《新型材料的研制》参考

1、奴隶社会奴隶社会封建社会封建社会原始社会原始社会金属材料金属材料无机非金属材料无机非金属材料合成材料合成材料 材材料料复复合合材材料料阅读讨论阅读讨论P P9999：1 1. .生活中最常用的金属材料有哪些？它们生活中最常用的金属材料有哪些？它们有哪些优异性能？有哪些优异性能？ 2 2. .人们在使用金属材料（例如：铁）时要人们在使用金属材料（例如：铁）时要注意哪些问题？注意哪些问题？ 3 3. .你知道金属材料使用的历史过程吗？觉你知道金属材料使用的历史过程吗？觉得金属材料使用的早晚与哪些因素有关？得金属材料使用的早晚与哪些因素有关？ 1、金属材料：包括、金属材料：包括纯金属纯金属与与合金合

2、金。2 2、金属使用的历史过程：、金属使用的历史过程：青铜器是人类社会最先使用的金属材料；青铜器是人类社会最先使用的金属材料；（青铜：主要为铜（青铜：主要为铜（CuCu）、）、锡（锡（SnSn）的合金）的合金） 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）司母戊方鼎钢铁的使用代表了中国进入了封建社会钢铁的使用代表了中国进入了封建社会 你你知道怎么炼铁的？知道怎么炼铁的？原料：原料：原理：原理：铁矿石、焦碳、石灰石铁矿石、焦碳、石灰石利用还原剂把铁矿石中的铁还原出来利用还原剂把铁矿石中的铁还原出来铝合金等新型合金的材料；铝合金等新型合金的材料；金属铝的冶

3、炼方法：金属铝的冶炼方法：电解熔融状态的氧化铝电解熔融状态的氧化铝思考：通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，你觉得与哪些因素有关？你觉得与哪些因素有关？出土的铁制品出土的铁制品思考：思考：通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，你觉通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，你觉得与哪些因素有关？得与哪些因素有关？回答：回答：（1 1）与金属活动性顺序有关，）与金属活动性顺序有关，CuCu、FeFe、AlAl的金属的金属活动性依次增强，活动性弱的金属，先利用活动性依次增强，活动性弱的金属，先利用（2 2）与冶炼金属工艺的难易程度有关，）与冶炼金属工艺的难易程度有

4、关，AlAl需要电需要电解，冶炼要求最高，所以后利用。解，冶炼要求最高，所以后利用。 钛合金与人体有很好的钛合金与人体有很好的“相容性相容性”，因此可用来制造人造骨，因此可用来制造人造骨 3 3、新型金属材料：、新型金属材料： 铝钛合金铝钛合金：耐腐蚀、质轻、高强度、高韧性，：耐腐蚀、质轻、高强度、高韧性，主要用于飞机制造工业；主要用于飞机制造工业； 用用钛钛-镍镍形状记忆合金制成的人造卫星天线形状记忆合金制成的人造卫星天线 形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用是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、防火门和电路断于做人造卫星和宇宙飞船的天线

5、，水暖系统、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电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料低温下低温下古代的陶瓷古代的陶瓷 陶器陶器新石器时代马家窑文化新石器时代马家窑文化 螺旋纹彩陶双耳瓮螺旋纹彩陶双耳瓮 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 某些新型陶瓷能承受高温、强度高某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12001200左右的高温下，左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。片、轴承、永久性模具等。某些新型陶瓷

6、具有生物特性某些新型陶瓷具有生物特性 据新华社墨西哥城据新华社墨西哥城20042004年年1 1月月2020日电墨西哥科学院日前发表的一份日电墨西哥科学院日前发表的一份材料说，该国科研人员经过材料说，该国科研人员经过1010年的年的努力，成功开发出一种可供移植的努力，成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。新型陶瓷骨。 研究者强调说，这种陶瓷骨具研究者强调说，这种陶瓷骨具有组织相容性和生物稳定性好等特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。这种人工骨富含诱导骨质的生长。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更钙、锌，有利于手术后

