鲁教：112化学与材料研制

1、铁器时代铁器时代石器时代石器时代铜器时代铜器时代信息时代信息时代茅草屋鸟巢高楼现代现代 材料材料-人类文明的基石人类文明的基石 时代进步的重要标志时代进步的重要标志 科学技术和社会进步的物质基础科学技术和社会进步的物质基础金属材料金属材料硅酸盐材料硅酸盐材料:玻璃玻璃 水泥水泥 陶瓷陶瓷有机高分子材料有机高分子材料:合成纤维合成塑料合成橡胶合成纤维合成塑料合成橡胶 羊毛羊毛 棉花棉花 天然橡胶天然橡胶复合材料复合材料:玻璃钢玻璃钢 混凝土混凝土 汽车外胎汽车外胎 材材料料材材料料天然材料天然材料合成材料合成材料金属金属合金合金一一.玻璃是如何制成的玻璃是如何制成的玻璃玻璃1、主要原料：、主要原

2、料： 2、反应条件：高温熔融、反应条件：高温熔融石英砂（石英砂（主要主要成分是成分是SiOSiO2 2）纯碱纯碱NaNa2 2COCO3 3石灰石石灰石（主要成主要成分是分是 CaCOCaCO3 3)3、原理：、原理：CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2思考：玻璃是纯净物还是混合物？高温高温高温高温开阔眼界 在制造玻璃的过程中，如果加入某些金属氧化物，还可以制成有色玻璃，例如：加入氧化钴后的玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜后的玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃，一般呈浅绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。玻璃的种类和用途：特点：强度大、耐高温特点：强度

3、大、耐高温用途：制造门窗、灯罩、茶几、餐具用途：制造门窗、灯罩、茶几、餐具钢化玻璃钢化玻璃:普通玻璃高温骤然冷却形成普通玻璃高温骤然冷却形成其机其机械强度比普通玻璃大械强度比普通玻璃大46倍，不易破碎并倍，不易破碎并耐高温耐高温。特点：强度特大特点：强度特大用途：制作汽车门窗、坦克和装甲车的瞭望孔用途：制作汽车门窗、坦克和装甲车的瞭望孔防弹玻璃：防弹玻璃：多层玻璃与某种胶片叠合而成多层玻璃与某种胶片叠合而成玻璃纤维用途：用于光导通讯、摄像、诊断、医疗、制造玻用途：用于光导通讯、摄像、诊断、医疗、制造玻璃钢、光导传感器、环境监测和飞机导航璃钢、光导传感器、环境监测和飞机导航光导纤维：光导纤维：1

4、964年年8月华裔科学家高锟首先提月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线，被誉为出用玻璃纤维代替金属导线，被誉为“纤纤维光学之父维光学之父”。比头发丝还细的一对光导。比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送纤维上同时传送3万门电话且中继距离长万门电话且中继距离长达达20Km50Km，保密性能好。它是特种，保密性能好。它是特种光学玻璃在高温熔融状态下抽成丝制成。光学玻璃在高温熔融状态下抽成丝制成。广泛应用于光纤通询。广泛应用于光纤通询。从沙子到芯片从沙子到芯片 芯片是电脑、芯片是电脑、“智能智能”家电的核心部件，它是用纯度极高的单质硅家电的核心部件，它是用纯度极高的单质硅制成的。然而，自然界

5、里并没有这种高纯硅，人们可以利用沙子（主制成的。然而，自然界里并没有这种高纯硅，人们可以利用沙子（主要成分是二氧化硅），通过化学方法制得要成分是二氧化硅），通过化学方法制得99.999999999%的高纯硅，的高纯硅，为计算机等高技术产品的开发奠定了物质基础。有关的化学反应原理为计算机等高技术产品的开发奠定了物质基础。有关的化学反应原理为：为：SiO2+2C = Si+2CO 高温高温Si+2Cl2= SiCl4SiCl4+2H2 =Si+4HCl高温高温高温高温粗硅粗硅(呈液态呈液态)高纯硅高纯硅多识一点多识一点 陶器和瓷器陶器和瓷器水泥水泥其他硅酸盐材料其他硅酸盐材料二二.”塑料王塑料王”

6、是怎样诞生的是怎样诞生的n用有机高分子化合物制成的材料就是有用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。机高分子材料。n天然天然有机高分子材料有机高分子材料 如：如：棉花、羊毛棉花、羊毛、天然橡胶。天然橡胶。n合成合成有机高分子材料（合成材料）有机高分子材料（合成材料） 如：如：塑料、合成纤维、合成橡胶。塑料、合成纤维、合成橡胶。有机高分子材料有机高分子材料n大部分有机高分子化合物是由小分子聚大部分有机高分子化合物是由小分子聚合成的。如：淀粉合成的。如：淀粉 (C(C6 6H H1010O O5 5) )n n 、聚乙烯塑料聚乙烯塑料等。等。1、塑料是人工合成的有机高分子材料2、塑料的特点

