浙教版九年级科学上册课件《材料的利用与发展2》

第6节材料的利用与发展班级：X年级X班XXX学校第2章物质转化与材料利用PPT模板：/moban/PPT素材：/sucai/PPT背景：/beijing/

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新型材料的出现，大大推动了生产力的发展，促进了人类社会文明的进步。一、材料与人类社会发展

人类历史上不同时代所使用的生产工具或战争中使用的武器，都记录了材料的发展过程。青铜兵器 石斧和石箭头  原始人打制的石器材料的发展历程：石器陶器青铜器目录钢铁的使用合成材料的使用

随着科学技术的发展，人们有目的地改进材料的性能，使半导体材料、光纤材料（如图）、碳纤维复合材料等新型材料不断涌现，促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅速发展。人类社会进入了信息时代。我国化合物半导体材料进入生产阶段光导纤维——信息高速公路的基础材料二、新型材料1、新型材料

新型材料是指那些新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。以超级塑料制成的头盔防弹、抗压、撞不破超级陶瓷质地坚韧，制成的刀具削铁如泥超级玻璃能根据光照的强度改变颜色2、新型材料种类光电子信息材料先进复合材料超级陶瓷材料新型金属材料新型高分子材料超导材料陶瓷基复合材料碳纤维复合材料纳米陶瓷记忆合金、铝合金、金属玻璃导电塑料做成的塑料电池新型材料树脂基复合材料金属基复合材料人工器官、可降解材料、高吸水性高分子3.纳米材料（1）概念：纳米材料是指其基本颗粒在1~100纳米范围内的材料。（2）性能：纳米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同。①一般的陶瓷材料脆性较大，可是用纳米陶瓷粉末烧成的陶瓷却有很好的韧性，即使被撞倒也不破裂；③将纳米铅粉末加入到固体燃料中，就会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。②新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；（3）示例：金属纳米材料

纳米（nm）是一个长度概念，1纳米是1米的十亿分之一（10-9米），20纳米约为一根头发丝的三千分之一。

金属纳米材料具有很多金属材料通常没有的优异性能。例如，金属在常温下有很好的韧性与延展性，但在低温时则很脆，而纳米铜（Cu）和纳米铬（Cr）的交替多层结构在零下269℃仍有较高的延展性。纳米金属的熔点大幅度降低，如块状金熔点高达1064℃，而线度为2纳米的金粉327℃就融化了，可为较低温度下形成合金提供新工艺。金属纳米微粒对环境中的光、热、湿度和温度极为敏感，可将金属纳米材料（如铂、钯等）用于传感器的制造。在火箭燃料中添加1%的超细铝（Al）粉或镍（Ni）粉，燃烧效率可成倍提高。

人们对于宏观物体（小至肉眼能见的物体，大到宇宙天体）与微观物体（原子、分子及更小的微粒），都已作了很多研究，取得了很多规律性的认识，然而上述两个领域之间1~100纳米大小的那块领地，直到20世纪80年代末才被人们重视。探究纳米领域的意义与价值不仅在于能够获得许多具有独特性能的材料，而且打开了微观与宏观的通道，对于人们全面认识宏观世界将产生重大的影响。三、材料制造与环境保护

人们在制造材料的过程中会产生许多污染。为了减少污染，人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺，需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。怎样以铜为主要原料制备硫酸铜1.提出问题：以铜为主要原料制备硫酸铜的绿色工艺的可行性如何？2.设计制备方法、原理及评价：（1）铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、水、二氧化硫。Cu+H2SO4(浓)=CuSO4

+SO2↑

+H2O原理：评价：利用率低、会产生污染。（2）铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成硫酸铜和水。CuO+H2SO4==CuSO4+H2O2Cu+O2==2CuO（3）将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，然后将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和硝酸钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2

Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3

Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O原理：原理：评价：原料利用率高，无污染。评价：成本高、步骤繁锁。

化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时，也向周围环境排放了大量的“三废”（废水、废渣、废气），使自然界的生态平衡遭受破坏。废水废渣废气炼钢与“三废”的回收利用

炼钢过程中会产生大量的棕色烟气，其主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等，因此工厂安装了回收设备，将这些“放在错误地点的原料”进行回收利用。例如，从烟气中回收的氧化铁尘粒可以用来炼钢；得到的一氧化碳可以做化工原料或燃料；烟气带出的热量可以用于制造水蒸气。此外，炼钢时生成的炉渣可以用来做矿渣水泥，含磷量较多的炉渣则可加工成磷肥等。

在化学工业中，除了要及时处理好“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。课堂小结材料发展史石器陶器金属合成材料新型材料光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料材料的制造要采用“绿色”工艺练习1.从金属材料的发展历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用则是近百年的事,这个先后顺序与下列因素有关的是()①金属的活动性②地壳中金属元素的含量③金属的延展性④金属的导电性⑤金属冶炼的难易程度A.①④ B.①⑤ C.②③ D.④⑤B[解析]材料的发展与当时社会科学技术发展水平有很大的关系。在科技水平比较落后的年代,冶炼活泼的金属非常不容易,所以一般来说,使用越早的金属越稳定。2.通过科学研究生产出很多材料,下列物质中不属于新材料的是 ()A.医用人造血管B.破冰斧柄的玻璃纤维塑料C.酒精、汽油D.隔水透气的高分子薄膜C3.全世界每年产生的有害物达3亿~4亿吨,不仅对环境造成危害,甚至威胁着人类的生存,所以科学家提出“绿色化学”的概念。下列不属于“绿色化学”研究内容的是()A.