福建省永定縣坎市中學(xué)九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 第九章 第2節(jié) 新型材料的研制課件 （新版）滬教版.ppt

材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì) 材料的應(yīng)用和發(fā)展印證了 人類文明的進(jìn)步 石器時(shí)代 青銅器時(shí)代 青銅器 戰(zhàn)國(guó) 錯(cuò)金犀牛尊 青銅器 戰(zhàn)國(guó) 司母戊方鼎 鐵器時(shí)代 鐵耙兩漢時(shí)期西漢農(nóng)具 人們對(duì)材料的認(rèn)識(shí) 制造和利用 經(jīng)歷了從天然材料到人工合成材料 為特定需求設(shè)計(jì)材料的發(fā)展過(guò)程 生活中離不開(kāi)化學(xué) 第2節(jié)新型材料的研制 材料 人類文明的基石 我家的廚房材料 自來(lái)水管 鍍錫管 水槽 水龍頭 不銹鋼 灶臺(tái) 櫥窗 玻璃 墻壁 瓷磚 抽油煙機(jī)外殼 塑料 櫥門(mén)外層 涂料 漆 廚房桌臺(tái)面 人造大理石 復(fù)合材料 一 金屬材料 包括純金屬和合金 金屬材料使用的歷史 幾種新型合金 鈦合金 儲(chǔ)氫合金 形狀記憶 合金 青銅器時(shí)代 青銅 鐵器時(shí)代 生鐵和鋼 近現(xiàn)代 鋁 交流與討論 我們發(fā)現(xiàn)在金屬利用的過(guò)程中 首先利用青銅 然后開(kāi)始使用鐵及鋼制品 到近現(xiàn)代才開(kāi)始利用鋁制品 請(qǐng)你思考一下 這樣一個(gè)順序與那些因素有關(guān) 金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱 冶煉金屬的難易程度 古代 現(xiàn)代 鈦合金 鈦合金優(yōu)點(diǎn) 高強(qiáng)度高韌性耐腐蝕質(zhì)地輕 鈦合金與人體有很好的 相容性 因此可用來(lái)制造人造骨 鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料 它具有很多優(yōu)良的性能 如熔點(diǎn)高 密度小 可塑性好 易于加工 機(jī)械性能好等 尤其是抗腐蝕性能非常好 即使把它們放在海水中數(shù)年 取出后仍光亮如新 其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼 因此被廣泛用于火箭 導(dǎo)彈 航天飛機(jī)船舶 化工和通訊設(shè)備等 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 形狀記憶合金的發(fā)現(xiàn) 20世紀(jì)60年代初 美國(guó)馬里蘭州海軍軍械研究所的科學(xué)家比勒 用鎳鈦合金絲做試驗(yàn) 這些合金絲彎彎曲曲 為了使用方便 他把這些合金絲弄直了 但是 當(dāng)他無(wú)意中把合金絲靠近火的時(shí)候 奇跡發(fā)生了 已經(jīng)弄直的合金絲居然完全恢復(fù)了它們?cè)瓉?lái)彎彎曲曲的形狀 形狀記憶合金的特點(diǎn) 形狀記憶合金材料是一種新型的功能材料 其特點(diǎn)是在一定的外力作用下可以改變其形態(tài) 形狀和體積 但當(dāng)溫度升高到某一定值時(shí) 它又可完全恢復(fù)原來(lái)的形態(tài) 全程ti ni記憶合金花 在航空上的應(yīng)用 月球上的 奇葩 在室溫下用形狀記憶合金制成拋物面天線 然后把它揉成直徑5厘米以下的小團(tuán) 放入阿波羅11號(hào)的艙內(nèi) 在月面上經(jīng)太陽(yáng)光的照射加熱使它恢復(fù)到原來(lái)的拋物面形狀 這樣就能用空間有限的火箭艙運(yùn)送體積龐大的天線了 無(wú)機(jī)非金屬材料陶瓷 