第6節(jié)材料的利用與發(fā)展

1、第六節(jié)：材料的利用和發(fā)展,幫助老師一起尋找教室中的六種材料來介紹一下人類發(fā)展的歷程,助人為樂,石器,陶器,青銅器,鐵器,合成 材料,材料的發(fā)展,新型 材料,古代,現(xiàn)代,新型材料,視頻中提到哪幾種材料？,金屬基復(fù)合材料,碳復(fù)合材料,鈦合金,新型材料：指新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、 具有優(yōu)異特性和功能并能滿足技術(shù)進(jìn)步 所需的材料。,光電子信息材料,先進(jìn)復(fù)合材料,超級(jí)陶瓷材料,新型金屬材料,新型高分子材料,超導(dǎo)材料,光電子信息材料,光纖：用于通信,光電子信息材料,醫(yī)學(xué)上使用的胃鏡： 其主要也是利用光 纖的通信能力,光電子信息材料,先進(jìn)復(fù)合材料,超級(jí)陶瓷材料,新型金屬材料,新型高分子材料,超導(dǎo)材料,納米材料

2、：,納米材料是指其結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于 1納米100納米范圍之間的材料。 納米材料具有一定的獨(dú)特性。,1納米=10-9米,由于納米材料的組成粒子小，與大塊物體相比其表面積就相對(duì)增大，表面原子處于不安定狀態(tài)，具有較高的表面能量，熔點(diǎn)、磁性、光學(xué)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電特性等性質(zhì)都有所不同。 “更輕”是指借助于納米材料和技術(shù)，我們可以制備體積更小性能不變甚至更好的器件，例如“掌上電腦”的普及也將成為一種趨勢(shì)。 “更高”是指納米材料可望有著更高的光、電、磁、熱性能。 “更強(qiáng)”是指納米材料有著更強(qiáng)的力學(xué)性能(如強(qiáng)度和韌性等)，對(duì)納米陶瓷來說，納米化可望解決陶瓷的脆性問題，并可能表現(xiàn)出與金屬等材料類似的塑性,納米材料

3、的特點(diǎn)：“更輕、更高、更強(qiáng)”,光電子信息材料,先進(jìn)復(fù)合材料,超級(jí)陶瓷材料,新型金屬材料,新型高分子材料,超導(dǎo)材料,記憶合金,光電子信息材料,先進(jìn)復(fù)合材料,超級(jí)陶瓷材料,新型金屬材料,新型高分子材料,超導(dǎo)材料,用高分子材料制成的具有選擇性透過功能的半透性薄膜。采用這樣的半透性薄膜，以壓力差、溫度差、濃度差為動(dòng)力，使氣體混合物、液體混合物或有機(jī)物、無機(jī)物的溶液等分離技術(shù)相比，具有省能、高效和潔凈等特點(diǎn)，廣泛用于海水淡化等。,高分子分離膜,光電子信息材料,先進(jìn)復(fù)合材料,超級(jí)陶瓷材料,新型金屬材料,新型高分子材料,超導(dǎo)材料,具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零 以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料。 用途：磁

4、懸浮列車、高能粒子加速器等,超導(dǎo)材料,材料制造與環(huán)境保護(hù),為了減少或消除材料制作過程中的污染 和能源消耗，增加對(duì)原材料的利用，人 們需要探索更環(huán)保的工藝，需要探索污 染物的防治、轉(zhuǎn)化和綜合利用的途徑。,怎樣以銅為主要原料制備硫酸銅 ？,開動(dòng)腦，巧設(shè)計(jì)：,硫酸銅是農(nóng)藥波爾多液的主要原料，由于病蟲害嚴(yán)重，一段時(shí)間內(nèi)市場(chǎng)上非常緊缺。,某廠想利用存積的廢料銅屑來制備硫酸銅，以滿足市場(chǎng)需求。該廠的技術(shù)開發(fā)小組設(shè)計(jì)了三種制備硫酸銅的方法。,三、材料制造與環(huán)境保護(hù),設(shè)計(jì)制備方法： （1）銅能與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫 酸銅、二氧化硫和水。 （2） （3） 實(shí)驗(yàn)原理（寫出方程式）： （1） （2） （3）

5、,Cu2H2SO4（濃）CuSO4SO22H2O,Cu,濃H2SO4,CuSO4,Cu,CuO,O2,CuSO4,H2SO4,Cu,AgNO3,Cu（NO3）2,Cu（OH）2,NaOH,CuSO4,H2SO4,方案一,方案二,方案三,討論：如果你是該廠的技術(shù)開發(fā)小組的成員，你會(huì)選擇哪一種方案制備硫酸銅？,方案四,Cu,Cl2,CuCl2,NaOH,Cu（OH）2,H2SO4,CuSO4,方案一： Cu2H2SO4（濃）CuSO4SO22H2O,Cu,方案一,方案二,Cu,AgNO3,Cu（NO3）2,Cu（OH）2,NaOH,CuSO4,H2SO4,方案三,利用率低、會(huì)產(chǎn)生污染 、不安全,可

6、以利用,成本高、步驟繁瑣,步驟繁瑣、藥品有毒、不安全,綠色化學(xué)：,1、無污染,2、原料利用率高,3、能源消耗少,加強(qiáng)三廢的處理等,化合反應(yīng),考慮制備的條件,工業(yè)“三廢”,廢氣,廢水,廢渣,如果你是某化工廠的廠長(zhǎng)，你會(huì)采取哪些方法解決“三廢”問題？,討論,綠色話題,綠色食品,綠色旅游,綠色裝修,綠色工地,安全無公害，不使用化肥和農(nóng)藥,不破壞自然環(huán)境和文物設(shè)施,降噪、降塵,環(huán)保材料無毒,綠色行為,想一想生活中我們可以去做到哪些綠色行為,不用一次性筷子,控制實(shí)驗(yàn)藥品用量,不用含氟冰箱,不用含磷洗衣粉,垃圾袋裝，分類投放,少用不可降解的塑料制品,不吃野生動(dòng)物,節(jié)電節(jié)水,綠色化學(xué),生產(chǎn)工藝無毒、安全、原子轉(zhuǎn)化率高,這節(jié)課你有什么收獲？,考慮因素：原料的利用率、產(chǎn)生的污染、制備成本、操作步驟合理可行性等 物質(zhì)制備的原則：努力提高原料的利用率，增加產(chǎn)品的產(chǎn)量，從根本上降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。,練習(xí)1：某市有一家工廠處理含銅垃圾的生產(chǎn)流程如下： 含銅垃圾 黑色固體及殘留物 藍(lán)色溶液及不溶物 濾液 淺綠色溶液、紅色沉淀物 紅色粉末 寫出上述生產(chǎn)流程中與提取銅直接有關(guān)的A、B、C三步反應(yīng)有關(guān)的