9.2 新材料的研制

BUSINESS新型材料的研制晋江紫华中学李文良材料是人类赖以生存和发展的重要物质奴隶社会封建社会原始社会材料的分类材料复合材料金属材料无机非金属材料有机材料无机材料纯金属合金天然有机高分子材料合成有机高分子材料1、金属材料：包括纯金属与合金。青铜器是人类社会最先使用的金属材料（青铜：主要为铜（Cu）、锡（Sn）的合金）青铜器（战国）错金犀牛尊青铜器（战国）司母戊方鼎金属材料2、金属使用的历史过程：钢铁的使用代表了中国进入了封建社会你知道怎么炼铁的？原料：原理：铁矿石、焦碳、石灰石出土的铁制品3CO+Fe2O3===Fe+3CO2高温铁的冶炼实验装置金属材料某同学改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示：（1）仪器A的名称是（2）在实验过程中先要进行的是，其目的是（3）写出A中发生反应的化学方程式（4）实验结束时，先撤去酒精灯，继续通入CO到玻璃管冷却，再停止通入CO，其目的是（5）B装置中产生的现象可判断反应是否开始发生，B试剂是（6）C装置的作用是（7）C装置收集气体的方法叫。Fe2O3COABC硬质玻璃管高温3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2澄清石灰水收集未反应的CO，防止污染空气排水法铁的冶炼通入一氧化碳气体排尽装置内的空气，防止与CO混合后引起爆炸防止生成的铁重新被氧化；防止液体倒吸金属材料1、金属材料：包括纯金属与合金。青铜器是人类社会最先使用的金属材料（青铜：主要为铜（Cu）、锡（Sn）的合金）金属材料2、金属使用的历史过程：钢铁的使用代表了中国进入了封建社会你知道怎么炼铁的？原料：原理：铁矿石、焦碳、石灰石出土的铁制品3CO+Fe2O3===Fe+3CO2高温铝合金等新型合金的材料；金属铝的冶炼方法：2Al2O3====4Al+3O2↑通电通过人类社会利用金属材料顺序的分析，你觉得与哪些因素有关？（1）与金属活动性顺序有关，Cu、Fe、Al的金属活动性依次增强，活动性弱的金属，先利用（2）与冶炼金属工艺的难易程度有关，Al需要电解，冶炼要求最高，所以后利用。钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨3、新型金属材料：铝钛合金-耐腐蚀、质轻、高强度、高韧性，主要用于飞机制造工业；金属材料用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料低温下金属材料储氢合金•主要由钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金以及稀土系储氢合金•重要应用利用储氢合金制造镍氢电池金属材料1、无机非金属材料主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等优点：耐高温；缺点：脆性大●古代的陶瓷●新型陶瓷材料无机非金属材料—陶瓷古代的陶瓷——陶器新石器时代马家窑文化螺旋纹彩陶双耳瓮新石器时代半坡文化陶俑壶新石器时代彩陶人面纹钵无机非金属材料—陶瓷某些新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。无机非金属材料—陶瓷据新华社墨西哥城2004年1月20日电墨西哥科学院日前发表的一份材料说，该国科研人员经过10年的努力，成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。研究者强调说，这种陶瓷骨具有组织相容性和生物稳定性好等特点。它不会导致排异反应，有利于诱导骨质的生长。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更快愈合某些新型陶瓷材料无机非金属材料—陶瓷•如安放在打火机中的压电陶瓷，一经敲打即刻产生一个电火花，将机械能转变成电能。•医用B超发生器的心脏也是一块压电陶瓷，它实现的却是一个逆向转换：将电脉冲转变成机械振动，产生超声波。某些新型陶瓷材料无机非金属材料—陶瓷玻璃制造普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）以及一些辅料。无机非金属材料—玻璃一、无机材料：1.金属材料纯金属合金：生铁、钢等2.无机非金属材料玻璃陶瓷水泥无机材料有机材料天然有机高分子材料合成有机高分子材料（合成材料）有机材料主要包括：塑料、合成橡胶、合成纤维（1）优点：强度大、密度小；（2）缺点：不耐高温1、塑料塑料的品种很多，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。聚氯乙烯产品聚乙烯塑料薄膜大棚合成材料实验：点燃聚乙烯(白色塑料袋）及聚氯乙烯（人造革），观察现象，比较产生的气味有什么不同？实验样品实验现象燃烧情况是否有黑烟是否有气味聚乙烯聚氯乙烯易燃不断滴落没有气味不易燃烧大量黑烟产生刺鼻气味解释与结论：组成元素为C、H，生成物为CO2、H2O，故聚乙烯无毒，可用于包装食品。组成元素为C、H、Cl，生成物除了CO2、H2O外，还有HCl或其他含氯物质。故聚氯乙烯有毒，不宜用于包装食品。合成材料开始一个月2个月2.5个月3个月合成材料塑料的应用带来新的环境污染——“白色污染”解决“白色污染”问题：A．尽可能的减少使用塑料制品；B．回收废旧塑料；C．研制和推广可降解塑料合成材料2、合成橡胶（1）向橡胶中添加炭黑，为了增加其耐磨性；（2）向橡胶中添加硫元素，为了增加其强度，但会减弱其弹性。（3）合成橡胶与天然橡胶相比，优点为良好的弹性、绝缘性及耐高温性。天然橡胶合成橡胶合成材料天然纤维合成纤维例举棉花、羊毛等涤纶、锦纶、腈纶等性质吸水性、透气性好强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀3、合成纤维：（1）合成原料：主要为石油、煤、石灰石、水、空气等；晴纶合成材料燃烧情况气味灰烬受酸溶液的影响受碱溶液的影响棉纤维羊毛纤维合成纤维黑褐色小球，易脆变脆几乎无变化几乎无变化稍微膨胀变脆几乎无变化（2）几种纤维的性质比较实验：易燃烧有烧纸的气味灰色，细而软起泡成球，不延续燃烧烧焦羽毛的气味黑色或褐色硬块先融化，后燃烧，特殊气味二、有机材料有机材料天然纤维棉、麻毛、丝合成高分子材料（简称：合成材料）合成纤维塑料合成橡胶天然高分子材料天然橡胶灼烧，有烧焦羽毛气。聚乙烯(C、H)有机玻璃：聚氯乙烯(C、H、Cl)(涤纶、锦纶、腈纶、尼龙、人造羊毛、渔网)二者鉴别方法：点燃，产生刺激性气味气体的是聚氯乙烯。废弃塑料造成“白色污染”，解决办法：减少使用塑料制品；回收废旧塑料；研制推广可降解塑料.有机材料1．定义：是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。复合材料制成的船体2．主要集中复合材料（1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金属材料）的复合材料；（3）玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料；（2）机动车轮胎：合金钢（金属材料）和合成橡胶（合成材料）的复合材料；复合材料三、复合材料自来水管：镀锡管水槽、水龙头：不锈钢金属材料餐台、橱窗：玻璃墙壁：瓷砖无机非金属材料抽油烟机外壳、餐具、餐椅：是塑料地毯：是合成纤维厨房桌台面：是人造大理石合成材料橱门外层：是涂料、漆复合材料谢谢观赏THANKS