第九章化學(xué)與社會(huì)發(fā)展第二節(jié)新型材料的研制

學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解材料的分類，能判斷一些常見材料的種類；2.了解無機(jī)非金屬（陶瓷、玻璃等）在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；3.了解纖維等合成材料的分類、性質(zhì)和用途，知道“白色污染”危害及防治；4.通過探究實(shí)驗(yàn)掌握幾種纖維、聚乙烯和聚氯乙烯的鑒別方法。新課講解新課講解材料復(fù)合材料金屬材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料無機(jī)材料純金屬合金新課講解

知識(shí)點(diǎn)一金屬材料1.金屬材料：金屬材料包括純金屬與合金。2.金屬使用的歷史過程青銅器（戰(zhàn)國）錯(cuò)金犀牛尊青銅器（戰(zhàn)國）司母戊方鼎青銅是人類社會(huì)最先使用的金屬材料。（青銅：主要為銅（Cu）、錫（Sn）的合金）青銅器時(shí)代:新課講解鋼鐵的使用代表了中國進(jìn)入了封建社會(huì)

你知道怎么煉鐵的？原料：原理：鐵礦石、焦碳、石灰石利用還原劑把鐵礦石中的鐵還原出來鋁合金等新型合金的材料；金屬鋁的冶煉方法：電解熔融狀態(tài)的氧化鋁出土的鐵制品鐵器時(shí)代:近現(xiàn)代代:新課講解思考：通過人類社會(huì)利用金屬材料的順序的分析，你覺得與哪些因素有關(guān)？回答：（1）與金屬活動(dòng)性順序有關(guān)，Cu、Fe、Al的金屬活動(dòng)性依次增強(qiáng)，活動(dòng)性弱的金屬，先利用金屬活動(dòng)性弱的金屬。（2）與冶煉金屬工藝的難易程度有關(guān)，Al需要電解，冶煉要求最高，所以后利用。新課講解3.新型金屬材料鋁鈦合金：耐腐蝕、質(zhì)輕、高強(qiáng)度、高韌性，主要用于飛機(jī)制造工業(yè)。硬鋁常用于制造飛機(jī)的外殼高壓鍋是用鋁合金制造的鋁合金賽車鋁合金門窗新課講解儲(chǔ)氫合金主要由鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金以及稀土系儲(chǔ)氫合金。重要應(yīng)用利用儲(chǔ)氫合金制造鎳氫電池。新課講解形狀記憶合金全程Ti-Ni記憶合金花

4.金屬材料的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)強(qiáng)度大，但不耐腐蝕鎳-鈦合金（又稱NT合金）具有記憶功能。能引起記憶合金形狀改變的條件是溫度。新課講解

知識(shí)點(diǎn)二無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等優(yōu)點(diǎn)：耐高溫；缺點(diǎn)：脆性大唐駱駝?shì)d樂俑某些新型陶瓷——氮化硅陶瓷制品新課講解某些新型陶瓷具有生物特性

據(jù)新華社墨西哥城2004年1月20日電墨西哥科學(xué)院日前發(fā)表的一份材料說，該國科研人員經(jīng)過10年的努力，成功開發(fā)出一種可供移植的新型陶瓷骨。研究者強(qiáng)調(diào)說，這種陶瓷骨具有組織相容性和生物穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。它不會(huì)導(dǎo)致排異反應(yīng)，有利于誘導(dǎo)骨質(zhì)的生長。這種人工骨富含鈣、鋅，有利于手術(shù)后傷口皮膚更快愈合。新課講解★普通玻璃★有色玻璃其他無機(jī)非金屬材料——玻璃制造普通的原料是純堿(Na2CO3)、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）以及一些輔料。★特種夾層玻璃新課講解

