无毒、无害的条件下反应，以减少废弃物向环境中的排放； （3）提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”； （4）生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好产品。 2、工业“三废”及处理。 （1）工业“三废”是指废水、废渣、废气。 （2）处理方法如下： ①“废气”的处理一般安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化硫等物质除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化碳、二氧化硫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成磷肥等。 ③“废水”的处理是建立污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀，制成需要的金属材料等，废水符合排放要求后再排放到河流中或循环利用。 3、探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜 （1）设计实验方案：课本介绍了一种方案，其它方案还有以下三种： 方案一：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 方案二：2Cu＋O22CuO；CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O。 方案三：Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu（NO3）2；Cu（NO3）2＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋2NaNO3；Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O。 （2）针对原料的利用率、产生的污染、制备成本等方面进行讨论。 方案一：利用率低、会产生污染。 方案二：可以利用。 方案三：成本高、步骤繁琐。 化工生产原则：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，从根本上降低生产对环境造成的污染。 $$ 一、材料的发展史 你知道这些材料出现的早晚顺序吗？ 铁器 青铜器 石器 陶器 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 100多年前 21世纪(信息时代) 标志着生产力的不断发展 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 光纤 超级陶瓷 新型金属 超级塑料 新型高分子材料 超导材料制的不沾锅 材料制造与环境保护 探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜 Cu CuSO4 铜粉 　 Cu＋2H2SO4（浓）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O △ 　 2Cu＋O2＝2CuO CuO＋ H2SO4＝ CuSO4＋H2O 　Cu＋Cl2＝CuCl2