11-2--use--化學(xué)與材料研制

1、 2021-6-132 學(xué)習(xí)目標(biāo) v了解硅酸鹽材料，了解玻璃在日常生活和生 產(chǎn)中的作用和用途。 v了解有機(jī)高分子材料的用途、復(fù)合材料的解有機(jī)高分子材料的用途、復(fù)合材料的 主要用途主要用途。 2021-6-133 石器時(shí)代石器時(shí)代 2021-6-134 青銅器時(shí)代青銅器時(shí)代 2021-6-135 鐵鐵 器器 時(shí)時(shí) 代代 鐵耙鐵耙 兩漢時(shí)期西漢農(nóng)具兩漢時(shí)期西漢農(nóng)具 2021-6-136 現(xiàn)代現(xiàn)代 茅草屋 鳥巢 高樓 v 材料是時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志！材料是時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志！ 玻璃是如何制成的玻璃是如何制成的(硅酸鹽材料）硅酸鹽材料） 1 1、原、原 料料：純堿、石灰石和石英砂純堿、石灰石和石英砂(SiO2)

2、 2 2、反應(yīng)原理、反應(yīng)原理： Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高溫 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高溫 思考：玻璃是純凈物還是混合物？ 開闊眼界 v在制造玻璃的過程中，如果加入某些金屬氧在制造玻璃的過程中，如果加入某些金屬氧 化物，還可以制成化物，還可以制成有色玻璃有色玻璃，例如：，例如： v加入加入氧化鈷氧化鈷后的玻璃呈后的玻璃呈藍(lán)色藍(lán)色， v加入加入氧化亞銅氧化亞銅后的玻璃呈后的玻璃呈紅色紅色。 v我們看到的普通玻璃，一般呈我們看到的普通玻璃，一般呈淺綠色淺綠色，這是，這是 因?yàn)樵现谢煊幸驗(yàn)樵现谢煊卸r(jià)鐵二價(jià)鐵的緣故。的緣故。 玻璃的種類和用途： 種類種

3、類 特性 用途 普通玻璃普通玻璃在較低溫度下軟化在較低溫度下軟化 窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯 石英玻璃石英玻璃膨脹系數(shù)小，耐酸、堿，強(qiáng)膨脹系數(shù)小，耐酸、堿，強(qiáng) 度大、濾光度大、濾光 化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈 的燈殼等的燈殼等 光學(xué)玻璃光學(xué)玻璃透光性能好，有折光性和色透光性能好，有折光性和色 散性散性 眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn) 鏡用于凹凸透鏡等光學(xué)儀器鏡用于凹凸透鏡等光學(xué)儀器 玻璃纖維玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、 不吸水、隔熱、吸聲、防蟲不吸水、隔熱、吸聲、防蟲 蛀蛀 太空飛行員的宇航服

4、、玻璃鋼等太空飛行員的宇航服、玻璃鋼等 鋼化玻璃鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、 質(zhì)輕、抗震裂質(zhì)輕、抗震裂 運(yùn)動(dòng)器材；微波通信器材；汽車運(yùn)動(dòng)器材；微波通信器材；汽車 、火車窗玻璃等、火車窗玻璃等 特點(diǎn)：強(qiáng)度大、耐高溫特點(diǎn)：強(qiáng)度大、耐高溫 用途：制造門窗、燈罩、茶幾、餐具用途：制造門窗、燈罩、茶幾、餐具 鋼化玻璃鋼化玻璃:普通玻璃高溫驟然冷卻形成普通玻璃高溫驟然冷卻形成 特點(diǎn)：強(qiáng)度特大特點(diǎn)：強(qiáng)度特大 用途：制作汽車門窗、坦克和裝甲車的瞭望孔用途：制作汽車門窗、坦克和裝甲車的瞭望孔 防彈玻璃：防彈玻璃：多層玻璃與某種膠片疊合而成多層玻璃與某種膠片疊合而成 玻璃纖維玻璃纖維