知識(shí)點(diǎn)三合成材料1.主要包括：塑料、合成橡膠、合成纖維優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度大、密度小缺點(diǎn)：不耐高溫2.塑料塑料都是在一定條件下塑造成型的高分子材料。它們可以制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包裝材料、電器絕緣體和外殼等。新課講解常見的塑料聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有機(jī)玻璃（PMMA）、電木塑料。交流與討論塑料的廣泛應(yīng)用，給我們的生活帶來了怎樣的影響?（從正反兩面進(jìn)行回答）新課講解新課講解（1）盡可能的減少使用塑料制品；（2）回收廢舊塑料；（3）研制和推廣可降解塑料。交流與討論：如何解決白色污染新課講解

天然纖維合成纖維例舉棉花、羊毛等滌綸（的確良）、錦綸、腈綸性質(zhì)吸水性、透氣性好強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐化學(xué)腐蝕3．合成纖維：（1）合成原料：主要為石油、煤、石灰石、水、空氣等（2）幾種纖維的性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)新課講解

知識(shí)點(diǎn)四復(fù)合材料

不同的材料具有不同的性能；金屬材料強(qiáng)度大，但不耐腐蝕；陶瓷材料耐高溫、但脆性大；合成材料強(qiáng)度大、密度小，但不耐高溫。而航天、航空工業(yè)需要密度小、耐高溫、高強(qiáng)度的特殊材料。那么，怎么才能獲得航天工業(yè)所需要的各種特殊材料呢？新課講解1．定義：是將兩種或者兩種以上的材料復(fù)合成一體而形成的材料，具有更優(yōu)異的綜合性能。復(fù)合材料制成的船體2.主要集中復(fù)合材料（1）鋼筋混凝土：鋼筋（金屬材料）和混凝土（無機(jī)非金屬材料）的復(fù)合材料；（3）玻璃鋼：塑料（合成纖維）和玻璃纖維（無機(jī)非金屬材料）的復(fù)合材料；（2）機(jī)動(dòng)車輪胎：合金鋼（金屬材料）和合成橡膠（合成材料）的復(fù)合材料；新課講解

2008年9月和2011年11月，“神舟七號(hào)”和“神舟八號(hào)”飛船分別成功完成太空航行。飛船的制造，需要多種具有特殊性能的復(fù)合材料。復(fù)合材料通常是由搭建作用的基本材料和分散于其中的增強(qiáng)材料兩部分組成。以金屬為基體的金屬基復(fù)合材料，由于金屬和增強(qiáng)材料的共同作用，使其有強(qiáng)度高、密度小、耐摩擦、耐高溫等性能，成為航天、航空等尖端領(lǐng)域的常用材料之一。新課講解基體增強(qiáng)材料應(yīng)用鋁、鎂石墨衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件鎂、鈦硼天線結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)葉片鋁、鈷金屬炭化硅高溫發(fā)動(dòng)機(jī)零件1.人類使用材料的歷史，就是人類利用物質(zhì)的進(jìn)步史。制造下列用品所需的材料不是通過化學(xué)變化獲取的是（）A.木器B.青銅器C.鐵器D.塑料器具2.2008年北京奧運(yùn)會(huì)吉祥物——“福娃”向世界傳遞著友誼、和平、積極進(jìn)取的精神。為兒童安全考慮，有一種“福娃”的外用材料為純羊毛線，內(nèi)充物為無毒的聚酯纖維。下列說法正確的是（）A.羊毛的主要成分為纖維素B.這種“福娃”不宜用堿性強(qiáng)的洗滌劑清洗C.聚酯纖維是天然材料D.可以用燃燒的方法區(qū)分羊毛和聚酯纖維AD新課講解3.新研制的以農(nóng)作物秸稈為原料的一次性餐盒，廢棄后在自然條件下兩個(gè)月就可以分解。下列關(guān)于此餐盒說法不正確的是()A.替代塑料餐盒可以減少“白色污染” B.這種餐盒是環(huán)保產(chǎn)品C.可以有效利用秸稈，減少燃燒秸稈而引發(fā)的空氣污染D.其原料秸稈屬于合成材料4．下列用品的原材料屬于有機(jī)合成材料的是()A．用棉花做的棉衣 B．用不銹鋼