初中化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)新型材料的研制 全國(guó)獲獎(jiǎng)

第2節(jié)新型材料的研制第九章第二節(jié)新型材料的研制材料：人類能用來(lái)制作有用物件的物質(zhì)。石器時(shí)代青銅器時(shí)代青銅（主要為Cu、Sn合金）青銅（主要為Cu、Sn合金）青銅器（戰(zhàn)國(guó)）錯(cuò)金犀牛尊青銅器（戰(zhàn)國(guó)）司母戊方鼎青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代鐵耙兩漢時(shí)期西漢農(nóng)具人造紅寶石史前材料古代材料近代材料現(xiàn)代材料人們對(duì)材料的認(rèn)識(shí)、制造和利用，經(jīng)歷了從天然材料到人工合成材料、為特定需求設(shè)計(jì)材料的發(fā)展過(guò)程。

材料---------人類文明的基石讓我們?cè)敿?xì)了解這些材料吧?。〗饘俨牧希杭兘饘俸秃辖鸷侥负侥?/p>

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來(lái)制造人造骨

鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)船舶、化工和通訊設(shè)備等鈦金屬腕表鈦合金鈦合金優(yōu)點(diǎn)：高強(qiáng)度高韌性耐腐蝕質(zhì)地輕儲(chǔ)氫合金主要由鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金以及稀土系儲(chǔ)氫合金

重要應(yīng)用

利用儲(chǔ)氫合金制造鎳氫電池形狀記憶合金記憶合金花交流與討論我們發(fā)現(xiàn)在金屬利用的過(guò)程中,首先利用青銅,然后開(kāi)始使用鐵及鋼制品,到近現(xiàn)代才開(kāi)始利用鋁制品.請(qǐng)你思考一下,這樣一個(gè)順序與那些因素有關(guān)?金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱冶煉金屬的難易程度金屬材料包括純金屬和合金金屬材料使用的歷史幾種新型合金鈦合金儲(chǔ)氫合金“形狀記憶”合金青銅器時(shí)代：青銅鐵器時(shí)代：生鐵和鋼近現(xiàn)代:鋁優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度大缺點(diǎn)：不耐腐蝕化學(xué)與生活

在使用金屬材料時(shí)，人們需要防止金屬材料腐蝕、延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命。請(qǐng)你結(jié)合已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)和已有的生活經(jīng)驗(yàn)，與同學(xué)們討論防止金屬材料腐蝕的措施。無(wú)機(jī)材料——無(wú)機(jī)非金屬材料主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等優(yōu)點(diǎn)：耐高溫；缺點(diǎn)：脆性大清光緒青花云紋瓶唐駱駝?shì)d樂(lè)俑玻璃杯無(wú)機(jī)非金屬材料

陶瓷、水泥、大理石、玻璃等

古代的陶瓷新型陶瓷材料其他無(wú)機(jī)非金屬材料古代的陶瓷——陶器新石器時(shí)代馬家窯文化螺旋紋彩陶雙耳甕新石器時(shí)代半坡文化陶俑壺新石器時(shí)代彩陶人面紋缽古代的陶瓷——瓷器清光緒青花云紋瓶唐駱駝?shì)d樂(lè)俑北宋白釉刻花梅瓶新型陶瓷材料陶瓷刀陶瓷假肢耐磨零件發(fā)動(dòng)機(jī)軸承玻璃強(qiáng)化玻璃玻璃存儲(chǔ)器光功能玻璃激光玻璃新型無(wú)機(jī)非金屬材料——光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖，是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，主要成分是二氧化硅（SiO2），用于通訊，網(wǎng)絡(luò)等涂有隱形材料的飛機(jī)---F117有機(jī)高分子材料天然材料合成材料天然橡膠天然纖維：棉花、羊毛塑料合成纖維合成橡膠天然橡膠：

森林中有一種高大的喬木，叫作“三葉樹(shù)”。如果用小刀在它的樹(shù)皮上割開(kāi)一個(gè)小口子，便會(huì)有牛奶似的樹(shù)汁流淌出來(lái)。這種樹(shù)汁，就是今天人們所熟悉的橡膠的最初來(lái)源。在印第安人的土語(yǔ)中，“橡膠”就是“樹(shù)木的眼淚”的意思。棉花和羊毛的纖維都是天然纖維藏羚羊纖維皇后——絨之王

羊絨是一根根細(xì)而彎曲的纖維，其中含有很多的空氣，并形成空氣層，可以防御外來(lái)冷空氣的侵襲，保留體溫不會(huì)減低。一只絨山羊每年產(chǎn)絨僅150-200克。羊絨纖維比羊毛細(xì)很多，外層鱗片也比羊毛細(xì)密、光滑，重量輕、柔軟、韌性好