水泥 玻璃等 古代的陶瓷 新型陶瓷材料 其他無(wú)機(jī)非金屬材料 古代的陶瓷 陶器 新石器時(shí)代馬家窯文化螺旋紋彩陶雙耳甕 新石器時(shí)代半坡文化陶俑壺 新石器時(shí)代彩陶人面紋缽 古代的陶瓷 瓷器 清光緒青花云紋瓶 唐駱駝?shì)d樂(lè)俑 北宋白釉刻花梅瓶 某些新型陶瓷能承受高溫 強(qiáng)度高 氮化硅 si3n4 陶瓷在1200 左右的高溫下 仍具有很高的強(qiáng)度 可用來(lái)制造汽輪機(jī)葉片 軸承 永久性模具等 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(shuō) 該國(guó)科研人員經(jīng)過(guò)10年的努力 成功開(kāi)發(fā)出一種可供移植的新型陶瓷骨 研究者強(qiáng)調(diào)說(shuō) 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(zhǎng) 這種人工骨富含鈣 鋅 有利于手術(shù)后傷口皮膚更快愈合 玻璃 污染變色玻璃美國(guó)加州大氣污染觀測(cè)實(shí)驗(yàn)室研制出一種能探測(cè)污染的污染變色玻璃 這種玻璃受到污染氣體污染時(shí)能改變顏色 例如當(dāng)受到酸性氣體污染時(shí)變成綠色 受到含胺氣體污染時(shí)變成黃灰色等 用它來(lái)制作污染檢測(cè)材料和標(biāo)示材料將具有廣泛的用途 自潔玻璃日本東京大學(xué)發(fā)明了一種二氧化鈦 tio2 涂層玻璃 能防止污垢和水點(diǎn)聚積于表面 可達(dá)到自動(dòng)清洗和防震的效果 可不費(fèi)氣力清潔玻璃窗 制造普通玻璃的原料是純堿 石灰石 石英 反應(yīng)原理是碳酸鈉 碳酸鈣在高溫下分別跟石英反應(yīng)生成硅酸鹽 casio3 寫(xiě)出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式 na2co3 sio2 na2sio3 co2 caco3 sio2 casio3 co2 涂有隱形材料的飛機(jī) f117 有機(jī)高分子材料 天然材料 合成材料 天然橡膠 天然纖維 棉花 羊毛 塑料 合成橡膠 輪胎 聚乙烯塑料 食品袋 聚氯乙烯塑料 服裝袋 農(nóng)用薄膜 雨衣等 合成纖維 尼龍 腈綸 滌綸等 合成材料優(yōu)點(diǎn) 強(qiáng)度大 密度小 缺點(diǎn) 不耐高溫 有機(jī)合成材料 塑料 塑料的品種很多 用途也各不相同 常見(jiàn)的塑料 聚乙烯 pe 聚氯乙烯 pvc 聚苯乙烯 ps 有機(jī)玻璃 pmma 和電木塑料 使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料 你知道聚乙烯和聚氯乙烯的區(qū)別方法嗎 點(diǎn)燃后聞氣味 有刺激性氣味的為聚氯烯塑料 實(shí)驗(yàn) 點(diǎn)燃聚乙烯及聚氯乙烯 組成元素為c h 生成物為co2 h2o 故聚乙烯無(wú)毒 可用于包裝食品 組成元素為c h cl 生成物除了co2 h2o外 還有hcl或其他含氯物質(zhì) 故聚氯乙烯有毒 不宜用于包裝食品 邊燃燒邊熔化 無(wú)刺激性氣味 無(wú)黑煙 不易點(diǎn)燃 燃燒時(shí)有刺激性氣味 并有大量黑煙 如何在生活中減少 白色污染 的產(chǎn)生 塑料的應(yīng)用帶來(lái)的負(fù)面影響 白色污染 危害 破壞土壤結(jié)構(gòu) 污染地下水 危害海洋生物 怎樣減少白色污染 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 回收廢舊塑料的好處 1 減少?gòu)U棄塑料的數(shù)量 減少白色污染2 節(jié)約石油資源 2 合成橡膠 人們常用的合成橡膠有丁苯橡膠 順丁橡膠和氯丁橡膠等 合成橡膠與天然橡膠相比 