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1、教学课件教学课件 化学化学 九年级下册九年级下册 沪教版沪教版第9章 化学与社会发展第2节 新型材料的研制石器时代石器时代青铜器时代青铜器时代青铜（主要为青铜（主要为Cu、Sn合金）合金）青铜器（战国）错金犀牛尊青铜器（战国）错金犀牛尊青铜器（战国）司母戊方鼎青铜器（战国）司母戊方鼎青铜器时代青铜器时代铁器时代铁器时代 铁耙铁耙 两汉时期西汉农具两汉时期西汉农具材材料料复合材料复合材料金属材料金属材料无机非金属材料无机非金属材料有机高分子材料有机高分子材料无机材料无机材料纯金属纯金属合金合金金属材料：金属材料：纯金属和合金纯金属和合金钛钛合金与人体有合金与人体有很好的很好的“相容性相容性”，因
2、此可用来，因此可用来制造人造制造人造骨。骨。钛金属腕表钛金属腕表钛钛和和钛钛合合金金被被认认为为是是21世世纪纪的的重重要要材材料料，它它具具有有很很多多优优良良的的性性能能，如如熔熔点点高高、密密度度小小、可可塑塑性性好好、易易于于加加工工、机机械械性性能能好好等等。尤尤其其是是抗抗腐腐蚀蚀性性能能非非常常好好，即即使使把把它它们们放放在在海海水水中中数数年年，取取出出后后仍仍光光亮亮如如新新，其其抗抗腐腐蚀蚀性性能能远远优优于于不不锈锈钢钢，因因此此被被广广泛泛用用于于火火箭箭、导导弹弹、航航天天飞飞机机船船舶、化工和通讯设备舶、化工和通讯设备等。等。钛合金钛合金钛合金优点：钛合金优点：高
3、高强强度；度；高高韧韧性；性；耐耐腐腐蚀；蚀；质质地地轻。轻。储氢合金储氢合金主要由钛系储氢合金、主要由钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系锆系储氢合金、铁系储氢合金以及稀土系储氢合金以及稀土系储氢合金储氢合金重重要应用要应用利利用储氢合金制用储氢合金制造镍氢电池造镍氢电池形状记忆合金形状记忆合金是是具有形状记忆效应的合金被广泛具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料。正等医疗材料。形状记忆合金的特点形状记忆合金的特点 形状记忆合金
4、形状记忆合金材料是一种新型的功能材料，其材料是一种新型的功能材料，其特点是在一定的外力作用下可以改变其形态特点是在一定的外力作用下可以改变其形态(形状和形状和体积体积)，但当温度升高到某一定值时，它又可完全恢，但当温度升高到某一定值时，它又可完全恢复原来的形态。复原来的形态。全程全程Ti-Ni记忆合金花记忆合金花 金属材料金属材料包括纯金属和合金包括纯金属和合金金属材料使用的历史金属材料使用的历史几种新型合金几种新型合金钛合金钛合金储氢合金储氢合金“形状记忆形状记忆”合金合金青铜器时代：青铜青铜器时代：青铜铁器时代：生铁和钢铁器时代：生铁和钢近现代近现代:铝铝金金属材料在人类社会发展中起着重要
5、的作用，但是人属材料在人类社会发展中起着重要的作用，但是人们需要防止金属材料的腐蚀，延长金属材料的使用寿命。们需要防止金属材料的腐蚀，延长金属材料的使用寿命。请你结合已学过的知识和已有的生活经验，谈一谈在使请你结合已学过的知识和已有的生活经验，谈一谈在使用金属材料时应注意哪些问题？用金属材料时应注意哪些问题？问问题题思思考考交流与讨论交流与讨论我们发现在金属利用的过程中我们发现在金属利用的过程中,首先利用青铜首先利用青铜,然后然后开始使用铁及钢制品开始使用铁及钢制品,到近现代才开始利用铝制到近现代才开始利用铝制品。品。请请你思考一下你思考一下,这样一个顺序与那些因素有关这样一个顺序与那些因素有
6、关?金属活动性强弱金属活动性强弱冶炼金属的难易程度冶炼金属的难易程度无机非金属材料无机非金属材料陶瓷、水泥、大理石、陶瓷、水泥、大理石、玻璃玻璃等。等。古代的陶瓷古代的陶瓷新型陶瓷材料新型陶瓷材料其他无机非金属材料其他无机非金属材料古代的陶瓷古代的陶瓷 陶器陶器新石器时代马家新石器时代马家窑文化窑文化 螺旋纹彩陶双耳螺旋纹彩陶双耳瓮瓮 新石器时代半坡文化新石器时代半坡文化 陶俑壶陶俑壶 新石器时代新石器时代 彩陶人面纹钵彩陶人面纹钵 古代的陶瓷古代的陶瓷 瓷器瓷器清光绪清光绪 青花云纹瓶青花云纹瓶 唐唐 骆驼载乐俑骆驼载乐俑 北宋北宋 白釉刻花梅瓶白釉刻花梅瓶 某些新型陶瓷能承受高温、强度高某
