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1、永定永定县坎市中学坎市中学2013届九年届九年级化学第九章化学第九章第第2节-新型材料的研新型材料的研制制石器时代石器时代青铜器时代青铜器时代青铜（主要为Cu、Sn合金）青铜（主要为Cu、Sn合金）青铜器（战国）错金犀牛尊青铜器（战国）错金犀牛尊青铜器（战国）司母戊方鼎青铜器（战国）司母戊方鼎青铜器时代青铜器时代铁铁器器时时代代铁耙铁耙两汉时期西汉农具两汉时期西汉农具材料材料-人类文明的基石人类文明的基石让我们详细了解这些材料吧！让我们详细了解这些材料吧！材材料料复复合合材材料料金属材料金属材料无机非金属材料无机非金属材料有机高分子材料有机高分子材料无机材料无机材料纯金属纯金属合金合金金属材料
2、：金属材料：纯金属和合金纯金属和合金航母航母航母航母 钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因此可用来制造人造骨，因此可用来制造人造骨 钛钛和和钛钛合合金金被被认认为为是是21世世纪纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多优优良良的的性性能能，如如熔熔点点高高、密密度度小小、可可塑塑性性好好、易易于于加加工工、机机械械性性能能好好等等。尤尤其其是是抗抗腐腐蚀蚀性性能能非非常常好好，即即使使把把它它们们放放在在海海水水中中数数年年，取取出出后后仍仍光光亮亮如如新新，其其抗抗腐腐蚀蚀性性能能远远优优于于不不锈锈钢钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭、导导弹弹、航航天天飞
3、飞机机船船舶舶、化化工工和和通讯设备等通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表钛合金钛合金优点： 高强度 高韧性 耐腐蚀 质地轻储氢合金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 形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用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电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。在航空上的应用月球上的“奇葩”在室温下用形状记忆合金制成抛物在室温下用形状记忆合金制成
4、抛物面天线，然后把它揉成直径面天线，然后把它揉成直径5厘米厘米以下的小团，放入阿波罗以下的小团，放入阿波罗11号的号的舱内，在月面上经太阳光的照射加舱内，在月面上经太阳光的照射加热使它恢复到原来的抛物面形状。热使它恢复到原来的抛物面形状。这样就能用空间有限的火箭舱运送这样就能用空间有限的火箭舱运送体积庞大的天线了。体积庞大的天线了。形状记忆合金的发现形状记忆合金的发现20世世纪纪60年代初，美国年代初，美国马马里里兰兰州海州海军军军军械研究所的科学械研究所的科学家比勒，用家比勒，用镍钛镍钛合金合金丝丝做做试验试验。这这些合金些合金丝丝弯弯曲曲，弯弯曲曲，为为了了使用方便，他把使用方便，他把这这
5、些合金些合金丝丝弄直了。但是，当他无意中把合弄直了。但是，当他无意中把合金金丝丝靠近火的靠近火的时时候，奇迹候，奇迹发发生了：已生了：已经经弄直的合金弄直的合金丝丝居然完居然完全恢复了它全恢复了它们们原来弯弯曲曲的形状。原来弯弯曲曲的形状。形状记忆合金的特点形状记忆合金的特点形状记忆合金材料是一种新型的功能材料，其特点是在形状记忆合金材料是一种新型的功能材料，其特点是在一定的外力作用下可以改变其形态一定的外力作用下可以改变其形态(形状和体积形状和体积)，但当温度，但当温度升高到某一定值时，它又可完全恢复原来的形态。升高到某一定值时，它又可完全恢复原来的形态。全程Ti-Ni记忆合金花 金属材料包
6、括纯金属和合金包括纯金属和合金金属材料使用的历史金属材料使用的历史几种新型合金几种新型合金钛合金储氢合金“形状记忆”合金青铜器时代：青铜铁器时代：生铁和钢近现代: 铝金属材料在人类社会发展中起金属材料在人类社会发展中起着重要的作用，但是人们需要防止着重要的作用，但是人们需要防止金属材料的腐蚀，延长金属材料的金属材料的腐蚀，延长金属材料的使用寿命。请你结合已学过的知识使用寿命。请你结合已学过的知识和已有的生活经验，谈一谈在使用和已有的生活经验，谈一谈在使用金属材料时应注意哪些问题？金属材料时应注意哪些问题？问题问题思考思考交流与讨论我们发现在金属利用的过程中,首先利用青铜, 然后开始使用铁及钢制