7、：质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强3、特氟隆聚四氟乙烯，由四氟乙烯小分子聚合而成的具有特殊性能的塑料，被称为“塑料王”。塑料：塑料塑料：塑料的品种很的品种很多，用途多，用途也各不相也各不相同。使用同。使用最多的是最多的是聚乙烯塑聚乙烯塑料料。 聚合聚合 乙烯分子乙烯分子(CH(CH2 2=CH=CH2 2) )化学变化化学变化聚乙烯分子聚乙烯分子CHCH2 2CHCH2 2 n n聚乙烯聚乙烯保鲜膜保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜特点特点: :耐腐蚀、摩擦系数非常小耐腐蚀、摩擦系数非常小应用应用: :常用来制造容器、管道、阀门等常用来制造容器、管道、阀门等聚四氟乙烯聚

8、四氟乙烯CFCF2 2CFCF2 2 n n （塑料王塑料王 特氟隆）特氟隆） 内表面涂有聚四氟乙烯的不粘锅内表面涂有聚四氟乙烯的不粘锅 塑料塑料：塑料的品种很多，用途也各不相同。使用最多：塑料的品种很多，用途也各不相同。使用最多的是的是聚乙烯塑料聚乙烯塑料(PE(PE ) )、聚氯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料(PVC)(PVC) 、聚甲基丙聚甲基丙烯酸甲酯烯酸甲酯( (有机玻璃有机玻璃PMMA)PMMA) 、酚醛树脂、酚醛树脂( (电木电木PFPF)和聚四氟聚四氟乙烯（塑料王）等乙烯（塑料王）等 。说说塑料有哪些独特性能说说塑料有哪些独特性能 塑料具有比重轻、强度高、化学性质稳定、电绝缘塑料具有比

9、重轻、强度高、化学性质稳定、电绝缘性好、耐摩擦等优点。性好、耐摩擦等优点。PPPP塑料塑料( (聚丙烯聚丙烯) ) 英文名称英文名称:Polypropylene :Polypropylene PEPE塑料塑料 ( (聚乙烯聚乙烯) ) 英文名称英文名称:Polyethylene :Polyethylene 聚氯乙烯聚氯乙烯PVC PVC 英文名称英文名称:Poly(Vinyl Chloride) :Poly(Vinyl Chloride) PMMAPMMA塑料塑料( (有机玻璃有机玻璃) ) ( (聚甲基丙烯酸甲脂聚甲基丙烯酸甲脂) ) 英文名称英文名称:Polymethyl Methacry

10、late :Polymethyl Methacrylate 交流共享交流共享常用的塑料及性能热塑性塑料热塑性塑料成分为成分为热塑性树脂热塑性树脂。可以反复塑制，。可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性塑料热固性塑料通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料成分为成分为热固性树脂热固性树脂。加工成型后为。加工成型后为不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。通用性强、用途广、产量大、价格低。通用性强、用途广、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。聚丙烯等。 机械性能好、强度高，可以代替金机械

11、性能好、强度高，可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。点拨提升点拨提升 （1）聚乙烯薄膜无毒，可以包装食品；聚氯乙烯薄膜在使用中分解出对健康有害的物质，从而污染食品，不宜用于包装食品 （2）鉴别聚乙烯和聚氯乙烯可以用燃烧法，两种塑料薄膜的燃烧现象和燃烧的气味不同。 （3）要合理使用塑料制品，不要滥用，更不要随意丢弃，以免造成“白色污染”，要研制和推广在自

12、然条件下容易分解的新型塑料。讨论：塑料的广泛应用，给我们的讨论：塑料的广泛应用，给我们的生活带来了怎样的影响？生活带来了怎样的影响？（从正反两面进行回答）（从正反两面进行回答）生活中白色污染随处可见生活中白色污染随处可见生活中白色污染随处可见生活中白色污染随处可见塑料给我们的生活带来很多好处，塑料给我们的生活带来很多好处，也带来了一些问题：也带来了一些问题：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？致癌保鲜膜转道中国 o上海上海第一财经日报第一财经日报等刊登等刊登全球禁用日全球禁用日韩将致癌韩将致癌PVC保鲜膜转道中国销售保鲜膜转道中国销售的文章。的文章。报道称，由于

13、在本国遭禁，日韩的报道称，由于在本国遭禁，日韩的PVC食品食品保鲜膜大举进入中国。目前中国超市生鲜产品保鲜膜大举进入中国。目前中国超市生鲜产品如蔬菜、水果及熟食包装中仍在大量使用如蔬菜、水果及熟食包装中仍在大量使用PVC保鲜膜。保鲜膜。 oPVC保鲜膜在制造时加入了增塑剂。这种增保鲜膜在制造时加入了增塑剂。这种增塑剂对人体内分泌系统有很大破坏作用，会扰塑剂对人体内分泌系统有很大破坏作用，会扰乱人体的激素代谢，它极易渗入食物，乱人体的激素代谢，它极易渗入食物，PVC保鲜膜中的增塑剂对人体会造成致癌作用，特保鲜膜中的增塑剂对人体会造成致癌作用，特别是会造成内分泌、荷尔蒙的紊乱。别是会造成内分泌、荷