7、些新型陶瓷能承受高温、强度高 氮化硅氮化硅(Si3N4)陶瓷在陶瓷在1 200 左右的高温下，仍具有左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。具等。某些新型陶瓷具有生物特性某些新型陶瓷具有生物特性 据据新华社墨西哥城新华社墨西哥城2004年年1月月20日电墨西哥科学院日日电墨西哥科学院日前发表的一份材料说，该国科研人员经过前发表的一份材料说，该国科研人员经过10年的努力，年的努力，成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。研究者强调说，这种陶瓷骨具有组织相容性和生物研究者强调说，这种陶
8、瓷骨具有组织相容性和生物稳定性好等特点。它不会导致排异反应，有利于诱导骨稳定性好等特点。它不会导致排异反应，有利于诱导骨质的生长。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口质的生长。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更快愈皮肤更快愈合。合。某些新型陶瓷具有某些新型陶瓷具有压电效应压电效应 如如安放在打火机中的压电陶瓷，一经敲打即刻产生安放在打火机中的压电陶瓷，一经敲打即刻产生一个电火花，将机械能转变成电能一个电火花，将机械能转变成电能。医用医用B超发生器的心脏也是一块压电陶瓷，它实现的超发生器的心脏也是一块压电陶瓷，它实现的却是一个逆向转换：将电脉冲转变成机械振动，产生超却是一个逆向转换：
9、将电脉冲转变成机械振动，产生超声波。声波。玻璃玻璃污染变色玻璃污染变色玻璃 美国加州大气污染观测实验室研制出一种能探测美国加州大气污染观测实验室研制出一种能探测污染的污染变色玻璃。这种玻璃受到污染气体污染时污染的污染变色玻璃。这种玻璃受到污染气体污染时能改变颜色，例如当受到酸性气体污染时变成绿色、能改变颜色，例如当受到酸性气体污染时变成绿色、受到含胺气体污染时变成黄灰色等，用它来制作污染受到含胺气体污染时变成黄灰色等，用它来制作污染检测材料和标示材料将具有广泛的用途。检测材料和标示材料将具有广泛的用途。自洁玻璃自洁玻璃 日本东京大学发明了一种二氧化钛（日本东京大学发明了一种二氧化钛（TiO2）
10、涂层）涂层玻璃，能防止污垢和水点聚积于表面，可达到自动清玻璃，能防止污垢和水点聚积于表面，可达到自动清洗和防震的效果，可不费气力清洁玻璃窗。洗和防震的效果，可不费气力清洁玻璃窗。新型无机非金属材料新型无机非金属材料光导纤维光导纤维涂有隐形材料的涂有隐形材料的飞机飞机-F117有机高有机高分子材料分子材料天然材料天然材料合成材料合成材料天然橡胶天然橡胶天然纤维：棉花、羊毛天然纤维：棉花、羊毛塑料塑料合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶有机高分有机高分子材料子材料（以石油（以石油为原料的为原料的三大合成三大合成材料）材料）塑料塑料聚乙烯塑料：食品袋聚乙烯塑料：食品袋聚氯乙烯塑料：服装袋、农聚氯乙烯塑料
11、：服装袋、农用用薄膜、雨衣等薄膜、雨衣等合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等合成橡胶：轮胎合成橡胶：轮胎优点：强度大、密度小；优点：强度大、密度小；缺点：不耐高缺点：不耐高温。温。纤纤维维天然纤维：天然纤维：毛、丝毛、丝、麻、棉、麻、棉化学纤维化学纤维合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等等人造纤维：人造棉、人造丝人造纤维：人造棉、人造丝等等（蛋白质）（蛋白质）天然橡胶：天然橡胶：森林森林中有一种高大的乔木，叫中有一种高大的乔木，叫作作“三叶树三叶树”。如果用小刀在它。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出
12、来。这种有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土胶的最初来源。在印第安人的土语中，语中，“橡胶橡胶”就是就是“树木的眼树木的眼泪泪”的意思。的意思。棉花和羊毛的纤维都是天然纤维棉花和羊毛的纤维都是天然纤维 由于由于天然有机高分子材料的有限，人们以石油、煤、天然有机高分子材料的有限，人们以石油、煤、天然气、等物质作原料，经化学合成和加工制得的化学高天然气、等物质作原料，经化学合成和加工制得的化学高分子材料，主要有塑料、合成橡胶、合成纤维。分子材料，主要有塑料、合成橡胶、合成纤维。有机合成材料有机合成材料（）塑料：塑（）塑料：
