2016春九年級(jí)化學(xué)全冊(cè)9.2新型材料的研制課件（新版）滬教版

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 材 料 -人 類 文 明 的 基 石讓 我 們 詳 細(xì) 了 解 這 些 材 料 吧 ！ ！ 材料 復(fù)合材料金 屬 材 料無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料有 機(jī) 高 分 子 材 料無(wú) 機(jī) 材 料 純 金 屬合 金 金 屬 材 料 ： 純 金 屬 和 合 金 航 母 航 母 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 是 具 有 形 狀 記 憶 效 應(yīng) 的 合 金 被 廣 泛 用于 做 人 造 衛(wèi) 星 和 宇 宙 飛 船 的 天 線 ， 水 暖 系 統(tǒng) 、 防 火 門(mén) 和 電 路 斷電 的 自 動(dòng) 控 制 開(kāi) 關(guān) ， 以 及 牙 齒 矯 正 等 醫(yī) 療 材 料 。在 航 空 上 的 應(yīng) 用 月 球 上 的 “ 奇 葩 ”在 室 溫 下 用 形 狀 記 憶 合 金 制 成 拋物 面 天 線 ， 然 后 把 它 揉 成 直 徑 5厘米 以 下 的 小 團(tuán) ， 放 入 阿 波 羅 11號(hào)的 艙 內(nèi) ， 在 月 面 上 經(jīng) 太 陽(yáng) 光 的 照射 加 熱 使 它 恢 復(fù) 到 原 來(lái) 的 拋 物 面形 狀 。 這 樣 就 能 用 空 間 有 限 的 火箭 艙 運(yùn) 送 體 積 龐 大 的 天 線 了 。 形 狀 記 憶 合 金 的 發(fā) 現(xiàn) 20世 紀(jì) 60年 代 初 ， 美 國(guó) 馬 里 蘭 州 海 軍 軍 械 研 究 所 的 科 學(xué)家 比 勒 ， 用 鎳 鈦 合 金 絲 做 試 驗(yàn) 。 這 些 合 金 絲 彎 彎 曲 曲 ， 為 了使 用 方 便 ， 他 把 這 些 合 金 絲 弄 直 了 。 但 是 ， 當(dāng) 他 無(wú) 意 中 把 合金 絲 靠 近 火 的 時(shí) 候 ， 奇 跡 發(fā) 生 了 ： 已 經(jīng) 弄 直 的 合 金 絲 居 然 完全 恢 復(fù) 了 它 們 原 來(lái) 彎 彎 曲 曲 的 形 狀 。 形 狀 記 憶 合 金 的 特 點(diǎn) 形 狀 記 憶 合 金 材 料 是 一 種 新 型 的 功 能 材 料 ， 其 特 點(diǎn) 是 在一 定 的 外 力 作 用 下 可 以 改 變 其 形 態(tài) (形 狀 和 體 積 )， 但 當(dāng) 溫 度升 高 到 某 一 定 值 時(shí) ， 它 又 可 完 全 恢 復(fù) 原 來(lái) 的 形 態(tài) 。 全 程 Ti-Ni記 憶 合 金 花 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 金 屬 材 料 在 人 類 社 會(huì) 發(fā) 展 中 起著 重 要 的 作 用 ， 但 是 人 們 需 要 防 止金 屬 材 料 的 腐 蝕 ， 延 長(zhǎng) 金 屬 材 料 的使 用 壽 命 。 請(qǐng) 你 結(jié) 合 已 學(xué) 過(guò) 的 知 識(shí)和 已 有 的 生 活 經(jīng) 驗(yàn) ， 談 一 談 在 使 用金 屬 材 料 時(shí) 應(yīng) 注 意 哪 些 問(wèn) 題 ？問(wèn) 題 思 考 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 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 載 樂(lè) 俑 北 宋 白 釉 刻 花 梅 瓶 某 些 新 型 陶 瓷 能 承 受 高 溫 、 強(qiáng) 度 高 氮 化 硅 (Si3N4)陶 瓷 在 1200 左 右 的 高 溫 下 ，仍 具 有 很 高 的 強(qiáng) 度 ， 可 用 來(lái) 制 造 汽 輪 機(jī) 葉片 、 軸 承 、 永 久 性 模 具 等 。 某 些 新 型 陶 瓷 具 有 生 物 特 性 據(jù) 新 華 社 墨 西 哥 城 2004年 1月 20日 電 墨 西 哥 科 學(xué) 院 日 前 發(fā) 表 的 一 份材 料 說(shuō) ， 該 國(guó) 科 研 人 員 經(jīng) 過(guò) 10年 的努 力 ， 成 功 開(kāi) 發(fā) 出 一 種 可 供 移 植 的新 型 陶 瓷 骨 。 研 究 者 強(qiáng) 調(diào) 說(shuō) ， 這 種 陶 瓷 骨 具有 組 織 相 容 性 和 生 物 穩(wěn) 定 性 好 等 特點(diǎn) 。 