九年级下册（2024）第3节 新型材料的研制课堂教学ppt课件

这是一份九年级下册（2024）第3节 新型材料的研制课堂教学ppt课件，共50页。PPT课件主要包含了化石燃料的合理使用，拓展视野，无机材料更新换代，青铜器时代，铁器时代，合成材料层出不穷，聚氯乙烯，可降解塑料，涤纶和棉纶布料，棉花燃烧等内容，欢迎下载使用。
第3节 新型材料的研制
第2节 能源的综合利用
煤是成分复杂的固态混合物
天然气——最主要的成分是甲烷
可燃冰——自然存在的天然气水合物
生物质能 乙醇汽油 抗爆性能好
二、清洁能源的开发利用
太阳能——温室、太阳能热水器光伏发电
氢能——是理想的“绿色能源”
三、化学电池的广泛应用
将化学能转化为热能、机械能,再转化成电
化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池
材料是人类赖以生存和发展的重要物质，人们对材料的认识、制造和利用，经历了从天然材料到人工合成材料，再到发特定需求设计材料的发展过程材料技术和应用的每一次重大进步,都与化学科学的发展密不可分。
早在3000多年前,我国古代劳动人民已经能够制造和使用青铜、铁等属材料。随着近代工业的崛起,以钢铁为主体的金属材料被广泛应用于人们生产生活的各个领域。
青铜（主要为铜Cu、锡Sn合金）
铁耙 两汉时期　西汉农具
随着冶炼技术进一步发展，人们用电解的方法生产铝等较活泼的金属，并研制各种具有优异性能的合金。
稀土材料指利用稀土元素及其化合物与其他元素的化合物结合形成的材料。稀土元素是指钪(Sc)钇(Y),以及镧系元素(从镧到镥15 种元素)。稀土元素的化学性质较为活泼，若与其他元素结合，便可形成种类繁多、功能多样、用途广泛的新型材料，且性能会有较大提高，被称作当代的“工业味精”。
无论过去、现在还是未来，无机非金属材料在生产生活中有重要的地位。玻璃、水泥、陶瓷都是人们熟悉的无机非金属材料。
运用化学方法制成的具有特殊性能的特种玻璃，如光致变色玻璃、钢化玻璃等,极大地提升了玻璃材料的性能和应用价值。
20世纪60年代以来,无机非金属材料发展迅猛,多种具有优异性能的材料被相继开发出来，如半导体材料、光导纤维等,为现代通信技术和信息化奠定了重要基础。
陶瓷也是一种重要的无机非金属材料。在古代,人们用陶土、瓷土烧制陶器、瓷器。随着科学技术的发展,人们通过选择新的原料,改变制造工艺，生产出许多结构、功能与传统陶瓷截然不同的新型陶瓷材料。
例如,用氧化铝等为原料生产的耐高温、高强度的陶瓷,可用来制造发动机零件;用羟基磷酸钙Ca5(OH)(PO4)3]为原料生产的陶瓷甚至能够用来制造假牙、人工骨、人工关节等。
在日常生活中，用化学方法合成的有机高分子材料(简称合成材料)得到广泛的应用。合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等,被人们称为三大有机合成材料。
合成材料的诞生,结束了人类只能依靠天然材料的历史。塑料是指由人工合成的有机高分子物质为基本成分,在一定条件下塑造成型的高分子材料。
聚乙烯(PE),聚氯乙烯(PVC)、聚茉乙烯(PS)、有机玻璃(PMMA)等都是目前大量使用的塑料，由它们制成的各种产品广泛应用于生产生活中。
塑料有很多优点,如质轻、比较坚固和耐磨、不导电、容易加工、价格便宜等。通过一定的化学方法可以提高塑料的透光率、耐磨、耐压和抗老化等性能,使其可以在更苛刻的环境中长期使用。
2008年北京奥运会主游泳馆“水立方”，就使用了塑料作为外立面材料。
取聚乙烯塑料、聚氧乙烯塑料各一小块，分别点燃,观察燃烧情况，比较产生的气味有什么不同。聚乙烯组成中只含有C、H元素,而聚氣乙烯的组成中除含有C、H元素外，还含有Cl元素。
聚乙烯塑料薄膜无毒,可用于包装食品;聚氯乙烯塑料薄膜在使用时会分解出对健康有害的物质面污染食品,不宜用于包装食品。
利用塑料薄膜的燃烧现象和燃烧时放出气体气味的不同，可以简易鉴别塑料薄膜是否可用于食品包装。