由于天然有機(jī)高分子材料的有限，人們以石油、煤、天然氣、等物質(zhì)作原料，經(jīng)化學(xué)合成和加工制得的化學(xué)高分子材料，主要有塑料、合成橡膠、合成纖維。有機(jī)高分子材料（以石油為原料的三大合成材料）塑料聚乙烯塑料：食品袋聚氯乙烯塑料：服裝袋、農(nóng)用薄膜、雨衣等合成纖維：尼龍、腈綸、滌綸等合成橡膠：輪胎優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度大、密度小；缺點(diǎn)：不耐高溫二、合成材料主要包括：塑料、合成纖維、合成橡膠合稱“三大合成材料”，有機(jī)合成材料的誕生結(jié)束了人類只能依靠天然材料的歷史。常見(jiàn)塑料的品種和用途聚乙烯（PE）聚氯乙烯（PVC）聚苯乙烯（PS)有機(jī)玻璃電木塑料包裝袋排水管一次性飯盒廣告牌燈頭PP奶瓶聚丙烯PES奶瓶聚醚砜聚乙烯考考你？你知道聚乙烯和聚氯乙烯的區(qū)別方法嗎？提示你：聚氯乙烯含有C、H、Cl三種元素而聚乙烯只含有C、H兩種元素。聚氯乙烯實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)燃聚乙烯及聚氯乙烯實(shí)驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋與結(jié)論

聚乙烯聚氯乙烯組成元素為C、H，生成物為CO2、H2O，故聚乙烯無(wú)毒，可用于包裝食品。組成元素為C、H、Cl，生成物除了CO2、H2O外，還有HCl或其他含氯物質(zhì)。故聚氯乙烯有毒，不宜用于包裝食品。邊燃燒邊熔化，無(wú)刺激性氣味，無(wú)黑煙不易點(diǎn)燃，燃燒時(shí)有刺激性氣味，并有大量黑煙白色污染

被稱為“白色污染”的，我們目前常見(jiàn)常用并常說(shuō)的一次性“塑料餐具”。當(dāng)白色的、輕輕的但卻有相當(dāng)厚度的塑料一次性餐具進(jìn)入我們的生活時(shí)，我們著實(shí)為這方便又實(shí)用的小東西叫過(guò)好——它因不能重復(fù)使用而衛(wèi)生，不需要洗滌而方便，等等。但很快，我們就認(rèn)識(shí)到，這類塑料餐具，雖說(shuō)在用后被我們?nèi)拥袅?，但卻永遠(yuǎn)成為這個(gè)地球上的無(wú)機(jī)物垃圾。用專業(yè)術(shù)語(yǔ)說(shuō)就是，自然狀態(tài)下不能分解。于是，這給人類帶來(lái)方便的東西也給地球帶來(lái)麻煩。從農(nóng)村到城市，從田野到山林，從小河溝到揚(yáng)子江，到處可見(jiàn)廢棄的一次性塑料餐具。于是，人們開(kāi)始呼吁治理這“白色污染”，消滅這“白色污染公害”。塑料的應(yīng)用帶來(lái)的負(fù)面影響——“白色污染”如何在生活中減少“白色污染”的產(chǎn)生？怎樣減少白色污染？1、盡可能的減少使用塑料制品2、回收廢舊塑料3、研制和推廣可降解塑料4、制造和使用回收塑料回收廢舊塑料的好處：1、減少?gòu)U棄塑料的數(shù)量，減少白色污染2、節(jié)約石油資源纖維天然纖維：毛、絲、麻、棉化學(xué)纖維合成纖維：尼龍、腈綸、滌綸等人造纖維：人造棉、人造絲等（蛋白質(zhì)）（2）合成纖維活動(dòng)

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探究天然纖維和合成纖維的區(qū)別？纖維種類（性質(zhì)）灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響棉線（天然植物纖維）羊毛線（天然動(dòng)物纖維）化纖布料（合成纖維）有燒紙的氣味，最后燒成灰產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味結(jié)成硬塊不耐酸不耐堿耐酸不耐堿耐酸耐堿合成纖維的強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐化學(xué)腐蝕，但它的吸水性和透氣性較差。因此，合成纖維常常與棉纖維或羊毛纖維混合紡織，使衣服穿起來(lái)既舒適美觀。

（3）合成橡膠人們常用的合成橡膠有丁苯橡膠，順丁橡膠和氯丁橡膠等。合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通及日常生活中?？赡蛢汕Ф雀邷氐耐该飨鹉z不同的材料具有不同的性質(zhì)：１、金屬材料強(qiáng)度大，但不耐腐蝕２、無(wú)機(jī)非金屬材料耐高溫，但脆性大３、合成材料強(qiáng)度大、密度小，但不耐高溫復(fù)合材料是將兩種或者兩種以上的材料復(fù)合成一體而形成的材料，具有更優(yōu)異的綜合性能。鋼筋混凝土

由鋼筋和混凝土的復(fù)合而成的材料機(jī)動(dòng)車輪胎

橡膠與合金鋼復(fù)合而成的材料玻璃鋼

塑料中嵌入玻璃纖維制成的復(fù)合材料碳纖維

摻有金屬短纖維、碳材料、有機(jī)高分子等材料的復(fù)合材料，應(yīng)用于航空、體育領(lǐng)域材料復(fù)合材料金