具有高彈性 絕緣性 耐油和耐高溫等性能 因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè) 國(guó)防 交通及日常生活中 可耐兩千度高溫的透明橡膠 天然橡膠 森林中有一種高大的喬木 叫作 三葉樹(shù) 如果用小刀在它的樹(shù)皮上割開(kāi)一個(gè)小口子 便會(huì)有牛奶似的樹(shù)汁流淌出來(lái) 這種樹(shù)汁 就是今天人們所熟悉的橡膠的最初來(lái)源 在印第安人的土語(yǔ)中 橡膠 就是 樹(shù)木的眼淚 的意思 纖維 天然纖維 毛 絲 麻 棉 化學(xué)纖維 合成纖維 尼龍 腈綸 滌綸等 人造纖維 人造棉 人造絲等 蛋白質(zhì) 3 合成纖維 點(diǎn)燃 產(chǎn)生焦羽毛氣味 不易結(jié)球的為羊毛線 無(wú)氣味 易結(jié)球的為合成纖維線 合成纖維的強(qiáng)度高 彈性好 耐磨和耐化學(xué)腐蝕 但它的吸水性和透氣性較差 因此 合成纖維常常與棉纖維或羊毛纖維混合紡織 使衣服穿起來(lái)既舒適美觀 棉花和羊毛的纖維都是天然纖維 藏羚羊 纖維皇后 絨之王 羊絨是一根根細(xì)而彎曲的纖維 其中含有很多的空氣 并形成空氣層 可以防御外來(lái)冷空氣的侵襲 保留體溫不會(huì)減低 一只絨山羊每年產(chǎn)絨僅150 200克 羊絨纖維比羊毛細(xì)很多 外層鱗片也比羊毛細(xì)密 光滑 重量輕 柔軟 韌性好 天然纖維和人造纖維的區(qū)別 幾種纖維的性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn) 復(fù)合材料 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 2 主要幾種復(fù)合材料 1 鋼筋混凝土 鋼筋 金屬材料 和混凝土 無(wú)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 3 玻璃鋼 塑料 合成纖維 和玻璃纖維 無(wú)機(jī)非金屬材料 的復(fù)合材料 4 碳纖維 機(jī)動(dòng)車輪胎 玻璃鋼 有機(jī)玻璃不屬于無(wú)機(jī)非金屬材料 而是合成材料 玻璃鋼不屬于金屬材料 而是復(fù)合材料 用羥基磷酸鈣為原料生產(chǎn)的陶瓷與人骨的生物相容性非常好 可用于制造人工骨 人工關(guān)節(jié)及人造假牙 已知po4為 3價(jià) 關(guān)于羥基磷酸鈣的化學(xué)式正確的是 a ca5 oh 2 po4 3b ca4 oh po4 3c ca5 oh po4 3d ca4 oh 3 po4 2 c 根據(jù)化合物化合價(jià)代數(shù)和為零5 2 1 1 3 3 0 練習(xí) 2008年北京奧運(yùn)會(huì)的舉辦理念是 綠色奧運(yùn) 科技奧運(yùn) 人文奧運(yùn) 1 下列符合綠色奧運(yùn)理念的是 奧運(yùn)場(chǎng)館周圍采用太陽(yáng)能路燈照明 在奧運(yùn)場(chǎng)地使用電動(dòng)汽車和新型清潔燃料汽車 場(chǎng)館附近的綠化采用微灌或滴灌智能控制技術(shù) 將奧運(yùn)村的生活垃圾全部集中深埋 2 北京奧運(yùn)游泳中心 水立方 的外墻體采用新型塑料膜材料etfe 它是乙烯一四氟乙烯的共聚物 化學(xué)式為 c2h2f2 n 這種材料美觀 耐用 可以使用15至20年 以下關(guān)于etfe的說(shuō)法中正確的是 屬于有機(jī)物 屬于有機(jī)合成材料 易溶于水 能與空氣中的氧氣反應(yīng) 化學(xué)性質(zhì)在自然條件下穩(wěn)定 4 5月8日 北京奧運(yùn)會(huì) 祥云 特制火炬克服低溫 低壓 空氣稀薄 大風(fēng)等不利條件 在珠峰之巔燃燒 舉世為之驚嘆 普通火炬在珠峰惡劣氣候條件下容易熄滅的原因