化學(xué)與材料教材

豐富多彩的生活材料江西上高二中胡靖波校本教材鐵器時代石器時代銅器時代現(xiàn)代信息時代材料-----人類文明的基石

時代進(jìn)步的重要標(biāo)志

科學(xué)技術(shù)和社會進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)玻璃鋼汽車外胎金屬材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料材料金屬合金玻璃水泥陶瓷羊毛棉花天然橡膠合成纖維合成塑料合成橡膠復(fù)合材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金屬材料氮化硅陶瓷光導(dǎo)纖維氧化鋁陶瓷天然高分子材料合成材料一、金屬材料一、金屬材料一、金屬材料應(yīng)用廣泛的金屬材料一、金屬材料金屬材料建筑橋梁器械車輛、飛機(jī)、艦艇生活用具其它純金屬合金用途

1、根據(jù)生活經(jīng)驗，你所知道的金屬有哪些？你見過哪些金屬制品？2、在人類發(fā)展的歷史長河中，鐵、銅、鋁等的發(fā)展歷程如何？21世紀(jì)重要金屬

Cu

人類利用最早的金屬材料，

由于它的含量少等原因，現(xiàn)在世界上銅的年產(chǎn)量，位于鐵和鋁之后，居第三位?，F(xiàn)代生活中的銅一、金屬材料人類廣泛制造和使用金屬工具——鐵器時代越王勾踐劍

Al

的利用僅有100多年，由于它密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，現(xiàn)在世界上鋁的年產(chǎn)量已超過了銅，位于鐵之后，居第二位。鈦金屬腕表1、純金屬的發(fā)展歷程銅鐵鋁鈦——21世紀(jì)的金屬鈦合金用在火箭中一、金屬材料--純金屬2、純金屬物理性質(zhì)大部分是固體（汞是液體）有金屬光澤能導(dǎo)熱、導(dǎo)電有延展性（1）、共性一、金屬材料物理性質(zhì)物理性質(zhì)比較導(dǎo)電性（以銀的導(dǎo)電性為100作標(biāo)準(zhǔn)）密度（g·cm-3）熔點(℃)硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）優(yōu)良大小高低大小金鉛銀銅鐵鋅鋁19.311.310.58.927.867.142.70鎢鐵銅金銀鋁錫3410153510831064962660232

鉻鐵銀銅金鋁鉛94~52.5~42.5~32.5~32~2.91.5銀銅金鋁鋅鐵鉛10099746127177.9閱讀與思考:你能得出哪些結(jié)論?顏色不同導(dǎo)熱性不同導(dǎo)電性不同延展性不同熔點不同密度不同硬度不同2、異性：一、金屬材料金屬之最地殼中含量最高的金屬元素──鋁目前世界年產(chǎn)量最高的金屬──鐵導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬──銀人體中含量最高的金屬元素──鈣硬度最高的金屬──鉻熔點最高的金屬──鎢你知道嗎？熔點最低的金屬──汞密度最大的金屬──鋨密度最小的金屬──鋰……使用是否便利資源廢料是否易于回收價格是否美觀對環(huán)境的影響考慮物質(zhì)的用途時，首先要考慮物質(zhì)的_____，還需要考慮那些因素？3、決定物質(zhì)用途的因素性質(zhì)用來鑄造硬幣的金屬材料需要具有什么性質(zhì)？資源豐富無毒輕便耐磨耐腐蝕美觀、易加工1、制造飛機(jī)的材料中為什么大量使用鋁合金而不用純鋁？2、炒菜用的鐵鍋是純鐵做的嗎？3、鎖心是何顏色？它是純銅嗎？4、燒水的茶壺是純鋁嗎？一、常見合金的重要應(yīng)用1、合金：兩種或兩種以上的金屬（或金屬跟非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2、合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能。

硬度大于各成分金屬

熔點低于各成分金屬一般來說，合金有哪些優(yōu)良的性質(zhì)？現(xiàn)在你知道生產(chǎn)和生活中為什么用合金而不用純金屬了嗎？將綠豆大的焊錫、錫和鉛放置在鐵片上，加熱鐵片的中心部分，觀察，比較焊錫和組成它的純金屬錫、鉛的熔化溫度.

