九年级化学下册人类重要的营养物质人教新课标版名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

课题３有机合成材料第1页一、有机化合物活动与探究化合物化学式组成元素相对分子质量甲烷乙醇葡萄糖淀粉几万到几十万蛋白质几万到几十万硫酸氢氧化钠氯化钠依据上表讨论：(1)甲烷,乙醇,葡萄糖,淀粉和蛋白质组成元素有什么共同点？(2)甲烷，乙醇和葡萄糖相对分子质量与淀粉和蛋白质相对分子质量相比有什么不一样?CH4C2H5OHC6H12O6NaOHH2SO4NaCl(C6H10O5)nC、HC、H、OC、H、OC、H、OC、H、O、NH、S、ONa、O、HNa、Cl１６４６１８０９８４０５８.５第2页有机化合物：无机化合物:（含碳元素化合物）小分子：如CH4、C2H5OH、

C6H12O6等高分子：蛋白质、淀粉等但CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等除外普通不含碳，如：H2SO4,NaOH,NaClFe2O3，CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等化合物

在有机物中，碳原子不但能够和氢、氧、氮等原子直接结合，而且碳原子之间还能够相互连接起来，形成碳链或碳环。有机物种类异常庞大，当前已发觉逾3000万种有机物。1.化合物分类第3页２、生活中常见有机物(1)最简单有机物——CH4（甲烷）-天然气(2)最常喝有机物——C2H5OH（乙醇）-酒(3)醋酸——CH3COOH-食醋(4)蔗糖——C12H22O11-白糖、红糖、甘蔗(5)蛋白质、淀粉、维生素等-谷类、薯类(6)塑料、纤维、橡胶等-生活用具第4页３、有机物共性（1）大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂；

（2）大多数有机物熔沸点较低；（3）绝大多数有机物受热易分解、易燃烧；

（4）不易导电（绝缘）第5页二、有机合成材料—有机高分子化合物制成材料１、有机高分子材料

（１）天然有机高分子材料棉花，羊毛，蚕丝和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料第6页二、有机合成材料—有机高分子化合物制成材料１、有机高分子材料

（1）天然有机高分子材料

（2）合成有机高分子材料塑料合成纤维合成橡胶三大合成材料第7页２、有机高分子材料结构与性质因为高分子化合物大部分是由小分子聚合而成，所以也常被称为聚合物。比如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成高分子化合物。

聚合物第8页当小分子连接组成高分子时，有形成很长链状，有由链状结成网状。

（１）链状结构高分子材料（如聚乙烯塑料）加热时熔化，冷却后变成固体，加热后又能够熔化，因而含有热塑性。这种高分子材料能够重复加工，屡次使用，能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要各种形状，用于工业，农业和日常生活等。如：聚乙烯（PE），聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃）、聚氯乙烯（PVC）

（２）网状结构高分子材料（如酚醛塑料，俗称电木）含有热固性。一经加工成型就不会受热熔化。

第9页热塑性聚乙烯制成塑料薄膜大棚

第10页３、常见有机合成材料性质和用途

（１）塑料：塑料品种很多，用途也各不相同。使用最多是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。

第11页（２）合成纤维：合成纤维强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，但它吸水性和透气性较差。所以，合成纤维经常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺括。常见合成纤维有涤纶（确实良）、锦纶（尼龙）、腈纶等３、常见有机合成材料性质和用途第12页合成纤维制成吊带系列第13页超细合成纤维制成衣服第14页

（３）合成橡胶：人们惯用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，含有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。３、常见有机合成材料性质和用途合成橡胶表带合成橡胶鞋底第15页塑料垃圾对大自然污染第16页三、合成材料带来问题及处理问题办法１、合成材料废弃物对环境危害严重

如：“白色污染”——废弃塑料，长久堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物生存，焚烧时产生HCl气体会污染空气。２、要处理“白色污染”问题，应该从以下几个方面着手：

