《新型材料研制》參考課件

第2節(jié)新型材料的研制奴隸社會封建社會原始社會金屬材料無機非金屬材料合成材料材料復(fù)合材料閱讀討論P99：1.生活中最常用的金屬材料有哪些？它們有哪些優(yōu)異性能？

2.人們在使用金屬材料（例如：鐵）時要注意哪些問題？

3.你知道金屬材料使用的歷史過程嗎？覺得金屬材料使用的早晚與哪些因素有關(guān)？

金屬材料金屬材料1、金屬材料：包括純金屬與合金。2、金屬使用的歷史過程：青銅器時代：青銅器是人類社會最先使用的金屬材料；（青銅：主要為銅（Cu）、錫（Sn）的合金）

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：鋼鐵的使用代表了中國進(jìn)入了封建社會

你知道怎么煉鐵的？原料：原理：鐵礦石、焦碳、石灰石利用還原劑把鐵礦石中的鐵還原出來近現(xiàn)代：鋁合金等新型合金的材料；金屬鋁的冶煉方法：電解熔融狀態(tài)的氧化鋁思考：通過人類社會利用金屬材料的順序的分析，你覺得與哪些因素有關(guān)？出土的鐵制品思考：通過人類社會利用金屬材料的順序的分析，你覺得與哪些因素有關(guān)？回答：（1）與金屬活動性順序有關(guān)，Cu、Fe、Al的金屬活動性依次增強，活動性弱的金屬，先利用（2）與冶煉金屬工藝的難易程度有關(guān)，Al需要電解，冶煉要求最高，所以后利用。

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨

3、新型金屬材料：

鋁鈦合金：耐腐蝕、質(zhì)輕、高強度、高韌性，主要用于飛機制造工業(yè)；

用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線

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?zé)o機非金屬材料1、無機非金屬材料主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等優(yōu)點：耐高溫；缺點：脆性大陶瓷：●古代的陶瓷●新型陶瓷材料古代的陶瓷——

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。其他無機非金屬材料——玻璃制造普通的原料是純堿(Na2CO3)、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）以及一些輔料。新型無機非金屬材料——光導(dǎo)纖維1.金屬材料純金屬合金：生鐵、鋼等2.無機非金屬材料古代陶瓷：陶器、瓷器新型陶瓷：二氧化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、烤瓷假牙玻璃陶瓷水泥光導(dǎo)纖維一、無機材料：（三）閱讀討論P101-104：1.合成材料一般包括

、

、

2.纖維包括

、

。天然纖維包括

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3.塑料⑴塑料的種類：①

（PE）：只含C、H元素，無毒，薄膜可包裝食品。②

（PVC）：除含C、H元素外還含Cl

元素，使用中會分解出有毒物質(zhì)，因而不宜包裝食品。③其它塑料：聚苯乙烯（PS）、有機玻璃（PMMA）、電木塑料等。(3)白色污染有哪些危害？有哪些解決的方法？

(4)橡膠可分為

、

。有著哪些優(yōu)缺點？⑵聚乙烯膜與聚氯乙烯膜的鑒別方法：二、合成材料天然橡膠：

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二、合成材料1、主要包括：塑料、合成橡膠、合成纖維優(yōu)點：強度大、密度??；缺點：不耐高溫2、塑料

當(dāng)今世界塑料制品之多,是人們難以想象的。雖然不同的塑料有不同的性能，但它們都在一定條件下塑造成型的高分子材料。它們可以制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包裝材料、電器絕緣體和外殼等。合成材料（１）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和聚氯乙烯塑料。

聚氯乙烯產(chǎn)品聚乙烯塑料薄膜大棚（2）實驗：點燃聚乙烯及聚氯乙烯，觀察現(xiàn)象P102活動與探究實驗樣品實驗現(xiàn)象燃燒情況是否有黑煙是否有氣味聚乙烯聚氯乙烯易燃不斷滴落沒有氣味不易燃燒大量黑煙產(chǎn)生刺鼻氣味解釋與結(jié)論：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。（3）塑料的應(yīng)用帶來的負(fù)面影響——“白色污染”（廢棄塑料的增加，帶來的環(huán)境污染）（4）解決“白色污染”問題：A．盡可能的減少使用塑料制品；B．回收廢舊塑料；C．研制和推廣可降解塑料開始一個月2個月2.5個月3個月

天然纖維合成纖維例舉棉花、羊毛等滌綸、錦綸、腈綸等性質(zhì)吸水性、透氣性好強度高、彈性好、耐磨和耐化學(xué)腐蝕3．合成纖維：（1）合成原料：主要為石油、煤、石灰石、水、空氣等；（2）幾種纖維的性質(zhì)比較實驗：晴綸課本P103[實驗1]和[實驗2]

性質(zhì)纖維種類灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響棉花、麻動物的毛化纖布料迅速燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，有燒紙的氣味，固體剩余物松脆

燃燒，并產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味，固體剩余物松脆

燃燒時先卷曲、融化，后燃燒，冷卻后固體剩余物變硬變脆幾乎無變化幾乎無變化稍微膨脹變脆幾乎無變化4、合成橡膠：P104（1）向橡膠中添加炭黑，為了增加其耐磨性；（2）向橡膠中添加硫元素，為了增加其強度，但會減弱其彈性。（3）合成橡膠與天然橡膠相比，優(yōu)點為良好的彈性、絕緣性及耐高溫性。天然橡膠合成橡膠二、合成材料有機高分子材料

天然纖維棉、麻

毛、絲

合成高分子材料（簡稱：合成材料）合成纖維塑料合成橡膠天然高分子材料

天然橡膠灼燒，有燒焦羽毛氣。聚乙烯(C、H)有機玻璃：聚氯乙烯(C、H、Cl)(滌綸、錦綸、腈綸、尼龍、人造羊毛、漁網(wǎng))二者鑒別方法：點燃，產(chǎn)生刺激性氣味氣體的是聚氯乙烯。廢棄塑料造成“白色污染”，解決辦法：減少使用塑料制品；回收廢舊塑料；研制推廣可降解塑料.三、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。復(fù)合材料制成的船體2．主要集中復(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；（3）玻璃鋼：