福建省永定縣坎市中學九年級化學下冊 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 材料的應用和發(fā)展印證了 人類文明的進步 石器時代 青銅器時代 青銅器 戰(zhàn)國 錯金犀牛尊 青銅器 戰(zhàn)國 司母戊方鼎 鐵器時代 鐵耙兩漢時期西漢農具 人們對材料的認識 制造和利用 經歷了從天然材料到人工合成材料 為特定需求設計材料的發(fā)展過程 生活中離不開化學 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 自來水管 鍍錫管 水槽 水龍頭 不銹鋼 灶臺 櫥窗 玻璃 墻壁 瓷磚 抽油煙機外殼 塑料 櫥門外層 涂料 漆 廚房桌臺面 人造大理石 復合材料 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 近現代 鋁 交流與討論 我們發(fā)現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 金屬活動性強弱 冶煉金屬的難易程度 古代 現代 鈦合金 鈦合金優(yōu)點 高強度高韌性耐腐蝕質地輕 鈦合金與人體有很好的 相容性 因此可用來制造人造骨 鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要材料 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年 取出后仍光亮如新 其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼 因此被廣泛用于火箭 導彈 航天飛機船舶 化工和通訊設備等 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 重要應用利用儲氫合金制造鎳氫電池 形狀記憶合金的發(fā)現 20世紀60年代初 美國馬里蘭州海軍軍械研究所的科學家比勒 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 當他無意中把合金絲靠近火的時候 奇跡發(fā)生了 已經弄直的合金絲居然完全恢復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 但當溫度升高到某一定值時 它又可完全恢復原來的形態(tài) 全程ti ni記憶合金花 在航空上的應用 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 放入阿波羅11號的艙內 在月面上經太陽光的照射加熱使它恢復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 無機非金屬材料陶瓷 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 據新華社墨西哥城2004年1月20日電墨西哥科學院日前發(fā)表的一份材料說 該國科研人員經過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 它不會導致排異反應 有利于誘導骨質的生長 這種人工骨富含鈣 鋅 有利于手術后傷口皮膚更快愈合 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示材料將具有廣泛的用途 自潔玻璃日本東京大學發(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 可達到自動清洗和防震的效果 可不費氣力清潔玻璃窗 制造普通玻璃的原料是純堿 石灰石 石英 反應原理是碳酸鈉 碳酸鈣在高溫下分別跟石英反應生成硅酸鹽 casio3 寫出這兩個反應的化學方程式 na2co3 sio2 na2sio3 co2 caco3 sio2 casio3 co2 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 合成橡膠 輪胎 聚乙烯塑料 食品袋 聚氯乙烯塑料 服裝袋 農用薄膜 雨衣等 合成纖維 尼龍 腈綸 滌綸等 合成材料優(yōu)點 強度大 密度小 缺點 不耐高溫 有機合成材料 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 你知道聚乙烯和聚氯乙烯的區(qū)別方法嗎 點燃后聞氣味 有刺激性氣味的為聚氯烯塑料 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 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 如何在生活中減少 白色污染 的產生 塑料的應用帶來的負面影響 白色污染 危害 破壞土壤結構 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 減少廢棄塑料的數量 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 因而廣泛應用于工農業(yè) 國防 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 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 纖維 天然纖維 毛 絲 麻 棉 化學纖維 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 3 合成纖維 點燃 產生焦羽毛氣味 不易結球的為羊毛線 無氣味 易結球的為合成纖維線 合成纖維的強度高 彈性好 耐磨和耐化學腐蝕 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 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 一只絨山羊每年產絨僅150 200克 羊絨纖維比羊毛細很多 外層鱗片也比羊毛細密 光滑 重量輕 柔軟 韌性好 天然纖維和人造纖維的區(qū)別 幾種纖維的性質比較實驗 復合材料 1 定義 是將兩種或者兩種以上的材料復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 的復合材料 4 碳纖維 機動車輪胎 玻璃鋼 有機玻璃不屬于無機非金屬材料 而是合成材料 玻璃鋼不屬于金屬材料 而是復合材料 用羥基磷酸鈣為原料生產的陶瓷與人骨的生物相容性非常好 可用于制造人工骨 人工關節(jié)及人造假牙 已知po4為 3價 關于羥基磷酸鈣的化學式正確的是 a ca5 oh 2 po4 3b ca4 oh po4 3c ca5 oh po4 3d ca4 oh 3 po4 2 c 根據化合物化合價代數和為零5 2 1 1 3 3 0 練習 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 奧運場館周圍采用太陽能路燈照明 在奧運場地使用電動汽車和新型清潔燃料汽車 場館附近的綠化采用微灌或滴灌智能控制技術 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 化學式為 c2h2f2 n 這種材料美觀 耐用 可以使用15至20年 以下關于etfe的說法中正確的是 屬于有機物 屬于有機合成材料 易溶于水 能與空氣中的氧氣反應 化學性質在自然條件下穩(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