7、伤口皮肤更快愈合快愈合某些新型陶瓷具有压电效应：某些新型陶瓷具有压电效应： 如安放在打火机中的压电陶瓷，一经敲打即如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。刻产生一个电火花，将机械能转变成电能。 医用医用B B超发生器的心脏也是一块压电陶瓷，它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，产生超声波。机械振动，产生超声波。 其他无机非金属材料 玻璃1.1.金属材料金属材料纯金属纯金属合金合金： 生铁、钢生铁、钢等等2.2.无机非金属材料无机非金属材料古代陶瓷：陶器、瓷器古代陶瓷：陶器、瓷

8、器新型陶瓷：新型陶瓷：二氧化硅陶瓷、二氧化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氮化硼陶瓷、烤瓷假牙烤瓷假牙玻璃玻璃陶瓷陶瓷水泥水泥光导纤维光导纤维（三）（三） 阅读讨论阅读讨论P101-104P101-104：1.1.合成材料一般包括合成材料一般包括 、 、 2 2. .纤维包括纤维包括 、 。天然纤维包括天然纤维包括 _ 3 3. .塑料塑料塑料的种类：塑料的种类： （PE）：只含）：只含C、H元素，无毒，薄膜可包装食元素，无毒，薄膜可包装食品。品。 （PVC）：除含）：除含C、H元素外还元素外还含含C Cl 元素，使用中会分解出有毒物质，因而不宜包装食品。元素，使用中会分解出有毒物质，因而不宜包装食品。其

9、它塑料：聚苯乙烯（其它塑料：聚苯乙烯（PS）、有机玻璃（）、有机玻璃（PMMA）、电）、电木塑料等。木塑料等。(3)(3)白色污染白色污染有哪些危害？有哪些解决的有哪些危害？有哪些解决的方法？方法？ (4)(4)橡胶橡胶可分为可分为 、 。有着哪些优缺点？。有着哪些优缺点？聚乙烯膜与聚氯乙烯膜的鉴别方法：聚乙烯膜与聚氯乙烯膜的鉴别方法：天然橡胶：天然橡胶： 森林中有一种高大森林中有一种高大的乔木，叫作的乔木，叫作“三三叶树叶树”。如果用小。如果用小刀在它的树皮上割刀在它的树皮上割开一个小口子，便开一个小口子，便会有牛奶似的树汁会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树流淌出来。这种树汁，就是今天人们汁，

10、就是今天人们所熟悉的橡胶的最所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安初来源。在印第安人的土语中，人的土语中，“橡橡胶胶”就是就是“树木的树木的眼泪眼泪”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1 1、主要包括：、主要包括：塑料、合成橡胶、合成纤维优点：强度大、密度小；优点：强度大、密度小；缺点：不耐高温缺点：不耐高温2 2、塑料、塑料 当今世界塑料制品之多当今世界塑料制品之多, ,是人们难以想象的。虽是人们难以想象的。虽然不同的塑料有不同的性能，但它们都在一定条件然不同的塑料有不同的性能，但它们都在一定条件下塑造成型的高分子材料。它们可以制成薄膜、日下塑造成型的高分子

11、材料。它们可以制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘用品、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘体和外壳等。体和外壳等。合成材料合成材料（）塑料：（）塑料：塑料的品塑料的品种很多，种很多，用途也各用途也各不相同。不相同。使用最多使用最多的是聚乙的是聚乙烯塑料和烯塑料和聚氯乙烯聚氯乙烯塑料。塑料。 聚氯乙烯产品聚氯乙烯产品聚乙烯塑料薄膜大棚聚乙烯塑料薄膜大棚（2 2）实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯，观察现象）实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯，观察现象P102P102活动与探活动与探究究实验样品实验样品实实 验验 现现 象象 燃烧情况燃烧情况是否有黑烟是否有黑烟是否有气味是否有气味聚乙烯聚

12、乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯易燃易燃不断滴落不断滴落没有气味没有气味不易燃烧不易燃烧大量黑烟大量黑烟产生刺鼻气味产生刺鼻气味解释与结论解释与结论 ：组成元素为组成元素为C C、H H，生成物为生成物为COCO2 2、H H2 2O O，故故聚乙烯聚乙烯无毒，可用无毒，可用于包装食品。于包装食品。组成元素为组成元素为C C、H H、ClCl，生成物除了生成物除了COCO2 2、H H2 2O O外，还有外，还有HClHCl或或其他含氯物质。故其他含氯物质。故聚氯乙烯聚氯乙烯有毒，不宜用于包装食品。有毒，不宜用于包装食品。（3 3）塑料的应用带来的负面影响）塑料的应用带来的负面影响“白色污白色污染染”（废