7、品,到近现代才开始利用铝制品.请你思考一下,这样一个顺序与那些因素有关?金属活动性强弱金属活动性强弱冶炼金属的难易程度冶炼金属的难易程度无机非金属材料陶瓷、水泥、大理石、陶瓷、水泥、大理石、玻璃等玻璃等古代的陶瓷新型陶瓷材料其他无机非金属材料古代的陶瓷古代的陶瓷 陶器陶器新石器时代马家窑文化新石器时代马家窑文化 螺旋纹彩陶双耳瓮螺旋纹彩陶双耳瓮 新石器时代半坡文化新石器时代半坡文化 陶俑壶陶俑壶 新石器时代新石器时代 彩陶人面纹钵彩陶人面纹钵 古代的陶瓷古代的陶瓷 瓷器瓷器清光绪清光绪 青花云纹瓶青花云纹瓶 唐唐 骆驼载乐俑骆驼载乐俑 北宋北宋 白釉刻花梅瓶白釉刻花梅瓶 某些新型陶瓷能承受高温
8、、强度高某些新型陶瓷能承受高温、强度高 氮化硅氮化硅(Si3N4)陶瓷在陶瓷在12001200左右的高温下，左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。片、轴承、永久性模具等。某些新型陶瓷具有生物特性某些新型陶瓷具有生物特性 据新华社墨西哥城据新华社墨西哥城20042004年年1 1月月2020日电墨西哥科学院日前发表的一份日电墨西哥科学院日前发表的一份材料说，该国科研人员经过材料说，该国科研人员经过1010年的年的努力，成功开发出一种可供移植的努力，成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。新型陶瓷骨。 研究者强调说，这种陶瓷骨具研
9、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钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更快愈合快愈合某些新型陶瓷具有压电效应：某些新型陶瓷具有压电效应：如安放在打火机中的压电陶瓷，一经敲打即刻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。产生一个电火花，将机械能转变成电能。医用医用B B超发生器的心脏也是一块压电陶瓷，它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
10、机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。械振动，产生超声波。 玻璃玻璃污染变色玻璃污染变色玻璃 美国加州大气污染观测实验室研制出一种美国加州大气污染观测实验室研制出一种能探测污染的污染变色玻璃。这种玻璃受到污能探测污染的污染变色玻璃。这种玻璃受到污染气体污染时能改变颜色，例如当受到酸性气染气体污染时能改变颜色，例如当受到酸性气体污染时变成绿色、受到含胺气体污染时变成体污染时变成绿色、受到含胺气体污染时变成黄灰色等，用它来制作污染检测材料和标示材黄灰色等，用它来制作污染检测材料和标示材料将具有广泛的用途。料将具有广泛的用途。 自洁玻璃自洁玻璃 日本东京大学发明了一种二氧化钛
11、（日本东京大学发明了一种二氧化钛（TiOTiO2 2）涂层玻璃，能防止污垢和水点聚积于表面，）涂层玻璃，能防止污垢和水点聚积于表面，可达到自动清洗和防震的效果，可不费气力清可达到自动清洗和防震的效果，可不费气力清洁玻璃窗。洁玻璃窗。新型无机非金属材料光导纤维涂有隐形材料的飞机涂有隐形材料的飞机-F117有机高有机高分子材料分子材料天然材料天然材料合成材料合成材料天然橡胶天然橡胶天然纤维天然纤维：棉花、羊毛棉花、羊毛塑塑料料合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶有机高有机高分子材分子材料（以料（以石油为石油为原料的原料的三大合三大合成材料）成材料）塑料塑料聚乙烯塑料：食品袋聚乙烯塑料：食品袋聚氯乙烯塑
12、料：服装袋、农聚氯乙烯塑料：服装袋、农用薄膜、雨衣等用薄膜、雨衣等合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等合成橡胶：轮胎合成橡胶：轮胎优点：强度大、密度小；优点：强度大、密度小；优点：强度大、密度小；优点：强度大、密度小；缺点：不耐高温缺点：不耐高温缺点：不耐高温缺点：不耐高温纤维纤维天然纤维：天然纤维：毛、丝毛、丝、麻、棉、麻、棉化学纤维化学纤维合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等人造纤维：人造棉、人造丝等人造纤维：人造棉、人造丝等（蛋白质）（蛋白质）天然橡胶：天然橡胶：森林中有一种高大森林中有一种高大的乔木，叫作的乔木，叫作“三叶三叶树树”。如果用小刀在
