第一節(jié) 化學(xué)與材料研制 課件 九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 魯教版

第十一單元化學(xué)與社會(huì)發(fā)展魯教版化學(xué)(新教材)九年級(jí)下冊(cè)第一節(jié)食物中的有機(jī)物了解玻璃—無(wú)機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)原理，知道幾種常見的新型玻璃了解塑料的特性，知道高分子材料是由小分子聚合而成的認(rèn)識(shí)復(fù)合材料的形成，知道幾種常見的復(fù)合材料核心素養(yǎng)目標(biāo)材料是人類社會(huì)物質(zhì)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。新型材料的研制助力我國(guó)在載人航天、探月探火、深海深地探測(cè)、超級(jí)計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域取得重大成果，進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列。材料研制與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)。課堂導(dǎo)入使用特殊絕熱層材料的航天器返回艙無(wú)機(jī)非金屬材料一、玻璃被譽(yù)為改變世界面貌的偉大發(fā)明之一，是一種在現(xiàn)代社會(huì)中廣泛使用的無(wú)機(jī)非金屬材料探究新知普通玻璃的生產(chǎn)普通玻璃是一種硅酸鹽材料。在工業(yè)生產(chǎn)中，通常是用石英砂(主要成分是SiO2)、純堿(Na2CO3)、石灰石(主要成分是CaCO3)按一定的質(zhì)量比混合，經(jīng)高溫?zé)贫?。化學(xué)原理:Na2CO3+SiO2高溫Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2高溫CaSiO3+CO2↑特殊玻璃將普通玻璃加熱到一定溫度后迅速冷卻，可制成強(qiáng)度高、耐高溫的鋼化玻璃將多層玻璃和膠片疊合在一起，可制成防彈玻璃光伏玻璃是一種通過層壓入太陽(yáng)能電池，能夠利用太陽(yáng)輻射發(fā)電，并具有相關(guān)電流引出裝置以及電纜的特種玻璃光學(xué)玻璃，是用于制造光學(xué)儀器的玻璃材料，具有高度的透明性、化學(xué)及物理學(xué)(結(jié)構(gòu)和性能)上的高度均勻性，具有特定和精確的光學(xué)常數(shù)你有過擦窗戶的經(jīng)歷嗎？爬高就低不說，沒有熟練的技巧，往往難以將玻璃擦干凈，有時(shí)甚至還越擦越臟。這時(shí)你是否特別希望能夠發(fā)明一種可以持久潔凈明亮的玻璃？這一愿望已經(jīng)在化學(xué)家那里實(shí)現(xiàn)了！化學(xué)家們利用疏水性（對(duì)水有強(qiáng)烈的排斥作用）或親水性（特別容易與水結(jié)合）原理設(shè)計(jì)出了自清潔玻璃。你能想到涂抹一層特殊涂料后，玻璃表面便可以實(shí)現(xiàn)自清潔嗎？這種自清潔涂料的設(shè)計(jì)原理主要是讓玻璃表面具有高疏水性，這樣玻璃表面很容易被水沖洗干凈?；瘜W(xué)家們還利用親水性設(shè)計(jì)出了一種含納米二氧化鈦（TiO2）的薄膜，這種薄膜在光照條件下表現(xiàn)出超強(qiáng)的親水性，使玻璃表面的小水滴聚集成大水滴，大水滴靠重力作用脫落時(shí)帶走玻璃表面的污漬，實(shí)現(xiàn)玻璃自清潔。自清潔玻璃光導(dǎo)纖維玻璃在高溫熔融狀態(tài)下抽成絲可制成絕緣性和耐熱性好、抗腐蝕性強(qiáng)的玻璃纖維，用作絕熱保溫材料和電絕緣材料等。用特種光學(xué)玻璃拉制成的玻璃纖維可作為光導(dǎo)纖維，廣泛應(yīng)用于光纖通信。陶瓷、水泥除玻璃外，重要的無(wú)機(jī)非金屬材料還有陶瓷、水泥等，它們?cè)谖覀兊纳a(chǎn)、生活中都有非常廣泛的用途。芯片是電腦、“智能家電”等的核心部件，主要是用純度極高的單質(zhì)硅制成的。然而，自然界里并沒有這種高純硅，人們可以利用石英砂制得純度為99.9999999%的高純硅，為計(jì)算機(jī)等新技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，制備高純硅最廣泛采用的方法為三氯硅烷還原法，其化學(xué)反應(yīng)原理為：SiO2+2C高溫