（1）降低使用无须要塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；

（2）重复使用一些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；

（3）使用一些新型、可降解塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；

（4）回收各种废弃塑料。第17页３、处理回收废弃塑料障碍——分类我国制订塑料包装制品回收标志事例三、合成材料带来问题及处理问题办法１、合成材料废弃物对环境危害严重２、要处理“白色污染”问题，应该从以下几个方面着手：塑料回收不但能够降低废弃塑料数量，而且节约资源，因为合成塑料材料种类繁多，造成塑料分类是回收和再利用一大障碍。第18页第19页辩论：塑料制品对人类及大自然影响塑料制造成本较低,而且耐用、防水。塑料轻易被塑制成不一样形状。有些塑料轻易燃烧，燃烧时产生有毒气体。大部分塑料抗腐蚀能力强，不与酸或碱发生反应。大部分塑料不会腐烂，也不会被细菌分解，轻易造成“白色污染”。塑料普通不导热、不导电，是良好绝缘体。回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不划算。塑料是石油炼制产品制成，石油资源是有限。第20页４、新型合成材料——环境友好新材料近年来，为了处理使用合成材料带来环境问题，新型有机合成材料逐步向环境友好方向发展。另外为满足计算机、生物工程、海洋工程和航空航天工业等尖端技术发展需要，人们还研制了许多新型有机合成材料如：功效材料隐身材料复合材料第21页学完本课题我们应该知道有机化合物都含有碳元素，但含有碳元素化合物并不都是有机化合物。有机高分子化合物是相对分子质量很大有机化合物。塑料、合成纤维和合成橡胶等是主要有机合成材料。有机合成材料出现是对自然资源一个补充，化学在有机合成材料发展中起着主要作用。新型有机合成材料必将为人类创造愈加美好未来。使用有机合成材料会对环境造成影响，如“白色污染”。第22页课题3有机合成材料一、有机化合物

1.分类：无机化合物：(普通不含碳元素)如：H2SO4,NaOH,NaCl,NaHCO3,CuO

有机化合物：含碳元素化合物（如:CH4,C2H5OH,CH3COOH,HCHO)

2.生活中常见有机物

3.有机物共性二、有机合成材料

1.有机高分子材料（1）天然有机高分子材料：棉花，羊毛，蚕丝和天然橡胶等（2）合成有机高分子材料

a.塑料：热塑性塑料：加热可重新熔化，如：PE、PVC、PP、PS、PMMA

热固性塑料：一旦成型就不再受热熔化，如：电木,电玉

b.合成纤维：如：涤纶(确实良),锦纶(尼龙),腈纶

c.合成橡胶：如丁苯橡胶，顺丁橡胶，氯丁橡胶

2.合成材料带来环境问题及处理问题办法

3.新型合成材料-环境友好新材料第23页1.以下物质属于塑料是（）A、棉花B、纤维C、尼龙D、聚苯乙烯课堂练习2.以下物质中，属于合成纤维是（）A、确实良B、棉花C、聚乙烯D、羊毛3.以下材料中属于合成高分子是（）A、棉花B、羊毛C、粘合剂D、蚕丝DAC第24页课堂练习4.以下说法中正确是（）A、塑料都不导电B、将塑料袋焚烧就会降低白色污染，不会对空气造成污染C、人们已经研制出了隐身材料等新型有机化合物D、天然橡胶与合成橡胶相比含有高弹性、绝缘性和耐高温性能5.通常所说白色污染是指（）A、冶炼厂白色烟尘B、聚乙烯等白色塑料垃圾C、石灰窑白色粉末D、白色建筑废料CB第25页

功效材料是指那些含有优良电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功效，特殊物理、化学、生物学效应，能完成功效相互转化，主要用来制造各种功效元器件而被广泛应用于各类高科技领域高新技术材料。

功效材料是新材料领域关键，是国民经济、社会发展及国防建设基础和先导。它包括信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环境保护技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等当代高新技术及其产业。功效材料不但对高新技术发展起着主要推进和支撑作用，还对我国相关传统产业改造和升级，实现跨越式发展起着主要促进作用。

功效材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大高技术产业群，有着十分辽阔市场前景和极为主要战略意义。世界各国均十分重视功效材料研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争热点。在全球新材料研究领域中，功效材料约占85%。我国高技术(863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功效材料技术项目（约占新材料领域70%百分比），并取得了大量研究结果。

功效材料超导材料生物医用材料生态环境材料智能材料第26页

超导材料以NbTi、Nb3Sn为代表实用超导材料已实现了商品化，在核磁共振人体成像（NMRI）、超导磁体及大型加速器磁体等多个领域取得了应用；SQUID作为超导体弱电应用典范已在微弱电磁信号测量方面起到了主要作用，其灵敏度是其它任何非超导装置无法到达。不过，因为常规低温超导体临界温度太低，必须在昂贵复杂液氦(4.2K)系统中使用，因而严重地限制了低温超导应用发展。

高温氧化物超导体出现，突破了温度壁垒，把超导应用温度从液氦（4.2K）提升到液氮（77K）温区。同液氦相比，液氮是一个非常经济冷媒，而且含有较高热容量，给工程应用带来了极大方便。另外，高温超导体都含有相当高上临界场[Hc2(4K)>50T]，能够用来产生20T以上强磁场，这恰好克服了常规低温超导材料不足之处。正因为这些由本征特征Tc、Hc2所带来在经济和技术上巨大潜在能力，吸引了大量科学工作者采取最先进技术装备，对高Tc超导机制、材料物理特征、化学性质、合成工艺及显微组织进行了广泛和深入研究。高温氧化物超导体是非常复杂多元体系，在研究过程中碰到了包括各种领域主要问题，这些领域包含凝聚态物理、晶体化学、工艺技术及微结构分析等。一些材料科学研究领域最新技术和伎俩，如非晶技术、纳米粉技术、磁光技术、隧道显微技术及场离子显微技术等都被用来研究高温超导体，其中许多研究工作都包括了材料科学前沿问题。高温超导材料研究工作已在单晶、薄膜、体材料、线材和应用等方面取得了主要进展。

