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1、第二节第二节 化学与材料研制化学与材料研制 铁器时代 石器时代 铜器时代 信息时代 茅草屋 鸟巢 高楼 现代 材料-人类文明的基石 时代进步的重要标志 科学技术和社会进步的物质基础 学习目标： 1、了解普通玻璃的生产原理，知道几种常见的新 型玻璃，体会通过化学方法可以将用途晓得物质转 化为用途大的物质； 2、了解塑料的特性，知道高分子材料是由小分子 聚合而成的，知道白色污染的原因； 3、通过对玻璃钢制造原理的分析，知道使用混合 的方法可以改变物质的性能、拓展物质的应用范围 ，增强对复合材料的开发与研制的重要性的认识； 4、通过本节教学，进一步增强学生“化学使生活更 美好”的信念。 一.玻璃是如
2、何制成的 玻璃 1、主要原料： 2、反应条件：高温熔融 石英砂（主要 成分是SiO2） 纯碱Na2CO3 石灰石（主要成 分是 CaCO3) 3、原理： CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 思考：玻璃是纯净物还是混合物？ 高温 高温 开阔眼界 在制造玻璃的过程中，如果加入某些金属 氧化物，还可以制成有色玻璃，例如：加 入氧化钴后的玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜 后的玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃， 一般呈浅绿色，这是因为原料中混有二价 铁的缘故。 玻璃的种类和用途： 种类类 特性 用途 普通玻璃在较较低温度下软软化 窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯 石英
3、玻璃膨胀胀系数小，耐酸、碱，强 度大、滤滤光 化学仪仪器；高压压水银银灯、紫外 灯的灯壳等 光学玻璃透光性能好，有折光性和色 散性 眼镜镜片；照相机、显显微镜镜、望 远镜远镜 用于凹凸透镜镜等光学仪仪器 玻璃纤维纤维耐腐蚀蚀、不怕烧烧、不导电导电 、 不吸水、隔热热、吸声、防虫 蛀 太空飞飞行员员的宇航服、玻璃钢钢 等 钢钢化玻璃耐高温、耐腐蚀蚀、强度大、 质轻质轻 、抗震裂 运动动器材；微波通信器材；汽车车 、火车车窗玻璃等 特点：强度大、耐高温 用途：制造门窗、灯罩、茶几、餐具 钢化玻璃:普通玻璃高温骤然冷却形成其机 械强度比普通玻璃大46倍，不易破碎并 耐高温。 特点：强度特大 用途：制
4、作汽车门窗、坦克和装甲车的瞭望孔 防弹玻璃：多层玻璃与某种胶片叠合而成 玻璃纤维 用途：用于光导通讯、摄像、诊断、医疗、制造玻 璃钢、光导传感器、环境监测和飞机导航 光导纤维：1964年8月华裔科学家高锟首先提出 用玻璃纤维代替金属导线，被誉为“纤维光学 之父”。比头发丝还细的一对光导纤维上同时 传送3万门电话且中继距离长达20Km 50Km，保密性能好。它是特种光学玻璃在高 温熔融状态下抽成丝制成。广泛应用于光纤 通讯。 从沙子到芯片 芯片是电脑、“智能”家电的核心部件，它是用纯度极高的单质硅制 成的。然而，自然界里并没有这种高纯硅，人们可以利用沙子（主要成 分是二氧化硅），通过化学方法制得
5、99.999999999%的高纯硅，为 计算机等高技术产品的开发奠定了物质基础。有关的化学反应原理为： SiO2+2C = Si+2CO 高温 Si+2Cl2= SiCl4 SiCl4+2H2 =Si+4HCl 高温 高温 粗硅 (呈液态) 高纯硅 多识一点 陶器和瓷器 水泥 其他硅酸盐材料 二.”塑料王”是怎样诞生的 n用有机高分子化合物制成的材料就是有 机高分子材料。 n天然有机高分子材料 如：棉花、羊毛 、天然橡胶。 n合成有机高分子材料（合成材料） 如 ：塑料、合成纤维、合成橡胶。 有机高分子材料 n大部分有机高分子化合物是由小分子聚 合成的。如：淀粉 (C6H10O5)n 、聚乙烯塑
6、料等。 1、塑料是人工合成的有机高分子材料 2、塑料的特点：质轻、易加工成型、不导 电、不传热、抗腐蚀性强 3、特氟隆聚四氟乙烯，由四氟乙烯小 分子聚合而成的具有特殊性能的塑料，被 称为“塑料王”。 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。 聚合 乙烯分子(CH2=CH2) 化学变化 聚乙烯分子 CH2CH2n 聚乙烯 保鲜膜 吹塑成型的聚乙烯薄膜 特点:耐腐蚀、摩擦系数非常小 应用:常用来制造容器、管道、阀门等 聚四氟乙烯 CF2CF2n （塑料王 特氟隆） 内表面涂有聚四氟乙烯的不粘锅 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(PE
7、 )、聚氯乙烯塑料(PVC) 、聚甲基丙 烯酸甲酯(有机玻璃PMMA) 、酚醛树脂(电木PF)和聚四氟 乙烯（塑料王）等 。 说说塑料有哪些独特性能 塑料具有比重轻、强度高、化学性质稳定、电绝缘 性好、耐摩擦等优点。 PP塑料(聚丙烯) 英文名称:Polypropylene PE塑料 (聚乙烯) 英文名称:Polyethylene 聚氯乙烯PVC 英文名称:Poly(Vinyl Chloride) PMMA塑料(有机玻璃) (聚甲基丙烯酸甲脂) 英文名称:Polymethyl Methacrylate 交流共享 常用的塑料及性能 名称性能用途 聚乙烯烯 电绝缘电绝缘 性能好，耐化学腐 蚀蚀，耐