Si+2CO↑Si+3HCl△HSiCl3

+H2HSiCl3+H2

高溫

Si+3HCl從石英砂到芯片有機(jī)高分子材料二、與石材、木材、羊毛等天然材料不同，合成材料是人們利用化學(xué)方法創(chuàng)造出來(lái)的。常見的有機(jī)合成材料包括塑料、合成纖維和合成橡膠等探究新知塑料塑料一般情況下具有質(zhì)輕、易加工成型、不導(dǎo)電、不傳熱、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)。例如，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫氖称反b袋等，大部分是用聚乙烯等塑料制成的。聚乙烯是由許多乙烯分子連在一起、聚合成大分子后得到的。乙烯:C2H4聚乙烯:(C2H4)n塑料的品種很多，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(有機(jī)玻璃PMMA)、酚醛樹脂(電木PF)和聚四氟乙烯（塑料王）等。塑料具有比重輕、強(qiáng)度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、電絕緣性好、耐摩擦等優(yōu)點(diǎn)。聚四氟乙烯特點(diǎn):耐腐蝕、摩擦系數(shù)非常小應(yīng)用:常用來(lái)制造容器、管道、閥門等聚四氟乙烯[CF2-CF2]n

（塑料王-特氟隆）白色污染塑料的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，生產(chǎn)和使用后很難自然分解。因此，塑料在為我們的生活創(chuàng)造便利的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境造成了不利影響。人們把塑料給環(huán)境帶來(lái)的危害稱為“白色污染”。如何解決白色污染（1）減少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；

（2）重復(fù)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）回收各種廢棄塑料。燃燒聞氣味法鑒別物質(zhì)（1）聚乙烯與聚氯乙烯的鑒別：①聚乙烯薄膜易燃，有石蠟狀油滴和蠟燭燃燒氣味；②聚氯乙烯薄膜不易燃燒，離火即熄，燃燒時(shí)產(chǎn)生有刺激性的氣味。（2）天然纖維和合成纖維的鑒別：①棉花燃燒時(shí)產(chǎn)生燒紙的氣味；②羊毛、蠶絲屬于蛋白質(zhì)，燃燒時(shí)伴有燒焦羽毛的氣味；③合成纖維燃燒時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生難聞的刺鼻氣味。復(fù)合材料三、玻璃易碎、塑料質(zhì)軟。如果在塑料中加入玻璃纖維，就得到一種既有玻璃般的透明或半透明性，又有鋼鐵般強(qiáng)度的材料——玻璃鋼探究新知復(fù)合材料像玻璃鋼這樣由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)方法復(fù)合在一起制成的新材料稱為復(fù)合材料。復(fù)合材料可以發(fā)揮各組成材料的優(yōu)點(diǎn)、克服單一材料的缺陷，從而使其應(yīng)用范圍大為拓展。由于復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、密度低、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕和耐高（低）溫等特點(diǎn)，已逐步取代木材及部分合金，廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電氣、汽車工業(yè)和建筑等領(lǐng)域。碳纖維復(fù)合材料自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來(lái)，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合。例如：碳纖維和環(huán)氧樹脂結(jié)合而成的復(fù)合材料，由于其比重小、剛性好和強(qiáng)度高而成為一種先進(jìn)的汽車工業(yè)材料。金屬陶瓷復(fù)合材料金屬陶瓷是由陶瓷和粘接金屬組成的非均質(zhì)的復(fù)合材料。陶瓷主要是氧化鋁、氧化鋯等耐高溫氧化物或它們的固溶體，粘接金屬主要是鉻、鉬、鎢、鈦等高熔點(diǎn)金屬。將陶瓷和粘接金屬研磨混合均勻，成型后在不活潑氣氛中燒結(jié)，就可制得金屬陶瓷。金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，它密度小、硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而脆裂，廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈、超音速飛機(jī)的外殼、燃燒室的火焰噴口等處?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，為了使飛機(jī)、軍艦和導(dǎo)彈等逃過敵方的追蹤，常給它們的外殼涂上吸波材料，把它們“隱藏”起來(lái)。當(dāng)然，它們并非真能隱身，而是因?yàn)槲ú牧夏芪绽走_(dá)的電磁波，使敵方的雷達(dá)無(wú)法捕捉到它們的蹤跡，從而達(dá)到逃避追蹤的目的。吸波材料主要用導(dǎo)電或磁性材料與黏合劑制成。導(dǎo)電材料一般為碳粉、導(dǎo)電纖維等，它們能將電磁波轉(zhuǎn)化成熱能；磁性材料一般為陶瓷鐵氧體、磁化粒子等，也能將電磁波變成熱能，從而使雷達(dá)的電磁波大部分被吸收掉。另外，還有用鐵氧體和絕緣體燒結(jié)成的吸波材料，由于材料的粒徑很小，電磁波碰觸之后，在小顆粒之間經(jīng)過多次不規(guī)則的反射，也可以轉(zhuǎn)化成熱能被吸收。而黏合劑既起著使吸波材料附著于殼體表面的作用，同時(shí)又能減弱電磁波的反射。吸波材料課堂達(dá)標(biāo)1.我國(guó)自主研制的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇的錨泊主系纜由聚乙烯纖維制成，該材料屬于（）A．天然橡膠 B．天然纖維 C．合成材料 D．金屬材料C2.下列生活物品的材料屬于合成材料的（）A．碳纖維球拍