14、尔蒙的紊乱。如何区分？如何区分？PVC保鲜膜和PE保鲜膜PVC保鲜膜和PE保鲜膜的区分 PVC保鲜膜的透明度、拉伸性都比保鲜膜的透明度、拉伸性都比PE保鲜膜保鲜膜强。强。PVC保鲜膜在火烧时，火焰发黑，冒有黑保鲜膜在火烧时，火焰发黑，冒有黑烟，有刺鼻的气味，不会滴油，离开火源后会烟，有刺鼻的气味，不会滴油，离开火源后会自动熄灭。而自动熄灭。而PE保鲜膜火焰呈黄色，燃烧时无保鲜膜火焰呈黄色，燃烧时无味，会滴油，且离开火源后可以继续燃烧。味，会滴油，且离开火源后可以继续燃烧。 动手试一试吧怎样减少白色污染？怎样减少白色污染？1、尽可能减少使用白色制品、尽可能减少使用白色制品2、回收废旧塑料、回收废

15、旧塑料3、制造和使用降解塑料、制造和使用降解塑料4、制造和使用回收塑料、制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、减少废弃塑料的数量，减少白色污染、减少废弃塑料的数量，减少白色污染2、节约石油资源、节约石油资源解决解决“白色污染白色污染”的重要方法之一：的重要方法之一：制造和使用降解塑料制造和使用降解塑料 降解是指聚合物在自然环境中被微降解是指聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子的过程。大生物或光照分解为小分子的过程。大部分塑料在自然环境中很难降解，因部分塑料在自然环境中很难降解，因此，使用一些新型的、可降解的塑料，此，使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料

16、和光降解塑料可有如微生物降解塑料和光降解塑料可有效防止效防止“白色污染白色污染”。可降解塑料不会造成污染的原因可降解塑料不会造成污染的原因可降解塑料是在较短的时间内可降解塑料是在较短的时间内,在自然条件下能够自行降解的塑料。在自然条件下能够自行降解的塑料。可降解的塑料一般分为四大类：可降解的塑料一般分为四大类：光降解塑料光降解塑料 在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解。在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解。生物降解塑料生物降解塑料 在微生物的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。在微生物的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。光光/生物降解生物降解 光降解和微生物相结合的一类塑

17、料，它同时具有光和微生光降解和微生物相结合的一类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的特点。物降解塑料的特点。水降解塑料水降解塑料 在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主要用于医药卫生用具方面（如医用手套），便于销毁和消毒处理。要用于医药卫生用具方面（如医用手套），便于销毁和消毒处理。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 解决解决“白色污染白色污染”的重要方法之二：的重要方法之二：制造和使用可回收塑料制造和使用可回收塑料塑料的回收从你我做起塑料的回收从你我做起利用回收的废塑料使之资源化利用回收的废塑料使之

18、资源化垃圾是放错了位置的资源垃圾是放错了位置的资源1 1、直接作为材料、直接作为材料2、制燃料油、制燃料油3、制燃料气、制燃料气4、用化学方法加工制防水材料、用化学方法加工制防水材料三、玻璃钢是钢么三、玻璃钢是钢么 在塑料中加入玻璃纤维制成的，在塑料中加入玻璃纤维制成的，既有玻璃般的透明性或半透明性，既有玻璃般的透明性或半透明性，又具有钢铁般的高强度。又具有钢铁般的高强度。玻璃钢玻璃钢制品制品复合材料：是将两种或两种以上复合材料：是将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料的材料复合成一体而形成的材料玻璃钢玻璃钢复合材料特点：质量轻、强度高、耐腐蚀复合材料特点：质量轻、强度高、耐腐蚀、 变形

19、性变形性小、抗疲劳等优点。是一类更为广阔发展前景的新型材料。小、抗疲劳等优点。是一类更为广阔发展前景的新型材料。用途：制滑雪板、游艇、反应器、化工管道、用途：制滑雪板、游艇、反应器、化工管道、 电机电器中的绝缘零件电机电器中的绝缘零件1、玻璃钢既不是玻璃也不是钢，而是在塑料中加入玻璃纤维制成的。它既有玻璃般的透明性或半透明性，又有钢铁般的高强度。2、复合材料集中了组成材料的优点，并避免了组成材料的弱点，具有综合性能更优异的特点。复合材料：复合材料：如钢筋混凝土如钢筋混凝土四大人造材料四大人造材料金属材料金属材料硅酸盐材料硅酸盐材料有机高分子材料有机高分子材料复合材料复合材料 1. 有机合成材料的出现是材料发展史上有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于有机合成的一次重大突破。下列物质属于有机合成材料的是材料的是 A棉花棉花 B蛋白质蛋白质 C维生素维生素 D塑料塑料 2. 下面说法错误的是下面说法错误的是 A有机合成材料都是高分子材料有机合成材料都是高分子