13、弃塑料的增加，带来的环境污染）（废弃塑料的增加，带来的环境污染）（4 4）解决）解决“白色污染白色污染”问题：问题：A A尽可能的减少使用塑料制品；尽可能的减少使用塑料制品；B B回收废旧塑料；回收废旧塑料；C C研制和推广可降解塑料研制和推广可降解塑料开始开始 一个月一个月 2个月个月 2.5个月个月 3个月个月 天然纤维天然纤维合成纤维合成纤维例举例举棉花、羊毛等棉花、羊毛等涤纶、涤纶、锦纶、腈纶等锦纶、腈纶等性质性质吸水性、吸水性、透气性好透气性好强度高、弹性好、耐磨和耐化强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀学腐蚀3 3合成纤维：合成纤维：（1 1）合成原料：主要为石油、煤、）合成原料：主要

14、为石油、煤、石灰石、水、空气等；石灰石、水、空气等；（2 2）几种纤维的性质比较实验：）几种纤维的性质比较实验：晴纶晴纶课本课本P103P103 实验实验11和和 实验实验22 性质纤维种类灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响棉花、麻动物的毛化纤布料迅速燃烧，产生迅速燃烧，产生黄色火焰，有烧黄色火焰，有烧纸的气味，固体纸的气味，固体剩余物松脆剩余物松脆 燃烧，并产生烧燃烧，并产生烧焦羽毛的气味，焦羽毛的气味，固体剩余物松脆固体剩余物松脆 燃烧时先卷曲、燃烧时先卷曲、融化，后燃烧，融化，后燃烧，冷却后固体剩余冷却后固体剩余物变硬物变硬 变脆变脆几乎无变化几乎无变化几乎无变化几乎无变化稍微膨胀稍微

15、膨胀变脆变脆几乎无变化几乎无变化4 4、合成橡胶：、合成橡胶：P104P104（1 1）向橡胶中添加炭黑，为了增加其耐磨性；向橡胶中添加炭黑，为了增加其耐磨性；（2 2）向橡胶中添加硫元素，为了增加其强度，）向橡胶中添加硫元素，为了增加其强度，但会减弱其弹性。但会减弱其弹性。（3 3）合成橡胶与天然橡胶相比，优点为良好）合成橡胶与天然橡胶相比，优点为良好的的弹性、绝缘性及耐高温性。弹性、绝缘性及耐高温性。天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶二、合成材料二、合成材料有机高分有机高分子材料子材料 天然纤维天然纤维棉、麻棉、麻 毛、丝毛、丝 合成高分子材合成高分子材料（简称：料（简称：合成材料合成材料）

16、合成纤维合成纤维塑料塑料合成橡胶合成橡胶天然高分子材料天然高分子材料 天然橡胶天然橡胶灼烧，有烧焦灼烧，有烧焦羽毛气羽毛气。聚乙烯聚乙烯(C(C、H)H)有机玻璃有机玻璃：聚氯乙烯聚氯乙烯(C(C、H H、Cl)Cl)(涤纶、锦纶、腈纶、尼龙、人造羊毛、渔网涤纶、锦纶、腈纶、尼龙、人造羊毛、渔网)二者鉴别方法：二者鉴别方法：点燃，产生刺激点燃，产生刺激性气味气体的是性气味气体的是聚氯乙烯。聚氯乙烯。废弃塑料造成废弃塑料造成“白色污染白色污染”，解决办法：解决办法： 减减少少使使用用塑料制品；塑料制品；回收回收废旧废旧塑料；塑料； 研制研制推广推广可降解可降解塑料塑料. .1 1定义：是将定义：是将两种或者两种以上两种或者两种以上的材料复合成一的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。体而形成的材料，具有更优异的综合性能。复合材料制成的船体复合材料制成的船体2 2主要集中复合材料主要集中复合材料（1 1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金属材料）的复和混凝土（无机非金属材料）的复合材料；合材料；（3 3）玻璃钢：玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料；金属材料）的复合材料；（2