B．純棉襯衫 C．電木插座 D．不銹鋼炊具C課堂達(dá)標(biāo)3.“秘色瓷蓮花碗”是蘇州博物館的鎮(zhèn)館之寶。陶瓷材料屬于（）A．金屬材料 B．無(wú)機(jī)非金屬材料 C．合成材料 D．復(fù)合材料B課堂達(dá)標(biāo)4.化學(xué)材料的發(fā)展對(duì)人類的生活和社會(huì)的進(jìn)步有著深遠(yuǎn)的影響。下列有關(guān)化學(xué)材料的說法不正確的是（）A．羊毛屬于合成纖維 B．汽車輪胎中的橡膠屬于合成橡膠 C．不銹鋼屬于金屬材料 D．聚乙烯塑料屬于有機(jī)合成材料A課堂達(dá)標(biāo)5.材料是社會(huì)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志。下列生活用品中由合成材料制成的是（）A．不銹鋼菜刀 B．玻璃水杯 C．陶瓷碗 D．塑料臉盆D課堂達(dá)標(biāo)6.材料是時(shí)代進(jìn)步的重要標(biāo)志，復(fù)合材料是新型材料研制的重要發(fā)展方向。(1)生活垃圾中的塑料礦泉水瓶、塑料袋屬于(填“金屬材料”、“有機(jī)合成高分子”)

；目前超市不再免費(fèi)提供塑料袋，此做法解決的環(huán)境問題是

。(2)衣服通常是由纖維織成，常見的纖維有棉花、羊毛、滌綸等．其中屬于合成纖維的是

；燃燒后能聞到燒焦羽毛氣味的是

。有機(jī)合成高分子白色污染滌綸羊毛課堂達(dá)標(biāo)7.北京成功舉辦冬奧會(huì)，化學(xué)功不可沒。（1）冬奧會(huì)環(huán)保人員的服裝面料是利用回收廢棄的塑料瓶加工制成。①塑料屬于

（填字母）。a.金屬材料

b.復(fù)合材料

c.合成材料②回收廢棄塑料可緩解

（填字母）。a.酸雨

b.白色污染

c.溫室效應(yīng)（2）冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”首次采用液氫作燃料。關(guān)于氫氣液化的過程說法正確的是

（填字母）。a.氫分子的體積變小b.氫分子間的間隔變小c.氫分子的數(shù)目變少cbb課堂達(dá)標(biāo)8.（1）混凝土中也含有一定量的含鈣物質(zhì)，鋼筋與混凝土混合形成鋼筋混凝土，以上敘述中不涉及的材料是____。a．無(wú)機(jī)材料

b．合成材料

c．復(fù)合材料（2）購(gòu)物袋等塑料制品的大量使用，可能會(huì)造成的一種環(huán)境污染是____________。（3）小林嘗試用焚燒法對(duì)某類塑料購(gòu)物袋（主要成分是聚氯乙烯）進(jìn)行處理，并將燃燒產(chǎn)物用

進(jìn)行吸收。（4）下列物