九年級化學(xué)全冊 9.2 新型材料的研制課件 （新版）滬教版.ppt

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第2節(jié)新型材料的研制,材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì),石器時代,青銅器時代,青銅（主要為Cu、Sn合金）,青銅（主要為Cu、Sn合金）,青銅器（戰(zhàn)國）錯金犀牛尊,青銅器（戰(zhàn)國）司母戊方鼎,青銅器時代,鐵器時代,,鐵耙兩漢時期西漢農(nóng)具,材料---------人類文明的基石,,材料,,,復(fù)合材料,金屬材料,無機非金屬材料,有機高分子材料,,無機材料,純金屬,合金,,,金屬材料：純金屬和合金,航母,航母,鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨,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，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。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、航天飛機船舶、化工和通訊設(shè)備等,鈦金屬腕表,鈦合金,鈦合金優(yōu)點：高強度高韌性耐腐蝕質(zhì)地輕,儲氫合金,主要由鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金以及稀土系儲氫合金,重要應(yīng)用利用儲氫合金制造鎳氫電池,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。,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號的艙內(nèi)，在月面上經(jīng)太陽光的照射加熱使它恢復(fù)到原來的拋物面形狀。這樣就能用空間有限的火箭艙運送體積龐大的天線了。,形狀記憶合金的發(fā)現(xiàn),20世紀(jì)60年代初，美國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。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)他無意中把合金絲靠近火的時候，奇跡發(fā)生了：已經(jīng)弄直的合金絲居然完全恢復(fù)了它們原來彎彎曲曲的形狀。,形狀記憶合金的特點,形狀記憶合金材料是一種新型的功能材料，其特點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，它又可完全恢復(fù)原來的形態(tài)。,全程Ti-Ni記憶合金花,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,儲氫合金,“形狀記憶”合金,,青銅器時代：青銅,鐵器時代：生鐵和鋼,近現(xiàn)代:鋁,,金屬材料在人類社會發(fā)展中起著重要的作用，但是人們需要防止金屬材料的腐蝕，延長金屬材料的使用壽命。請你結(jié)合已學(xué)過的知識和已有的生活經(jīng)驗，談一談在使用金屬材料時應(yīng)注意哪些問題？,問題◆思考,交流與討論,我們發(fā)現(xiàn)在金屬利用的過程中,首先利用青銅,然后開始使用鐵及鋼制品,到近現(xiàn)代才開始利用鋁制品.請你思考一下,這樣一個順序與那些因素有關(guān)?,金屬活動性強弱,冶煉金屬的難易程度,無機非金屬材料陶瓷、水泥、大理石、玻璃等,古代的陶瓷,新型陶瓷材料,其他無機非金屬材料,古代的陶瓷——陶器,新石器時代馬家窯文化螺旋紋彩陶雙耳甕,新石器時代半坡文化陶俑壺,新石器時代彩陶人面紋缽,古代的陶瓷——瓷器,清光緒青花云紋瓶,唐駱駝載樂俑,北宋白釉刻花梅瓶,某些新型陶瓷能承受高溫、強度高,氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200℃左右的高溫下，仍具有很高的強度，可用來制造汽輪機葉片、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，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。它不會導(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,某些新型陶瓷具有壓電效應(yīng)：,如安放在打火機中的壓電陶瓷，一經(jīng)敲打即刻產(chǎn)生一個電火花，將機械能轉(zhuǎn)變成電能。醫(yī)用B超發(fā)生器的心臟也是一塊壓電陶瓷，它實現(xiàn)的卻是一個逆向轉(zhuǎn)換：將電脈沖轉(zhuǎn)變成機械振動，產(chǎn)生超聲波。,玻璃,污染變色玻璃美國加州大氣污染觀測實驗室研制出一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能改變顏色，例如當(dāng)受到酸性氣體污染時變成綠色、受到含胺氣體污染時變成黃灰色等，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。,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，能防止污垢和水點聚積于表面，可達(dá)到自動清洗和防震的效果，可不費氣力清潔玻璃窗。,新型無機非金屬材料——光導(dǎo)纖維,涂有隱形材料的飛機---F117,,,有機高分子材料,,天然材料,合成材料,,天然橡膠,天然纖維：棉花、羊毛,,塑料,合成纖維,合成橡膠,有機高分子材料（以石油為原料的三大合成材料）,,塑料,,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,合成橡膠：輪胎,優(yōu)點：強度大、密度??；缺點：不耐高溫,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)）,天然橡膠：,森林中有一種高大的喬木，叫作“三葉樹”。如果用小刀在它的樹皮上割開一個小口子，便會有牛奶似的樹汁流淌出來。這種樹汁，就是今天人們所熟悉的橡膠的最初來源。在印第安人的土語中，“橡膠”就是“樹木的眼淚”的意思。,,,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，可以防御外來冷空氣的侵襲，保留體溫不會減低。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,由于天然有機高分子材料的有限，人們以石油、煤、天然氣、等物質(zhì)作原料，經(jīng)化學(xué)合成和加工制得的化學(xué)高分子材料，主要有塑料、合成橡膠、合成纖維。,有機合成材料,（１）塑料：塑料的品種很多，用途也各不相同。常見的塑料：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有機玻璃（PMMA）和電木塑料。使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。,聚氯乙烯,聚乙烯,考考你？你知道聚乙烯和聚氯乙烯的區(qū)別方法嗎？,提示你：聚氯乙烯含有C、H、Cl三種元素而聚乙烯只含有C、H兩種元素。,實驗：點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，無刺激性氣味，無黑煙,不易點燃，燃燒時有刺激性氣味，并有大量黑煙,（3）塑料的應(yīng)用帶來的負(fù)面影響——“白色污染”,,,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,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,（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)、國防、交通及日常生活中。,可耐兩千度高溫的透明橡膠,（3）合成纖維,合成纖維的強度高、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，使衣服穿起來既舒適美觀。,活動◆探究,天然纖維和人造纖維的區(qū)別？,幾種纖維的性質(zhì)比較實驗,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（無機非金屬材料）的復(fù)合材料；（2）機動車輪胎：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（無機非金屬材料）的復(fù)合材料；（4）碳纖維,機動車輪胎,玻璃鋼,9．2008年北京奧運會的舉辦理念是“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”。(1)下列符合綠色奧運理念的是。①奧運場館周圍采用太陽能路燈照明；②在奧運場地使用電動汽車和新型清潔燃料汽車；③場館附近的綠化采用微灌或滴灌智能控制技術(shù)；④將奧運村的生活垃圾全部集中深埋(2)北京奧運游泳中心“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的說法中正確的是。①屬于有機物；②屬于有機合成材料；③易溶于水，能與空氣中的氧氣反應(yīng)；④化學(xué)性質(zhì)在自然條件下穩(wěn)定,(4)5月8日，北京奧運會“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：___________________(答兩條即可)。,(3)奧運“祥云”火炬的主材選用鋁合金，燃料是丙烷(C3H8)，火炬手持的部分使用橡膠皮革漆，手感舒適，仿佛與另一只手緊緊相握。請回答：燃料丙烷完全燃燒生成，不污染環(huán)境；鋁合金材質(zhì)主要優(yōu)點是、_________(答兩條即可)；橡膠皮革漆中的橡膠屬___材料。,（空氣稀薄，氧氣不充足易熄滅；大風(fēng)易吹散熱量，使燃料溫度降到著火點以下而熄滅）,質(zhì)輕、抗腐蝕(或強度較大、硬度較大等)；有機高分子,