5、特點(diǎn)：絕緣性好、耐熱性好、抗腐蝕性強(qiáng)特點(diǎn)：絕緣性好、耐熱性好、抗腐蝕性強(qiáng) 用途：用于光導(dǎo)通訊、攝像、診斷、醫(yī)療、制造玻用途：用于光導(dǎo)通訊、攝像、診斷、醫(yī)療、制造玻 璃鋼、光導(dǎo)傳感器、環(huán)境監(jiān)測和飛機(jī)導(dǎo)航璃鋼、光導(dǎo)傳感器、環(huán)境監(jiān)測和飛機(jī)導(dǎo)航 高溫熔融狀態(tài)下抽絲高溫熔融狀態(tài)下抽絲 污染變色玻璃污染變色玻璃 美國加州大氣污染觀測實(shí)驗(yàn)室研制出一美國加州大氣污染觀測實(shí)驗(yàn)室研制出一 種能探測污染的污染變色玻璃。這種玻璃受種能探測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、受到含胺氣體污酸性氣體污染時(shí)變成綠色、受到含胺氣

6、體污 染時(shí)變成黃灰色等，用它來制作污染檢測材染時(shí)變成黃灰色等，用它來制作污染檢測材 料和標(biāo)示材料將具有廣泛的用途。料和標(biāo)示材料將具有廣泛的用途。 自潔玻璃自潔玻璃 日本東京大學(xué)發(fā)明了一種二氧化鈦日本東京大學(xué)發(fā)明了一種二氧化鈦 （TiOTiO2 2）涂層玻璃，能防止污垢和水點(diǎn)聚積）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。不費(fèi)氣力清潔玻璃窗。 從沙子到芯片從沙子到芯片 芯片是電腦、芯片是電腦、“智能智能”家電的核心部件，它是用純度家電的核心部件，它是用純度 極高的單質(zhì)硅制成的。然而，自然界里并沒有這種高純硅，

7、極高的單質(zhì)硅制成的。然而，自然界里并沒有這種高純硅， 人們可以利用沙子（主要成分是人們可以利用沙子（主要成分是二氧化硅二氧化硅），通過化學(xué)方），通過化學(xué)方 法制得法制得99.999999999%的高純硅，為計(jì)算機(jī)等高技術(shù)的高純硅，為計(jì)算機(jī)等高技術(shù) 產(chǎn)品的開發(fā)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理為：產(chǎn)品的開發(fā)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理為： SiO2+2C = Si+2CO 高溫高溫 Si+3HCl= HSiCl3+H2 HSiCl3+H2 =Si+3HCl 250 高溫高溫 多識(shí)一點(diǎn)多識(shí)一點(diǎn) 硅酸鹽材料硅酸鹽材料-玻璃玻璃 v1 1、原料：、原料： v2 2、原理：、原理： v3 3、主要

8、成分：、主要成分： v4 4、玻璃的種類：、玻璃的種類： v5 5、光導(dǎo)纖維、光導(dǎo)纖維: : 石英砂、純堿、石灰石 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高溫 高溫 SiO2 、 CaSiO3 、 Na2SiO3 玻璃纖維 （玻璃是混合物） 鋼化玻璃、防彈玻璃、有色玻 璃 1、玻璃是一種、玻璃是一種 材料。在工業(yè)生產(chǎn)中，通材料。在工業(yè)生產(chǎn)中，通 常是用石英砂（主要成分常是用石英砂（主要成分 ）、）、 、 按一定的質(zhì)量比混合，在玻璃窯中高溫按一定的質(zhì)量比混合，在玻璃窯中高溫 燒制而成。反應(yīng)的化學(xué)方程式燒制而成。反應(yīng)的化學(xué)方程式 是：是： 。