合金熔化的溫度比成分金屬的低?！緦嶒?-1】比較黃銅片和銅片、焊錫和錫的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度性質(zhì)比較現(xiàn)象黃銅銅焊錫錫光澤和顏色硬度結(jié)論黃色紫紅色銀灰色銀白色黃銅比銅硬焊錫比錫硬合金的硬度比組成它們的金屬大合金的性質(zhì)一、金屬材料—合金合金比金屬的硬度和強(qiáng)度大，抗腐蝕的能力提高，熔點低。有更廣泛的用途。合金的性質(zhì)一、金屬材料合金的種類銅合金鐵合金鋁合金鈦合金青銅白銅黃銅生鐵(含碳量2—4.3%)鋼(含碳量0.03—2%)硬鋁一、金屬材料白銅青銅青銅一、金屬材料--銅合金黃銅１、銅合金：我國使用最早的合金青銅（含錫、鉛）司母戊鼎青銅：主要含銅和錫，有良好的強(qiáng)度和塑性、耐磨、耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件如軸承、齒輪等。主要含銅和鋅，有良好的強(qiáng)度和塑性、易加工、耐腐蝕，主要用于制機(jī)器零件、儀表和日用品。黃銅主要含銅和鎳，它不容易生銅綠，常用于制造精密儀器和裝飾品。白銅工業(yè)上常用銅合金來制造各種機(jī)械零件馬踏飛燕麒麟斗牛象尊紅銅鋪一、金屬材料--鐵合金2、鐵合金生鐵鋼（含碳量在2％～4.3％之間,還含硅、錳及少量硫、磷）碳素鋼{低碳鋼（含碳0.3％～0.6％）高碳鋼（含碳0.03％～0.3％）中碳鋼（含碳0.6％～2％）合金鋼：在碳素鋼中加入鉻、錳、鎢、鎳、鉬、鈷等合金元素(如不銹鋼)鋼的含碳量越低，韌性越好，硬度越低；含碳量越高，韌性越差，硬度越高。鋼:用量最大,用途最廣的合金根據(jù)含碳量一、金屬材料--鋁合金（硬鋁）世界鋁的年產(chǎn)量僅次于鐵，居第二位。鋁有較好的延展性可制成0.01mm的鋁箔，用于包裝香煙、糖果；鋁的密度小和具有抗腐蝕等優(yōu)良性能，鋁及其合金在電線電纜工業(yè)、飛機(jī)、汽車等制造業(yè)有廣泛的用途——21世紀(jì)的金屬鈦合金做的手機(jī)外殼

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨鈦合金用在火箭中一、金屬材料--鈦合金常見一些合金的用途用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線一、金屬材料--形狀記憶合金

是具有形狀記憶效應(yīng)的合金，被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。低溫下二、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料--玻璃原料：純堿、石灰石、石英設(shè)備：玻璃窯條件：高溫熔融主要反應(yīng)：主要成份：硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅高溫SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2

SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2

高溫二、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料--玻璃二、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料--玻璃有色玻璃鋼化玻璃加入了不同的金屬氧化物普通玻璃加熱接近熔化再急速冷卻二、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料--玻璃傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料--水泥原料：黏土、石灰石、石膏設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯條件：煅燒主要成份：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等二、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料—水泥傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料--陶器二、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料--瓷器新型無機(jī)非金屬材料一）特性1.能承受高溫、強(qiáng)度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高溫下，仍具有很高的強(qiáng)度，可用來制造汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等。2.具有電學(xué)特性，一些新型無機(jī)非金屬材料可以作為半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等，一些絕緣性材料常被用于集成電路的基板。3.具有光學(xué)特性。有些新型無機(jī)非金屬材料能發(fā)出各色的光，有的能透過可見光，有的能使紅外線、雷達(dá)射線穿過。處于高溫下的光導(dǎo)纖維4.具有生物特性。有些新型無機(jī)非金屬材料強(qiáng)度高、無毒、不溶于水，對人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植入人體內(nèi)，用這類材料制成的人造牙齒、人造骨骼，已被應(yīng)用在醫(yī)療上。人造關(guān)節(jié)新型無機(jī)非金屬材料簡介高溫結(jié)構(gòu)陶瓷

1.氧化鋁陶瓷高壓鈉燈氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷（人造剛玉）主要特性①高熔點；②高硬度；③可制成透明陶瓷；④無毒、不溶于水，強(qiáng)度高；⑤對人體有較好的適應(yīng)性

主要用途高級耐火材料，剛玉球磨機(jī)；高壓鈉燈的燈管、人造骨、人造牙、人造心瓣膜、人造關(guān)節(jié)等新型無機(jī)非金屬材料氧化鋁陶瓷人造心瓣膜人造骨人造牙人造髖關(guān)節(jié)2.氮化硅陶瓷主要特性①超硬度，耐磨損；②抗腐蝕，高溫時也抗氧化；③抗冷熱沖擊而不碎裂；④耐高溫且不易傳熱；⑤本身具有潤滑性

