化学与材料教学课件PPT.ppt

第二节化学与材料 在人类社会发展过程中 大自然馈赠予人类的材料 已经远远不能满足人类社会发展的需要 为了人类自身发展的需要 人们总是在大自然的馈赠之外 用自己的聪明 用自己的聪明才智和勤劳的双手 不断地研制 创造着各种各样的新材料 以满足人类素质文明和科技技术不断发展的需要 事实说明 材料科学是高科技产业的支柱 化学是材料科学的基础 一 金属材料 讨论 你知道家里的哪些日常生活用品是用金属材料制造的 圆明园文物兔首和鼠首铜像每尊1400万欧元 我国是世界上具有悠久文明的国家之一 我国劳动人民早在商代就制造出精美的青铜器 春秋战国时期就会冶铁和炼钢 铝的利用要比铜和铁晚的多 那仅仅是100多年前的事情 但由于铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能 现在世界上铝的年产量已超过了铜 位铁之后 居第二位 金属之最地壳中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属导电 导热性最好的金属 铝 钙 铁 银 金属熔点最高的金属熔点最低的金属 汞 钨 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 钛合金 钛合金优点 高强度高韧性耐腐蚀质地轻 形状记忆 合金 镍 钛合金 又称nt合金 具有记忆功能 能引起记忆合金形状改变的条件是温度 二 无机非金属材料 传统无机非金属材料 硅酸盐材料 玻璃是我们每天都可以见到的一种硅酸盐材料 玻璃包括普通玻璃 有色玻璃 钢化玻璃 特殊玻璃 一般住宅的窗玻璃就是最常见的玻璃 被称为普通玻璃 制造普通玻璃的原料是纯碱 石灰石和石英 水泥建筑 水泥是非常重要的建筑材料 高楼大厦和各种建筑工程都离不开它 制造普通水泥的原料有黏土 石灰石 石膏 陶瓷在我国有悠久的历史 在新石器时代 我们的祖先就已能制造陶器 到唐宋时期 制造水平已经很高 唐朝时的 唐三彩 宋朝时的 钧瓷 等闻名于世 流传至今 作为陶瓷的故乡 我国陶都宜兴的陶器和瓷都景德镇的瓷器 在世界上都享有盛誉 制造陶瓷器的主要原料是黏土 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 古代的陶瓷 瓷器 清光绪青花云纹瓶 唐骆驼载乐俑 北宋白釉刻花梅瓶 某些新型陶瓷能承受高温 强度高 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 某些新型陶瓷具有生物特性 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 新型无机非金属材料 光导纤维 小结 传统的无机非金属材料具有抗腐蚀 耐高温等许多优点 但也有质脆 经不起热冲击等弱点 新型无机非金属材料继承了传统材料的许多优点 并克服某些弱点 具有更加优异的特性 用途更加广泛 主要用于航天 机械和医疗等方面 三 合成材料 合成材料的品种很多 合成纤维 塑料 合成橡胶为常用的三大合成材料 而黏合剂 涂料也属合成材料的范畴 有机合成材料的诞生 结束了人类只能依靠天然材料的历史 天然纤维 化学纤维 动物纤维 蚕丝 羊毛等 植物纤维 棉花 麻等 人造纤维 人造棉 人造丝 人造毛 合成纤维 尼龙 锦纶 涤纶 腈纶 丙纶 维纶 氯纶等 分类 1 纤维 合成纤维与人造纤维的区别 1 合成纤维 用石油产品 煤 石灰石 水 空气等为原料 通过一系列化学反应制造而成 2 人造纤维 利用竹 木材等经化学加工和纺织而制成的纤维 合成纤维的性能和用途 它们具有强度高 耐磨 弹性好和耐化学腐蚀等优点 但吸水性和透气性不如天然纤维优良 除了供人类穿着外 在生产和国防上也有很多用途 性质 纤维种类 灼烧情况 受酸溶液的影响 受碱溶液的影响 纯棉布 纯羊毛 纯尼龙 烧成灰 烧焦羽毛味 易捏碎 结球 不易捏碎 不耐酸 不耐酸 耐酸 不耐碱 不耐碱 耐碱 认识服装标签 一般包括服装的号型 面料的纤维种类及含量 洗涤熨烫说明等内容 2 塑料 1 常见的塑料 聚乙烯 pe 聚氯乙烯 pvc 聚苯乙烯 ps 有机玻璃 pmma 和电木塑料 2 实验 点燃聚乙烯及聚氯乙烯 观察现象 实验 点燃聚乙烯及聚氯乙烯 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 边燃烧边熔化 无刺激性气味 边燃烧边熔化 有刺激性气味 并有少量黑烟 合成材料的应用与发展大大方便了人类的生活 但是 合成材料的废弃物的急剧增加也带来了环境问题 废弃塑料带来的 白色污染 尤为严重 白色污染的危害 1 在自然界中 这些垃圾难以分解 填埋作业是目前处理城市垃圾的一个主要方法 但塑料垃圾埋在土壤中经久不烂 长此下去会破坏土壤结构 降低土壤肥效 污染地下水 2 焚烧废气物会释放出多种有毒的化学气体 严重污染环境 既威胁人类的健康 又影响市容面貌 白色污染的治理 1 减少使用不必要的塑料制品 如用布袋代替塑料袋等 2 重复使用某些塑料制品如塑料袋 塑料盒等 3 使用一些新型的 可降解的塑料 如微生物降解和光降解塑料等 4 回收各种废弃塑料 塑料包装制品回收标志 3 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 1 合成橡胶的性能和用途 它具有高弹性 绝缘性 气密性 耐油 耐高温或低温等性能 因而广泛应用于农业 国防 交通及日常生活中 四 复合材料 翟志刚的航空服所用的材料是么 1 复合材料它是将两种或两种以上的材料复合成一体形成的材料 复合材料集中了组成材料的优点 具有综合性能更优异的特点 2 复合材料的性能及用途 具有强度高 质量轻 耐高温 耐腐蚀等优异性能 广泛应用在宇航工业 汽车工业 机械工业 体育用品甚至人类健康等方面 总结 以上我们所