8、寒，无毒 食品袋、药药物包装材料、日常用 品、管道、绝缘绝缘 材料，器皿不宜 长时间长时间 存放食用油、饮饮料 聚氯氯乙烯烯 耐有机溶剂剂，耐化学腐蚀蚀 ，耐磨，电绝缘电绝缘 性能好， 抗水性好，对对人体有毒 日常用品、电线电线 包衣、管道、绝绝 缘缘材料、人造革等，薄膜不宜包 装食品 聚苯乙烯烯 电绝缘电绝缘 性能好，透光性好 ，耐水、耐化学腐蚀蚀，无 毒 电视电视 机壳，汽车车、飞飞机零件，玩 具，医药卫药卫 生用品、日常用品 聚四氟乙烯烯 耐腐蚀蚀，摩擦系数小 容器，管道，阀门阀门 分类类 原则则 类类型特征和举举例 按树树脂 受热热时时 的特征 按应应用 范围围及 性能特 点 其他 热
9、塑性塑料 成分为热塑性树脂。可以反复塑制， 如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等 热固性塑料 通用塑料 工程塑料 成分为热固性树脂。加工成型后为 不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。 通用性强、用途广、产量大、价格低 。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙 烯，聚丙烯等。 机械性能好、强度高，可以代替金 属用作工程结构材料。如聚酯、聚 酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。 其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料 四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。 点拨提升 （1）聚乙烯薄膜无毒，可以包装食品；聚氯乙烯 薄膜在使用中分解出对健康有害的物质，从而污 染食品，不宜用于包装食品 （2）鉴别聚乙烯和聚氯乙烯可以用燃烧法，两
10、种 塑料薄膜的燃烧现象和燃烧的气味不同。 （3）要合理使用塑料制品，不要滥用，更不要 随意丢弃，以免造成“白色污染”，要研制和推广 在自然条件下容易分解的新型塑料。 讨论：塑料的广泛应用，给我们的 生活带来了怎样的影响？ （从正反两面进行回答） 生活中白色污染随处可见 生活中白色污染随处可见 塑料给我们的生活带来很多好处， 也带来了一些问题： 如何在生活中减少“白色污染”的产生？ 致癌保鲜膜转道中国 o上海第一财经日报等刊登全球禁用日 韩将致癌PVC保鲜膜转道中国销售的文章 。报道称，由于在本国遭禁，日韩的PVC食 品保鲜膜大举进入中国。目前中国超市生鲜产 品如蔬菜、水果及熟食包装中仍在大量使
11、用 PVC保鲜膜。 oPVC保鲜膜在制造时加入了增塑剂。这种增 塑剂对人体内分泌系统有很大破坏作用，会扰 乱人体的激素代谢，它极易渗入食物，PVC 保鲜膜中的增塑剂对人体会造成致癌作用，特 别是会造成内分泌、荷尔蒙的紊乱。 如何区分？ PVC保鲜膜和PE保鲜膜 PVC保鲜膜和PE保鲜膜的区分 PVC保鲜膜的透明度、拉伸性都比PE保鲜膜强 。PVC保鲜膜在火烧时，火焰发黑，冒有黑烟 ，有刺鼻的气味，不会滴油，离开火源后会自 动熄灭。而PE保鲜膜火焰呈黄色，燃烧时无味 ，会滴油，且离开火源后可以继续燃烧。 动手试一试吧 怎样减少白色污染？ 1、尽可能减少使用白色制品 2、回收废旧塑料 3、制造和使
12、用降解塑料 4、制造和使用回收塑料 回收废旧塑料的好处： 1、减少废弃塑料的数量，减少白色污染 2、节约石油资源 解决“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环境中被微 生物或光照分解为小分子的过程。大 部分塑料在自然环境中很难降解，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”。 可降解塑料不会造成污染的原因 可降解塑料是在较短的时间内,在自然条件下能够自行降解的塑料。 可降解的塑料一般分为四大类： 光降解塑料 在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解。 生物降解塑料 在微生物的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑
13、料。 光/生物降解 光降解和微生物相结合的一类塑料，它同时具有光和微生 物降解塑料的特点。 水降解塑料 在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主 要用于医药卫生用具方面（如医用手套），便于销毁和消毒处理。 开始 一个月 2个月 2.5个月 3个月 解决“白色污染”的重要方法之二： 制造和使用可回收塑料 塑料的回收从你我做起 利用回收的废塑料使之资源化 垃圾是放错了位置的资源 1、直接作为材料 2、制燃料油 3、制燃料气 4、用化学方法加工制防水材料 三、玻璃钢是钢么 在塑料中加入玻璃纤维制成的 ，既有玻璃般的透明性或半透明性 ，又具有钢铁般的高强度。 玻璃钢制品 复合材料：是将两种
14、或两种以上 的材料复合成一体而形成的材料 玻璃钢 复合材料特点：质量轻、强度高、耐腐蚀、 变形性 小、抗疲劳等优点。是一类更为广阔发展前景的新型材料 。 用途：制滑雪板、游艇、反应器、化工管道、 电机电器中的绝缘零件 1、玻璃钢既不是玻璃也不是钢，而是在塑料 中加入玻璃纤维制成的。它既有玻璃般的 透明性或半透明性，又有钢铁般的高强度 。 2、复合材料集中了组成材料的优点，并避免 了组成材料的弱点，具有综合性能更优异 的特点。 金属材料 硅酸盐材料:玻璃 水泥 陶瓷 有机高分子材料: 合成纤维 合成塑料 合成橡胶 羊毛 棉花 天然橡胶 复合材料:玻璃钢 混凝土 汽车外胎 材 料 材 料 天然材料 合成材料 金属 合金 小结：