塑料的应用和发展方便了人们的生活，但大多数塑料在自然条件下难以降解，长期堆积的塑料制品造成了新的环境污染--“白色污染”。不能焚烧废弃塑料制品，避免释放出含有二噁英等有害物质的气体。
通过查阅文献，调查并分析目前常见塑料使用中的利与弊
可降解塑料是指能满足使用需求，且使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的一类塑料，一般可分为光降解塑料、生物降解塑料、水降解塑料等。生活中，可降解塑料主要用于制作垃圾袋、购物袋、餐盒等。
2022年6月1日，我国正式实施《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》《生物降解饮用吸管》两项推荐性国家标准，这意味着可降解塑料制品在生活中得到更广泛的应用，对于促进社会可持续发展有重要意义。
人类用棉、麻等植物纤维和动物的毛、蚕丝等动物纤维纺纱织布已有悠久的历史。但天然纤维数量有限，远不能满足人们对纺织品的需求。
用化学方法制备的合成纤维,为工业生产提供性能优越的材料丰富了人们的日常生活
合成纤维是以石油产品、煤、石灰石、水和空气等为原料，通过一系列化学反应制造的。涤纶和棉纶布料、人造羊毛、降落伞绳、渔网等都是合成纤维制品。
取少许棉纱线、羊毛绒和化纤织物纤维(如尼龙丝线等)，分别在酒精灯火焰上灼烧，观察各种材料的燃烧情况，辨别其产生的气味。
棉花的主要成分是纤维素,燃烧时有烧纸气味，并残留有黑色灰烬。羊毛、蚕丝的主要成分是动物蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛气味。化纤布料燃烧时有特殊气味，趁热可以拉成丝。
一般来说,合成纤维强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀，但吸水性和透气性不如天然纤维优良。因此现代纺织业一般采用混纺的方式，即将天然纤维和合成纤维按一定比例混合在一起纺纱,使其显示出各自的优点。
合成橡胶出现前，人们从橡胶树、橡胶草等植物中获得天然橡胶。随工业的发展，对橡胶的需求不断增长,人们采用化学方法人工合成橡胶。与天然橡胶相比,合成橡胶具有更优良的弹性、绝缘性和耐高温性，广泛应用生产生活中。
除上述三种合成材料外，随着科学技术的发展,具有光、电、磁等特殊性能的功能高分子材料不断地被研制出来,新材料的发展将进一步推动人类社会的进步。
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。复合材料集中了组成材料的优点,具有更优异的综合性能。
复合材料的应用十分广泛如钢筋混凝土是钢筋和混凝土的复合材料机动车的轮胎是用合金钢与橡胶的复合材料制成的
现代高科技的发展离不开复合材料。为满足生产生活对特种材料的需求，科学家运用化学等科学知识，研究合成形形色色的具有特殊性能的复合材料。
如在塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃纤维增强塑料,可用于制造船体、汽车车身等碳纤维复合材料可用于制造飞机的机翼、飞行器头锥等。
复合材料通常是由起搭建作用的集体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。以金属为基体的金属基于全属和增强材料的共同等性能，成为航天、航空作用，因而具有强度高、密度小、耐摩擦等尖端领域的常用材料之一。
表 9-1 一些金属基复合材料及其用途
2023年5月，我国自行研制、具有完全自主知识产权的神舟十六号载人飞船发射成功，3名航天员顺利进驻中国空间站。载人飞船的众多新型设备的制造都应用了多种具有特殊性能的复合材料。
解析：橡胶具有较好的弹，可以减轻汽车行驶过程中的震动和颠簸
稀土材料：稀土元素及其化合物
新型陶瓷材料、半导体材料、光导纤维
有机高分子材料简称合成材料
包括塑料、合成纤维、合成橡胶
将两种或两种以上的材料复合成一体的材料
碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料
应用：完全自主知识产权的神舟十六号