9、2、將普通玻璃高溫驟然冷卻，可制成強(qiáng)度高、將普通玻璃高溫驟然冷卻，可制成強(qiáng)度高、 耐高溫的耐高溫的 ；將多層玻璃和某種膠片疊合；將多層玻璃和某種膠片疊合 在一起，可制成在一起，可制成 ；玻璃在高溫熔融狀態(tài)；玻璃在高溫熔融狀態(tài) 下抽成絲可制成下抽成絲可制成 。 硅酸鹽硅酸鹽 SiO2純堿純堿 石灰石石灰石 鋼化玻璃鋼化玻璃 防彈玻璃防彈玻璃 玻璃纖維玻璃纖維 v常見的有機(jī)合成材料：常見的有機(jī)合成材料：塑料、合成纖維、合成橡膠塑料、合成纖維、合成橡膠 v1、塑料是人工合成的、塑料是人工合成的有機(jī)高分子材料有機(jī)高分子材料 v2、塑料的特點(diǎn)：質(zhì)輕、易加工成型、不導(dǎo)電、不傳、塑料的特點(diǎn)：質(zhì)輕、易加工成型

10、、不導(dǎo)電、不傳 熱、抗腐蝕性強(qiáng)熱、抗腐蝕性強(qiáng) v3、特氟隆特氟隆聚四氟乙烯聚四氟乙烯，由四氟乙烯小分子聚合，由四氟乙烯小分子聚合 而成的具有特殊性能的塑料，被稱為而成的具有特殊性能的塑料，被稱為“塑料王塑料王”。 塑料制品塑料制品 聚乙烯聚乙烯 保鮮膜保鮮膜 吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜 可耐兩千度高溫可耐兩千度高溫 的透明橡膠的透明橡膠 白色污染白色污染 生活中白色污染隨處可見生活中白色污染隨處可見 大自然留給我們的思考大自然留給我們的思考 我們應(yīng)該 我們應(yīng)該 常用的塑料及性能 名稱性能用途 聚乙烯聚乙烯 電絕緣性能好，耐化學(xué)腐電絕緣性能好，耐化學(xué)腐 蝕，耐寒，無毒蝕，耐寒，無毒

11、 食品袋、藥物包裝材料、日常用食品袋、藥物包裝材料、日常用 品、管道、絕緣材料，器皿，品、管道、絕緣材料，器皿，不不 宜長時(shí)間存放食用油、飲料宜長時(shí)間存放食用油、飲料 聚氯乙烯聚氯乙烯 耐有機(jī)溶劑，耐化學(xué)腐蝕耐有機(jī)溶劑，耐化學(xué)腐蝕 ，耐磨，電絕緣性能好，耐磨，電絕緣性能好， 抗水性好，抗水性好，對人體有毒對人體有毒 日常用品、電線包衣、管道、絕日常用品、電線包衣、管道、絕 緣材料、人造革等，薄膜，緣材料、人造革等，薄膜，不宜不宜 包裝食品包裝食品 聚苯乙烯聚苯乙烯 電絕緣性能好，透光性好電絕緣性能好，透光性好 ，耐水、耐化學(xué)腐蝕，無，耐水、耐化學(xué)腐蝕，無 毒毒 電視機(jī)殼，汽車、飛機(jī)零件，玩電視

12、機(jī)殼，汽車、飛機(jī)零件，玩 具，醫(yī)藥衛(wèi)生用品、日常用品具，醫(yī)藥衛(wèi)生用品、日常用品 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 耐腐蝕，摩擦系數(shù)小耐腐蝕，摩擦系數(shù)小 容器，管道，閥門容器，管道，閥門 點(diǎn)撥提升點(diǎn)撥提升 v（1）聚乙烯薄膜無毒，可以包裝食品；聚氯乙烯）聚乙烯薄膜無毒，可以包裝食品；聚氯乙烯 薄膜在使用中分解出對健康有害的物質(zhì)，從而污染薄膜在使用中分解出對健康有害的物質(zhì)，從而污染 食品，不宜用于包裝食品。食品，不宜用于包裝食品。 v（2）鑒別聚乙烯和聚氯乙烯可以用燃燒法，兩種）鑒別聚乙烯和聚氯乙烯可以用燃燒法，兩種 塑料薄膜的燃燒現(xiàn)象和燃燒的氣味不同。塑料薄膜的燃燒現(xiàn)象和燃燒的氣味不同。 聚乙烯燃燒時(shí)有蠟燭