它 不 會(huì) 導(dǎo) 致 排 異 反 應(yīng) ， 有 利 于誘 導(dǎo) 骨 質(zhì) 的 生 長(zhǎng) 。 這 種 人 工 骨 富 含鈣 、 鋅 ， 有 利 于 手 術(shù) 后 傷 口 皮 膚 更快 愈 合 某 些 新 型 陶 瓷 具 有 壓 電 效 應(yīng) ： 如 安 放 在 打 火 機(jī) 中 的 壓 電 陶 瓷 ， 一 經(jīng) 敲 打 即刻 產(chǎn) 生 一 個(gè) 電 火 花 ， 將 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 變 成 電 能 。 醫(yī) 用 B超 發(fā) 生 器 的 心 臟 也 是 一 塊 壓 電 陶 瓷 ， 它實(shí) 現(xiàn) 的 卻 是 一 個(gè) 逆 向 轉(zhuǎn) 換 ： 將 電 脈 沖 轉(zhuǎn) 變 成機(jī) 械 振 動(dòng) ， 產(chǎn) 生 超 聲 波 。 玻 璃 污 染 變 色 玻 璃 美 國(guó) 加 州 大 氣 污 染 觀 測(cè) 實(shí) 驗(yàn) 室 研 制 出 一 種能 探 測(cè) 污 染 的 污 染 變 色 玻 璃 。 這 種 玻 璃 受 到 污染 氣 體 污 染 時(shí) 能 改 變 顏 色 ， 例 如 當(dāng) 受 到 酸 性 氣體 污 染 時(shí) 變 成 綠 色 、 受 到 含 胺 氣 體 污 染 時(shí) 變 成黃 灰 色 等 ， 用 它 來(lái) 制 作 污 染 檢 測(cè) 材 料 和 標(biāo) 示 材料 將 具 有 廣 泛 的 用 途 。 自 潔 玻 璃 日 本 東 京 大 學(xué) 發(fā) 明 了 一 種 二 氧 化 鈦 （ TiO2）涂 層 玻 璃 ， 能 防 止 污 垢 和 水 點(diǎn) 聚 積 于 表 面 ， 可達(dá) 到 自 動(dòng) 清 洗 和 防 震 的 效 果 ， 可 不 費(fèi) 氣 力 清 潔玻 璃 窗 。 新 型 無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料 光 導(dǎo) 纖 維 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 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 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) ） 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) 合 成 材 料（ ） 塑 料 ： 塑 料的 品 種 很 多 ， 用 途也 各 不 相 同 。 常 見(jiàn)的 塑 料 ： 聚 乙 烯（ PE） 、 聚 氯 乙 烯（ PVC） 、 聚 苯 乙烯 （ PS） 、 有 機(jī) 玻璃 （ PMMA） 和 電木 塑 料 。 使 用 最 多 的 是 聚乙 烯 塑 料 和 聚 氯 乙烯 塑 料 。 聚 氯 乙 烯 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 。 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 CO 2、 H 2O ，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 CO 2、 H 2O 外 ，還 有 H Cl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 （ 3） 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、2、 回 收 廢 舊 塑 料3、4、 制 造 和 使 用 回 收 塑 料回 收 廢 舊 塑 料 的 好 處 ：1、 減 少 廢 棄 塑 料 的 數(shù) 量 ， 減 少 白 色 污 染2、 節(jié) 約 石 油 資 源 利 用 回 收 的 廢 塑 料 使 之 資 源 化垃 圾 是 放 錯(cuò) 了 位 置 的 資 源1、 直 接 作 為 材 料2、 制 燃 料 油3、 制 燃 料 氣4、 用 化 學(xué) 方 法 加 工 制 防 水 材 料 （ 2） 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 。 可耐兩千度高溫的透明橡膠 （ 3） 合 成 纖 維 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 。 活 動(dòng) 探 究天 然 纖 維 和 人 造 纖 維 的 區(qū) 別 ？ 