13、。如果用小刀在它的树皮上割开一它的树皮上割开一个小口子，便会有个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，出来。这种树汁，就是今天人们所熟就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来悉的橡胶的最初来源。在印第安人的源。在印第安人的土语中，土语中，“橡胶橡胶”就就是是“树木的眼泪树木的眼泪”的的意思。意思。棉花和羊毛的纤维都是天然纤维棉花和羊毛的纤维都是天然纤维藏藏 羚羚 羊羊纤维皇后纤维皇后绒之王绒之王羊绒是羊绒是一根根细而弯曲的纤维一根根细而弯曲的纤维，其中含有很多的空气，其中含有很多的空气，并形成空气层，可以防御外来冷空气的侵袭，保留体温不会并形成空气层，可以防御外来冷空气的侵袭，
14、保留体温不会减低。减低。一只绒山羊每年产绒仅一只绒山羊每年产绒仅150-200克。克。羊绒纤维比羊绒纤维比羊毛细羊毛细很多，外层鳞片也比羊毛细密、光滑，很多，外层鳞片也比羊毛细密、光滑，重量轻、柔软、韧性好重量轻、柔软、韧性好由于天然有机高分子材料的有由于天然有机高分子材料的有限，人们以限，人们以石油、煤、天然气、石油、煤、天然气、等物质作原料，经化学合成和加等物质作原料，经化学合成和加工制得的化学高分子材料，主要工制得的化学高分子材料，主要有塑料、合成橡胶、合成纤维有塑料、合成橡胶、合成纤维。有机合成材料有机合成材料（）塑料：塑料（）塑料：塑料的品种很多，用途的品种很多，用途也各不相同。常见
15、也各不相同。常见的塑料：聚乙烯的塑料：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙）、聚苯乙烯（烯（PS）、有机玻）、有机玻璃（璃（PMMA）和电）和电木塑料。木塑料。使用最多的是聚使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。烯塑料。聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯聚乙烯考考你？你知道聚乙烯和聚氯乙烯的区别方法吗？提示你：聚氯乙烯含有C、H、Cl三种元素而聚乙烯只含有C、H两种元素。实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯实验样品实验样品 实实验验现现象象 解释与结论解释与结论 聚乙烯 聚氯乙烯 组组成成元元素素为为C、H，生生成成物物为为CO2、H2O，故故聚聚乙乙烯烯无无毒毒，可可用用于包装食
16、品。于包装食品。 组组成成元元素素为为C、H、Cl，生生成成物物除除了了CO2、H2O外外，还还有有HCl或或其其他他含含氯氯物物质质。故故聚聚氯氯乙乙烯烯有有毒毒，不不宜宜用用于包装食品。于包装食品。 边边燃燃烧烧边边熔熔化化，无无刺刺激激性性气气味味，无黑烟无黑烟 不不易易点点燃燃，燃燃烧烧时时有有刺刺激激性性气气味味，并有大量黑烟并有大量黑烟 （3）塑料的应用带来的负面影响“白色污染” 如何在生活中减少如何在生活中减少“白色污染白色污染”的产生？的产生？怎样减少白色污染？怎样减少白色污染？1、尽可能的减少使用塑料制品尽可能的减少使用塑料制品2、回收废旧塑料、回收废旧塑料3、研制和推广可降
17、解塑料研制和推广可降解塑料4、制造和使用回收塑料、制造和使用回收塑料回收废旧塑料的好处：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、减少废弃塑料的数量，减少白色污染2、节约石油资源、节约石油资源利用回收的废塑料使之资源化利用回收的废塑料使之资源化垃圾是放错了位置的资源垃圾是放错了位置的资源1 1、直接作为材料、直接作为材料2、制燃料油、制燃料油3、制燃料气、制燃料气4、用化学方法加工制防水材料、用化学方法加工制防水材料（2）合成橡胶）合成橡胶人们常用的合人们常用的合成橡胶有丁苯成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶胶和氯丁橡胶等。合成橡胶等。合成橡胶与天然橡胶相与天然橡
18、胶相比，具有高弹比，具有高弹性，绝缘性、性，绝缘性、耐油和耐高温耐油和耐高温等性能，因而等性能，因而广泛应用于工广泛应用于工农业、国防、农业、国防、交通及日常生交通及日常生活中。活中。可可耐耐两两千千度度高高温温的的透透明明橡橡胶胶（3）合成纤维）合成纤维合成纤维的强度合成纤维的强度高、弹性好、耐高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，磨和耐化学腐蚀，但它的吸水性和但它的吸水性和透气性较差。因透气性较差。因此，合成纤维常此，合成纤维常常与棉纤维或羊常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既使衣服穿起来既舒适美观。舒适美观。 活动活动探究探究天然纤维和人造纤维的区别？天然纤维和人造纤维的