13、燃燒的味道，且有油狀物質(zhì)滴下聚乙烯燃燒時(shí)有蠟燭燃燒的味道，且有油狀物質(zhì)滴下 ，而聚氯乙烯燃燒時(shí)會(huì)有難聞的氣味，無滴落物。，而聚氯乙烯燃燒時(shí)會(huì)有難聞的氣味，無滴落物。 v （3）要合理使用塑料制品，不要濫用，更不要隨）要合理使用塑料制品，不要濫用，更不要隨 意丟棄，以免造成意丟棄，以免造成“白色污染白色污染”，要研制和推廣在，要研制和推廣在 自然條件下容易分解的新型塑料。自然條件下容易分解的新型塑料。 可降解塑料不會(huì)造成污染的原因可降解塑料不會(huì)造成污染的原因 可降解塑料是在較短的時(shí)間內(nèi)可降解塑料是在較短的時(shí)間內(nèi),在自然條件下能夠自行降解的塑料。在自然條件下能夠自行降解的塑料。 可降解的塑料一般分

14、為四大類：可降解的塑料一般分為四大類： 光降解塑料光降解塑料 在塑料中摻入光敏劑，在日照下使塑料逐漸分解。在塑料中摻入光敏劑，在日照下使塑料逐漸分解。 生物降解塑料生物降解塑料 在微生物的作用下，可完全分解為低分子化合物的塑料。在微生物的作用下，可完全分解為低分子化合物的塑料。 光光/生物降解生物降解 光降解和微生物相結(jié)合的一類塑料，它同時(shí)具有光和微生光降解和微生物相結(jié)合的一類塑料，它同時(shí)具有光和微生 物降解塑料的特點(diǎn)。物降解塑料的特點(diǎn)。 水降解塑料水降解塑料 在塑料中添加吸水性物質(zhì)，用完后棄于水中即能溶解掉，主在塑料中添加吸水性物質(zhì)，用完后棄于水中即能溶解掉，主 要用于醫(yī)藥衛(wèi)生用具方面（如醫(yī)

15、用手套），便于銷毀和消毒處理。要用于醫(yī)藥衛(wèi)生用具方面（如醫(yī)用手套），便于銷毀和消毒處理。 怎樣減少白色污染？怎樣減少白色污染？ 1、盡可能減少使用白色制品、盡可能減少使用白色制品 2、回收廢舊塑料、回收廢舊塑料 3、制造和使用可降解塑料、制造和使用可降解塑料 4、制造和使用回收塑料、制造和使用回收塑料 回收廢舊塑料的好處：回收廢舊塑料的好處： 1、減少廢棄塑料的數(shù)量，減少白色污染、減少廢棄塑料的數(shù)量，減少白色污染 2、節(jié)約石油資源、節(jié)約石油資源 獻(xiàn)言獻(xiàn)策獻(xiàn)言獻(xiàn)策 防治白色污染的方法有哪些？防治白色污染的方法有哪些？ 思考一下思考一下。 幾種重要方法幾種重要方法 1、制造和使用可回收塑料（要大力