幾 種 纖 維 的 性 質(zhì) 比 較 實(shí) 驗(yàn) 性 質(zhì) 纖 維種 類 灼 燒 情 況 受 酸 影 響 受 堿 液 影 響 結(jié) 論 與 解 釋棉 花（ 天 然 植 物 纖維 ） 迅 速 燃 燒 ， 產(chǎn)生 黃 色 火 焰 ，有 燒 紙 的 氣 味 ，固 體 剩 余 物 松脆 變 脆 稍 微 膨 脹 ，變 脆 植 物 纖 維 主 要是 由 纖 維 素 組成 ， 在 酸 性 或者 堿 性 溶 液 中容 易 水 解 為 葡萄 糖 羊 毛 線（ 天 然 動(dòng) 物 纖 維 ） 燃 燒 ， 并 產(chǎn) 生燒 焦 羽 毛 的 氣味 ， 固 體 剩 余物 松 脆 幾 乎 無(wú) 變化 變 脆 動(dòng) 物 纖 維 中 含有 蛋 白 質(zhì) ， 在堿 性 溶 液 中 容易 被 分 解 。 尼 龍 線（ 合 成 纖 維 ） 燃 燒 時(shí) 先 卷 曲 、融 化 ， 后 燃 燒 ，冷 卻 后 固 體 剩余 物 變 硬 幾 乎 無(wú) 變化 幾 乎 無(wú) 變化 合 成 纖 維 耐 酸堿 溶 液 的 腐 蝕 復(fù) 合 材 料 1 定 義 ： 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 。 2 主 要 幾 種 復(fù) 合 材 料（ 1） 鋼 筋 混 凝 土 ： 鋼 筋 （ 金 屬 材 料 ） 和 混 凝 土（ 無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料 ） 的 復(fù) 合 材 料 ；（ 2） 機(jī) 動(dòng) 車 輪 胎 ： 合 金 鋼 （ 金 屬 材 料 ） 和 合 成橡 膠 （ 合 成 材 料 ） 的 復(fù) 合 材 料 ；（ 3） 玻 璃 鋼 ： 塑 料 （ 合 成 纖 維 ） 和 玻 璃 纖 維（ 無(wú) 機(jī) 非 金 屬 材 料 ） 的 復(fù) 合 材 料 ；（ 4） 碳 纖 維 機(jī) 動(dòng) 車 輪 胎 玻 璃 鋼 9 2008年 北 京 奧 運(yùn) 會(huì) 的 舉 辦 理 念 是 “ 綠 色 奧 運(yùn) 、 科 技 奧 運(yùn) 、人 文 奧 運(yùn) ” 。(1)下 列 符 合 綠 色 奧 運(yùn) 理 念 的 是 。 奧 運(yùn) 場(chǎng) 館 周 圍 采 用 太 陽(yáng) 能 路 燈 照 明 ； 在 奧 運(yùn) 場(chǎng) 地 使 用 電 動(dòng)汽 車 和 新 型 清 潔 燃 料 汽 車 ； 場(chǎng) 館 附 近 的 綠 化 采 用 微 灌 或 滴 灌智 能 控 制 技 術(shù) ； 將 奧 運(yùn) 村 的 生 活 垃 圾 全 部 集 中 深 埋(2)北 京 奧 運(yùn) 游 泳 中 心 “ 水 立 方 ” 的 外 墻 體 采 用 新 型 塑 料 膜 材料 ETFE它 是 乙 烯 一 四 氟 乙 烯 的 共 聚 物 ， 化 學(xué) 式 為 (C2 H2F2)n，這 種 材 料 美 觀 、 耐 用 ， 可 以 使 用 15至 20年 。 以 下 關(guān) 于 ETFE的 說(shuō)法 中 正 確 的 是 。 屬 于 有 機(jī) 物 ； 屬 于 有 機(jī) 合 成 材 料 ； 易 溶 于 水 ， 能 與 空 氣中 的 氧 氣 反 應(yīng) ； 化 學(xué) 性 質(zhì) 在 自 然 條 件 下 穩(wěn) 定 (4)5月 8日 ， 北 京 奧 運(yùn) 會(huì) “ 祥 云 ” 特 制 火 炬克 服 低 溫 、 低 壓 、 空 氣 稀 薄 、 大 風(fēng) 等 不 利 條件 ， 在 珠 峰 之 巔 燃 燒 ， 舉 世 為 之 驚 嘆 。 普 通火 炬 在 珠 峰 惡 劣 氣 候 條 件 下 容 易 熄 滅 的 原 因 ：_(答 兩 條 即 可 )。 (3)奧 運(yùn) “ 祥 云 ” 火 炬 的 主 材 選 用 鋁 合 金 ， 燃 料 是 丙 烷(C3H8)， 火 炬 手 持 的 部 分 使 用 橡 膠 皮 革 漆 ， 手 感 舒 適 ， 仿 佛 與另 一 只 手 緊 緊 相 握 。 請(qǐng) 回 答 ： 燃 料 丙 烷 完 全 燃 燒 生成 ， 不 污 染 環(huán) 境 ； 鋁 合 金 材 質(zhì) 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 、_ (答 兩 條 即 可 )； 橡 膠 皮 革 漆 中 的 橡 膠 屬 _材 料 。（ 空 氣 稀 薄 ， 氧 氣 不 充 足 易 熄 滅 ； 大 風(fēng) 易 吹 散 熱量 ， 使 燃 料 溫 度 降 到 著 火 點(diǎn) 以 下 而 熄 滅 ） 質(zhì) 輕 、 抗 腐 蝕 (或 強(qiáng) 度 較 大 、 硬 度 較 大 等 )； 有 機(jī) 高 分 子