13、塑料的料的品种很多，用品种很多，用途也途也各不相同。常各不相同。常见的见的塑料：聚乙塑料：聚乙烯（烯（PE）、聚氯乙）、聚氯乙烯（烯（PVC）、聚）、聚苯苯乙烯乙烯（PS）、有机）、有机玻璃玻璃（PMMA）和）和电木电木塑料塑料。使。使用最多用最多的是的是聚乙聚乙烯塑料和聚氯烯塑料和聚氯乙烯乙烯塑料。塑料。聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯聚乙烯考考你？你知道聚乙烯和聚氯乙烯的区别方法吗考考你？你知道聚乙烯和聚氯乙烯的区别方法吗？提示你：聚氯乙烯含有提示你：聚氯乙烯含有C、H、Cl三种元素而聚三种元素而聚乙烯只含有乙烯只含有C、H两种元素。两种元素。实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯实验
14、样品实验样品 实验现象实验现象 解释与结论解释与结论 聚乙烯聚乙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯 组组成成元元素素为为C、H，生生成成物物为为CO2、H2O，故故聚聚乙乙烯无毒，可用于包装食品。烯无毒，可用于包装食品。组组成成元元素素为为C、H、Cl，生生成成物物除除了了CO2、H2O外外，还还有有HCl或或其其他他含含氯氯物物质质。故故聚聚氯氯乙乙烯烯有有毒，不宜用于包装食品。毒，不宜用于包装食品。边边燃燃烧烧边边熔熔化化，无无刺刺激激性性气气味味，无黑烟无黑烟 不不易易点点燃燃，燃燃烧烧时时有有刺刺激激性性气气味味，并并有有大大量黑烟量黑烟 塑料塑料的应用带来的负面影响的应用带来的负面影响“白色污染白
15、色污染”如何在生活中减少如何在生活中减少“白色污染白色污染”的产生？的产生？怎样减少白色污染？怎样减少白色污染？1.尽尽可能的减少使用塑料制品可能的减少使用塑料制品2.回回回回收废旧塑料收废旧塑料收废旧塑料收废旧塑料3.研研研研制和推广可降解塑料制和推广可降解塑料制和推广可降解塑料制和推广可降解塑料4.制制制制造和使用回收塑料造和使用回收塑料造和使用回收塑料造和使用回收塑料回收废旧塑料的好处：回收废旧塑料的好处：1.减减少废弃塑料的数量，减少白色污少废弃塑料的数量，减少白色污染；染；2.节节约石油资约石油资源。源。利用回收的废塑料使之资源化利用回收的废塑料使之资源化 垃圾是放错了位置的资源垃圾
16、是放错了位置的资源1.直直接作为材接作为材料料2.制制燃料油燃料油3.制制燃料气燃料气4.用用化学方法加工制防水材料化学方法加工制防水材料（2）合成橡胶）合成橡胶人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘胶等。合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。国防、交通及日常生活中。可可耐耐两两千千度度高高温温的的透透明明橡橡胶胶（3）合成纤维）合成纤维合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀
17、，但合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，但它的吸水性和透气性较差。因此，合成纤维常常与棉它的吸水性和透气性较差。因此，合成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适美观。纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适美观。活动活动 探究探究天然纤维和人造纤维的区别？天然纤维和人造纤维的区别？几种纤维的性质比较实验几种纤维的性质比较实验 复合材料复合材料 1.定定义：是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成义：是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。的材料，具有更优异的综合性能。2.主主要几种复合材料要几种复合材料（1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金属材料）的复合材料属材料）的复合材料；（2）机动车轮胎：合金钢（金属材料）和合成橡胶（合成）机动车轮胎：合金钢（金属材料）和合成橡胶（合成材料）的复合材料材料）的复合材料；3）玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材）玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料料）的复合材料；（4）碳纤）碳纤维。维。机动车轮胎机动车轮胎玻璃钢玻璃钢谢谢谢谢观赏观赏
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