主要用途制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。用于制造柴油機(jī)中發(fā)動機(jī)部件的受熱面等新型無機(jī)非金屬材料氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷發(fā)動機(jī)陶瓷機(jī)械零件陶瓷軸承新型無機(jī)非金屬材料光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維（二氧化硅）主要特性①抗干擾性能好，不發(fā)生輻射；②通訊質(zhì)量好；③質(zhì)量輕、耐腐蝕主要用途用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息處理、遙測遙控等新型無機(jī)非金屬材料光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈新型無機(jī)非金屬材料塑料：塑料的品種很多，用途也各不相同。使用最多的是聚乙烯塑料。

有機(jī)高分子材料--塑料一、有機(jī)高分子材料--塑料1.主要成分：合成樹脂2.分類：①按受熱特征分②按性能和應(yīng)用范圍分手提電腦數(shù)碼相機(jī)沙灘躺椅破冰斧絢麗多彩的服裝有機(jī)高分子材料—合成纖維二、合成纖維性能：強(qiáng)度高，彈性好，耐磨，耐化學(xué)腐蝕，不發(fā)霉，不縮水直徑為6毫米的聚酰胺纖維吊起質(zhì)量為2噸的汽車。保鮮膜滌綸繩吊起重物碳纖維碳纖維材料教練機(jī)三、合成橡膠性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能。海南島西聯(lián)農(nóng)場的橡膠園天然橡膠采自橡膠樹人造鼓膜瞧！樹上“萬國旗”在飛舞生活中白色污染隨處可見生活中白色污染隨處可見塑料給我們的生活帶來很多好處，也帶來了一些問題：如何在生活中減少“白色污染”的產(chǎn)生？怎樣減少白色污染？1、盡可能減少使用白色制品2、回收廢舊塑料3、制造和使用降解塑料4、制造和使用回收塑料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2、節(jié)約石油資源解決“白色污染”的重要方法之一：

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解塑料可有效防止“白色污染”。開始一個月2個月2.5個月3個月解決“白色污染”的重要方法之二：

制造和使用可回收塑料塑料的回收從你我做起利用回收的廢塑料使之資源化

——垃圾是放錯了位置的資源

1、直接作為材料2、制燃料油3、制燃料氣4、用化學(xué)方法加工制防水材料用高分子材料制造的半透膜分離海水。海水淡化早就是人們重視的一項技術(shù)，如今已有多種海水淡化的方法。這張薄膜是特制的，它可以讓水透過，但絕不讓鹽透過。

一、功能高分子材料新型有機(jī)高分子材料新型有機(jī)高分子材料一、醫(yī)用高分子材料整容產(chǎn)品人造血管醫(yī)用高分子材料一般無毒、具有優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，同時還要有良好的機(jī)械性能一、復(fù)合材料--玻璃鋼新型有機(jī)高分子材料復(fù)合材料是指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型的材料。玻璃鋼1、玻璃鋼的組成。2、玻璃纖維的制取和特性

將融化的玻璃以極快的速度拉成細(xì)絲。柔若蠶絲，卻具有很高的拉伸強(qiáng)度。耐化學(xué)腐蝕、耐高溫、或強(qiáng)度高的特殊玻璃纖維。3、怎樣制成玻璃鋼

將玻璃纖維制成紗或織物加到合成樹脂中，也可以把玻璃纖維切成短纖維加到合成樹脂中。4、性能

玻璃鋼克服了玻璃易碎，密度較大，合成樹脂強(qiáng)度不高的缺點，它的強(qiáng)度可達(dá)到甚至超過合金鋼的強(qiáng)度，而密度只有鋼鐵的1/5左右。另外，還具有韌性好、耐腐蝕、耐磨、耐撞、絕緣，產(chǎn)品美觀、制造方便等優(yōu)良特性。5、用途：

玻璃鋼在建筑業(yè)的作用越來越大.許多新建的體育館、展覽館、商廈的巨大屋頂都是由玻璃鋼制成的。它不僅質(zhì)輕、強(qiáng)度大，還能透過陽光呢！80年代，我國在北京郊區(qū)密云縣建成了一座玻璃鋼公路橋。這座橋凈跨徑20.24米，全寬9.6米，可通行兩行20噸載重汽車車隊或一輛80噸重的平板拖車。這座橋的上部結(jié)構(gòu)總共用玻璃布、樹脂等玻璃鋼材料約22噸，加上輔助材料不過30噸，真可謂世界上最輕的橋梁了！新型有機(jī)高分子材料復(fù)合材料—碳纖維及制品

碳纖維是50年代初應(yīng)火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)技術(shù)的需要而產(chǎn)生的，現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機(jī)械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著尖端技術(shù)對新材料技術(shù)性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不斷