第二节化学与材料研制.ppt

第二节化学与材料研制,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,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,一.玻璃是如何制成的,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：,特点：强度特大用途：制作汽车门窗、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20Km50Km，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。广泛应用于光纤通询。,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,多识一点,二.”塑料王”是怎样诞生的,用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。天然有机高分子材料如：棉花、羊毛、天然橡胶。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,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。,乙烯分子(CH2=CH2),化学变化,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)、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:PolypropylenePE塑料(聚乙烯)英文名称:Polyethylene聚氯乙烯PVC英文名称:Poly(VinylChloride)PMMA塑料(有机玻璃)(聚甲基丙烯酸甲脂)英文名称:PolymethylMethacrylate,常用的塑料及性能,热塑性塑料,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用PVC保鲜膜。PVC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,教你一招,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。,复合材料：如钢筋混凝土,四大人造材料,金属材料硅酸盐材料有机高分子材料复合材料,1.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于有机合成材料的是A棉花B蛋白质C维生素D塑料2.下面说法错误的是A有机合成材料都是高分子材料B棉花、羊毛、聚乙烯都是合成材料C焚烧聚乙烯塑料会造成环境污染D使用过的塑料、橡胶应回收利用,3.考古发现，早在一万多年前我国已开始制造和使用陶器。现代人们已能生产新型陶瓷材料，如用氧化铝等为原料生产的陶瓷已制造发动机零件。下列有关氧化铝陶瓷的说法错误的是A该陶瓷属于无机非金属材料B该陶瓷中的原料