超导材料第27页

生物医用材料指是一类含有特殊性能、特种功效，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊疗、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。

生物医用材料（biomedicalmaterial）是用于对生物体进行诊疗、治疗、修复或替换其病损组织、器官或促进其功效新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械基础，己成为材料学科主要分支，尤其是伴随生物技术莲勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发热点。当代生物材料已处于实现重大突破边缘，不远未来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济一个支柱产业.

由生物分子组成生物材料，再由生物材料组成生物部件。生物体内各种材料和部件有各自生物功效。它们是“活”，也是被整体生物控制。生物材料中有是结构材料，包含骨、牙等硬组织材料和肌肉、腱、皮肤等软组织；还有许多功效材料所组成功效部件，如眼球晶状体是由晶状体蛋白包在上皮细胞组成薄膜内而形成无散射、无吸收、可连续变焦广角透镜。在生物体内生长有不一样功效材料和部件，材料科学发展方向之一是模拟这些生物材料制造人工材料。它们能够做生物部件人工代替物，也能够在非医学领域中使用。前者如人工瓣膜、人工关节等；后者则有模拟生物黏合剂、模拟酶、模拟生物膜等

生物医用材料第28页生态环境材料研究主要方向生态环境材料研究主要方向有：①降低人均材料流量，降低材料集约化程度；②降低寿命周期中环境负荷，使用生态化生产工艺；③开发天然能源，使用藏量丰富矿物和天然材料；④防止使用有害物质，使用“清洁”材料；⑤使用长寿命材料，强化再生利用，强化生物降解性；⑥修复环境，强调生态效率(性能一环境负荷比)；⑦环境负荷小高分子合金设计；⑧可再生循环高分子材料设计；⑨完全降解高分子材料设计；⑩高分子材料加工和使用过程中产生有害物质无害化处理技术。生态环境材料定义生态环境材料是指那些含有良好使用性能和优良环境协调性材料。良好环境协调性是指资源、能源消耗少，环境污染小，再生循环利用率高。生态环境材料是人类主动考虑材料对生态环境影响而开发材料，是充分考虑人类、社会、自然三者相互关系前提下提出新概念，这一概念符合人与自然友好发展基本要求，是材料产业可连续发展必由之路。生态环境材料是由日本学者山本良一教授于20世纪90年代初提出一个新概念，它代表了21世纪材料科学一个新发展方向。生态环境材料第29页隐身材料

隐身材料（stealthmaterial）是实现武器隐身物质基础。武器装备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后，可大大减小本身信号特征，提升生存能力。隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料、按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。声隐身材料包括消声材料，隔声材料，吸声材料及消声、隔声、吸声复合体。主要用于新一代潜艇。雷达隐身材料能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而到达隐身目标。另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纤维，以及一些陶瓷与有机聚合物组成复合材料，有很高机械强度，可用于制作部分结构件，如飞机蒙皮、雷达天线罩等，同时又含有隐身功效，这类材料称为隐身结构材料。红外隐射材料主要用于车辆、舰艇、军用飞机及其它军用设施，使这些装备和设施红外辐射与背景基本到达一致，敌人红外探测器难以分辨。用铝粉及含有二价铁离子材料作为填充料，加到能透过红外线粘结剂中，可组成红外隐身涂料。可见光隐身材料通常由铝粉、多属氧化物粉和有机物复合而成，或由掺杂半导体材料组成，可形成与背景颜色相匹配迷彩图案，满足可见光隐身要求。激光隐身材料用来反抗激光制导武器、激光雷达和激光测距机，要求这些材料对激光反射率低可吸收率高。对隐身材料来说，对某种探测伎俩隐身性能好，往往对另一个探测伎俩隐身性能就不好。比如，对激光探测隐身性能好，对红外探测就不能隐身。这就是隐身材料相容性问题。为处理这一问题，研制了兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等各种兼容隐身材料等。这是当前隐身材料发展方向。第30页复合材料

复合材料(Compositematerials)，是以一个材料为基体(Matrix)，另一个材料为增强体(reinforcement)组合而成材料。各种材料在性能上相互取长补短，产生协同效应，使复合材料综合性能优于原组成材料而满足各种不一样要求。复合材料基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体惯用有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

复合材料使用历史能够追溯到古代。从古至今沿用稻草增强粘土和已使用上百年钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，组成各具特色复合材料。

复合材料主要应用领域有：①航空航天领域。因为复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。因为复合材料含有特殊振动阻尼特征，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架