16、加強(qiáng)回收）、制造和使用可回收塑料（要大力加強(qiáng)回收） 2、研制開發(fā)使用可降解塑料（新型材料）、研制開發(fā)使用可降解塑料（新型材料） 3、適當(dāng)減少使用數(shù)量（有償使用，少浪費(fèi)）、適當(dāng)減少使用數(shù)量（有償使用，少浪費(fèi)） 4、 解決解決“白色污染白色污染”的重要方法之一：的重要方法之一： 制造和使用降解塑料制造和使用降解塑料 降解是指聚合物在自然環(huán)境中被微降解是指聚合物在自然環(huán)境中被微 生物或光照分解為小分子的過程。大生物或光照分解為小分子的過程。大 部分塑料在自然環(huán)境中很難降解，因部分塑料在自然環(huán)境中很難降解，因 此，使用一些新型的、可降解的塑料，此，使用一些新型的、可降解的塑料， 如微生物降解塑料和光降

17、解塑料可有如微生物降解塑料和光降解塑料可有 效防止效防止“白色污染白色污染”。 開始開始 一個(gè)月一個(gè)月 2個(gè)月個(gè)月 2.5個(gè)月個(gè)月 3個(gè)月個(gè)月 解決解決“白色污染白色污染”的重要方法之二：的重要方法之二： 制造和使用可回收塑料制造和使用可回收塑料 塑料的回收從你我做起塑料的回收從你我做起 利用回收的廢塑料使之資源化利用回收的廢塑料使之資源化 垃圾是放錯(cuò)了位置的資源垃圾是放錯(cuò)了位置的資源 3、塑料是一類人工合成的、塑料是一類人工合成的 材料，大多材料，大多 具有具有 的特點(diǎn)。例的特點(diǎn)。例 如，我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫氖称反?、包裝袋等，如，我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫氖称反?、包裝袋等， 大部分是用大部分是用

18、制成的。聚乙烯是由許制成的。聚乙烯是由許 多乙烯分子連在一起、聚合成大分子而形成的。多乙烯分子連在一起、聚合成大分子而形成的。 被譽(yù)為被譽(yù)為“塑料王塑料王”的的 商品名稱為商品名稱為特特 氟隆氟隆，就是由四氟乙烯小分子聚合而成的一，就是由四氟乙烯小分子聚合而成的一 種具有特殊性能的塑料。種具有特殊性能的塑料。 4、如何簡單鑒別聚乙烯和聚氯乙烯？、如何簡單鑒別聚乙烯和聚氯乙烯？ _ _。 有兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料按一有兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料按一 定的方式復(fù)合在一起形成的新材料。定的方式復(fù)合在一起形成的新材料。 如玻璃鋼、鋼筋混凝土等如玻璃鋼、鋼筋混凝土等 復(fù)合材料：復(fù)合材料：是將兩種

19、或兩種以上的材料復(fù)是將兩種或兩種以上的材料復(fù) 合成一體而形成的材料合成一體而形成的材料 特點(diǎn)：質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕特點(diǎn)：質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕 用途：制滑雪板、游艇、反應(yīng)器、化工管道、用途：制滑雪板、游艇、反應(yīng)器、化工管道、 電機(jī)電器中的絕緣零件電機(jī)電器中的絕緣零件 v1、玻璃鋼既不是玻璃也不是鋼，而是在塑料、玻璃鋼既不是玻璃也不是鋼，而是在塑料 中加入玻璃纖維制成的。它既有玻璃般的透中加入玻璃纖維制成的。它既有玻璃般的透 明性或半透明性，又有鋼鐵般的高強(qiáng)度。明性或半透明性，又有鋼鐵般的高強(qiáng)度。 v2、復(fù)合材料集中了組成材料的優(yōu)點(diǎn)，并避免、復(fù)合材料集中了組成材料的優(yōu)點(diǎn)，并避免 了組成材料的弱