19、区别？几种纤维的性质比较实验 性质性质 纤维纤维种类种类 灼烧情况灼烧情况 受酸影响受酸影响受碱液影响受碱液影响结论与解释结论与解释棉花棉花（天然植物纤（天然植物纤维）维）迅速燃烧，产迅速燃烧，产生黄色火焰，生黄色火焰，有烧纸的气味，有烧纸的气味，固体剩余物松固体剩余物松脆脆变脆变脆稍微膨胀，稍微膨胀，变脆变脆植物纤维主要植物纤维主要是由纤维素组是由纤维素组成，在酸性或成，在酸性或者碱性溶液中者碱性溶液中容易水解为葡容易水解为葡萄糖萄糖羊毛线羊毛线（天然动物纤（天然动物纤维）维）燃烧，并产生燃烧，并产生烧焦羽毛的气烧焦羽毛的气味，固体剩余味，固体剩余物松脆物松脆几乎无变几乎无变化化变脆变脆动物
20、纤维中含动物纤维中含有蛋白质，在有蛋白质，在碱性溶液中容碱性溶液中容易被分解。易被分解。尼龙线尼龙线（合成纤维）（合成纤维）燃烧时先卷曲、燃烧时先卷曲、融化，后燃烧，融化，后燃烧，冷却后固体剩冷却后固体剩余物变硬余物变硬几乎无变几乎无变化化几乎无变几乎无变化化合成纤维耐酸合成纤维耐酸碱溶液的腐蚀碱溶液的腐蚀复合材料 1定义：是将两种或者两种以上的材料复合定义：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。成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。2主要几种复合材料主要几种复合材料（1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金
21、属材料）的复合材料；（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）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；橡胶（合成材料）的复合材料；（3）玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维）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；（无机非金属材料）的复合材料；（4）碳纤维）碳纤维机动车轮胎机动车轮胎玻璃钢玻璃钢9 920082008年北京奥运会的举办理念是年北京奥运会的举办理念是“绿色奥运、科技奥运、绿色奥运、科技奥运、人文奥运人文奥运”。(1)(1)下列符合绿色奥运理念的是下列符合绿色奥运理念的是 。奥奥运运场场馆馆周周围围采采用
22、用太太阳阳能能路路灯灯照照明明；在在奥奥运运场场地地使使用用电电动动汽汽车车和和新新型型清清洁洁燃燃料料汽汽车车；场场馆馆附附近近的的绿绿化化采采用用微微灌灌或或滴滴灌灌智能控制技术；智能控制技术；将奥运村的生活垃圾全部集中深埋将奥运村的生活垃圾全部集中深埋(2)(2)北北京京奥奥运运游游泳泳中中心心“水水立立方方”的的外外墙墙体体采采用用新新型型塑塑料料膜膜材材料料ETFEETFE它它是是乙乙烯烯一一四四氟氟乙乙烯烯的的共共聚聚物物，化化学学式式为为(C(C2 2 H H2 2F F2 2)n)n，这这种种材材料料美美观观、耐耐用用，可可以以使使用用1515至至2020年年。以以下下关关于于
23、ETFEETFE的的说法中正确的是说法中正确的是 。属属于于有有机机物物；属属于于有有机机合合成成材材料料；易易溶溶于于水水，能能与与空空气气中的氧气反应；中的氧气反应；化学性质在自然条件下稳定化学性质在自然条件下稳定 (4)5(4)5月月8 8日日，北北京京奥奥运运会会“祥祥云云”特特制制火火炬炬克克服服低低温温、低低压压、空空气气稀稀薄薄、大大风风等等不不利利条条件件，在在珠珠峰峰之之巅巅燃燃烧烧，举举世世为为之之惊惊叹叹。普普通通火炬在珠峰恶劣气候条件下容易熄灭的原因：火炬在珠峰恶劣气候条件下容易熄灭的原因：_(_(答两条即可答两条即可) )。 (3) (3)奥运奥运“祥云祥云”火炬的主
24、材选用铝合金，燃料是丙烷火炬的主材选用铝合金，燃料是丙烷(C(C3 3H H8 8) )，火炬手持的部分使用橡胶皮革漆，手感舒适，仿佛与，火炬手持的部分使用橡胶皮革漆，手感舒适，仿佛与另一只手紧紧相握。请回答：燃料丙烷完全燃烧生成另一只手紧紧相握。请回答：燃料丙烷完全燃烧生成 ，不污染环境；铝合金材质主要优点是，不污染环境；铝合金材质主要优点是 、_ _ ( (答两条即可答两条即可) )；橡胶皮革漆中的橡胶属；橡胶皮革漆中的橡胶属 _ _材料。材料。（空气稀薄，氧气不充足易熄灭；大风易吹散热（空气稀薄，氧气不充足易熄灭；大风易吹散热量，使燃料温度降到着火点以下而熄灭）量，使燃料温度降到着火点以下而熄灭） 质轻质轻 、抗腐蚀、抗腐蚀( (或强度较大、硬度较大等或强度较大、硬度较大等) )；有机高分子有机高分子 谢谢观赏谢谢观赏