20、點(diǎn)，具有綜合性能更優(yōu)異的了組成材料的弱點(diǎn)，具有綜合性能更優(yōu)異的 特點(diǎn)。特點(diǎn)。 復(fù)合材料：復(fù)合材料：有兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料按一有兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料按一 定的方式復(fù)合在一起形成的新材料。定的方式復(fù)合在一起形成的新材料。 如鋼筋混凝土如鋼筋混凝土 5、玻璃鋼是在塑料中加入、玻璃鋼是在塑料中加入 制成制成 的。的。 它既有玻璃般的透明性或半透明性，又它既有玻璃般的透明性或半透明性，又 有鋼鐵般的高強(qiáng)度，因此俗稱為有鋼鐵般的高強(qiáng)度，因此俗稱為“玻璃鋼玻璃鋼”。 像玻璃鋼這樣由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的像玻璃鋼這樣由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的 材料按一定方式復(fù)合在一起形成的新材料稱材料按一定

21、方式復(fù)合在一起形成的新材料稱 為為 。它的性能要優(yōu)于組成它的。它的性能要優(yōu)于組成它的 成分材料。成分材料。 金屬材料金屬材料 純金屬純金屬 合金合金 硅酸鹽材料：硅酸鹽材料：玻璃、水泥、陶瓷玻璃、水泥、陶瓷 有機(jī)高分子材料：有機(jī)高分子材料：塑料、合成纖維、合成橡膠塑料、合成纖維、合成橡膠 復(fù)合材料：復(fù)合材料：玻璃鋼、混凝土、汽車外胎玻璃鋼、混凝土、汽車外胎 四大人造材料四大人造材料 纖維纖維 天然纖維：天然纖維：毛、絲毛、絲、麻、棉、麻、棉 化學(xué)纖維化學(xué)纖維 合成纖維：尼龍、腈綸、滌綸等合成纖維：尼龍、腈綸、滌綸等 人造纖維：人造棉、人造絲等人造纖維：人造棉、人造絲等 多多 識(shí)識(shí) 一一 點(diǎn)點(diǎn)

22、（蛋白質(zhì)）（蛋白質(zhì)） 有以下幾種材料：鋼化玻璃玻璃鋼有以下幾種材料：鋼化玻璃玻璃鋼 聚四氟乙烯隱形材料不銹鋼光導(dǎo)纖聚四氟乙烯隱形材料不銹鋼光導(dǎo)纖 維防彈玻璃。維防彈玻璃。 其中屬于硅酸鹽材料的是其中屬于硅酸鹽材料的是 ； 屬于金屬材料的是屬于金屬材料的是 ； 屬于合成材料的是屬于合成材料的是 ； 屬于復(fù)合材料的是屬于復(fù)合材料的是 。 1、下列生活用品由有機(jī)合成材料制成的是（、下列生活用品由有機(jī)合成材料制成的是（ ） A、尼龍襪子、尼龍襪子 B、砂鍋、砂鍋 C、鐵鍋、鐵鍋 D、瓷碗、瓷碗 2、下列物質(zhì)中不屬于復(fù)合材料的是（、下列物質(zhì)中不屬于復(fù)合材料的是（ ） A、鋼筋混凝土、鋼筋混凝土 B、玻璃鋼、玻璃鋼 C、鐵鍋、鐵鍋 D、瓷碗、瓷碗 3、玻璃、有機(jī)玻璃、玻璃鋼、不銹鋼四種物質(zhì)，其、玻璃、有機(jī)玻璃、玻璃鋼、不銹鋼四種物質(zhì)，其 中屬于金屬材料的是中屬于金屬材料的是 ，屬于無機(jī)非金屬材屬于無機(jī)非金屬材 料的是料的是 ，屬于合成材料的是，屬于合成材料的是 ，屬于屬于 復(fù)合材料的是復(fù)合材料的是 。 A CD 不銹鋼不銹鋼 玻璃玻璃有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃 玻璃鋼玻璃鋼 1.下列常見材料中，屬于有機(jī)合成材料的是下列常見材料中，屬于有機(jī)合成材料的是 A玻璃玻璃 B棉布棉布 C不銹鋼不銹鋼 D塑料塑料 2. 下面說法錯(cuò)誤的是下面說法錯(cuò)誤的是 A有機(jī)合成材料都是高分子材料有機(jī)合成材料都是高分子材料 B