(共31张PPT)
9.2 新型材料的研制
Development of new materials
生活在各种材料堆积的世界中
石器时代
铁器时代
青铜时代
新型材料时代
人类社会发展的历史
人类社会的每次进步
都伴随着新材料的出现。
无机材料
合成材料
复合材料
材料分类
材料
金属材料
无机非金属材料
一、无机材料 —— 金属材料
青铜时代
铁器时代
铝、铝合金 及其它合金
近现代
金属
材料
生铁和钢
青铜
纯金属
合金
铜线
铝罐
黄金
交流与讨论
人类社会利用金属为什么存在一定的先后顺序呢？
（1）与金属活动性顺序有关，活动性弱的金属 （“先”或“后”）利用；
（2）与金属冶炼的难易程度有关，Al需要电解，冶炼要求高，所以 （“先”或“后”）冶炼。
青铜时代
铁器时代
铝合金等新型合金时代
先
后
金属材料的优点：强度 ，缺点 。
大
不耐腐蚀
几种新型合金
一、无机材料 —— 金属材料
高强度 高韧性
耐腐蚀 质地轻
与人体有很好的相容性
钛合金
储氢合金
更方便地储存和释放氢气
几种新型合金
一、无机材料 —— 金属材料
能引起记忆合金形状改变的条件是温度。
全程镍-钛合金花
镍-钛合金（又称NT合金）具有记忆功能。
形状记忆合金
一、无机材料 —— 无机非金属材料
玻璃
水泥
传统无机非金属材料 优点： 缺点：
陶瓷
秦
兵马俑
唐三彩
骆驼载乐俑
宋
白釉刻花梅瓶
元
萧何月下追韩信青花瓷瓶
新石器时代
彩陶人面纹钵
耐高温
脆性大
一、无机材料 —— 无机非金属材料
新型无机非金属材料——新型陶瓷
# 耐高温、强度高 #
新型氮化硅(Si3N4)陶瓷
在1200℃左右的高温下，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。
陶瓷假肢
具有组织相容性和生物稳定性好等特点。
陶瓷刀
（氧化铝为原料）
压电陶瓷
一敲打即刻产生电火花
一、无机材料 —— 无机非金属材料
新型无机非金属材料——光导纤维
光纤之父——高琨
（华裔科学家）
用来传输模拟信号和数字信号，带来一次通信技术上的一次革命。
一、无机材料
金属材料
无机非金属材料
纯金属
合金：
生铁、钢等。
特种合金、特殊功能合金。
陶瓷
玻璃
水泥
光导纤维
古代陶瓷：陶器、瓷器
新型陶瓷：
二氧化硅陶瓷
氮化硼陶瓷等
无机材料
无论是在过去、现在还是未来，无机材料都在材料当中占有着重要的地位。随着人们对元素和物质的进一步研究和认识，也将进一步拓宽金属材料和无机非金属材料的应用范围。
二、合成材料
塑料
合成橡胶
合成纤维
它们都是以石油化工产品为主要原料，通过化学合成方法制成的有机高分子化合物，合称“三大合成材料”。有机合成材料的诞生结束了人类只能依靠天然材料的历史。
现代人的生活，离不开合成材料。
二、合成材料——塑料
聚乙烯（PE）
聚氯乙烯（PVC）
聚苯乙烯（PS）
常见的塑料
有机玻璃
PE
PVC
PS
有机玻璃
电木塑料
电木塑料
二、合成材料——塑料
聚乙烯( C、H )
PE保鲜膜
聚氯乙烯(C、H、Cl)
PVC保鲜膜
无毒 可包装食品
有毒
二、合成材料——塑料
聚乙烯 聚氯乙烯的鉴别
燃烧法
边燃烧边熔化，无刺激性气味,无黑烟的是聚乙烯。
不易燃烧，有刺激性气味,有黑烟的是聚氯乙烯。
二、合成材料——塑料
塑料的应用和发展方便了人们的生活，但也带来了一个严重的问题……
危害：破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物，焚烧污染空气
交流与讨论：如何解决白色污染
1．尽可能的减少使用塑料制品；
2．回收废旧塑料；
3．研制和推广可降解塑料
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
2.节约石油资源
二、合成材料——塑料
土豆制餐具
各种纤维
棉
麻
羊毛
尼龙
涤纶
锦纶
腈纶
合成纤维
蚕丝
天
然
纤
维
人造纤维
二、合成材料——合成纤维
分类 原料 加工方法 优点 缺点 实物
天然纤维 棉、麻 羊毛、蚕丝 天然 棉布、丝绸、羊毛等
人造纤维 竹、木等 化学方法加工 人造棉、人造丝、人造棉等
合成纤维 石油、煤、石灰石、水等 一系列的化学反应合成 尼龙、涤纶、腈纶、腈纶等
吸水性、透气性较好
弹性较差、
不耐磨、
不耐化学腐蚀
强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀
吸水性、透气性差
燃烧法
二、合成材料——合成纤维
鉴别是哪种纤维？
（棉？毛？合成纤维？）
1.物理方法：
2.化学方法：
手感触摸
【小资料】
1.棉纤维、羊毛纤维、合成纤维均属于有机化合物，均含碳元素。
2.有机物一般能燃烧。
二、合成材料——合成纤维
课本P103[实验1]和[实验2]
性质 纤维种类 灼烧情况
棉花、麻
动物的毛
化纤布料
迅速燃烧，产生黄色火焰，有烧纸的气味，灰烬比较松散
燃烧，有烧焦羽毛的气味，固体剩余物松脆
燃烧时先卷曲、融化，后燃烧，有特殊难闻的气味，冷却后固体剩余物为黑色发硬的块状
活动与探究
二、合成材料——合成橡胶
橡胶也是人们生产生活中不可缺少的材料。随着工业的发展，橡胶的需求不断增加，人们开始研究化学方法，人工合成橡胶。合成橡胶就是科学家在研究了天然橡胶的的组成与结构后，通过化学方法合成的。
合成橡胶与天然橡胶相比，优点为良好的弹性、绝缘性及耐高温性。
天然橡胶
合成橡胶
二、合成材料
天然高分子材料
合成高分子材料
天然纤维：
天然橡胶
棉、麻
塑料
合成纤维
合成橡胶
聚乙烯PE
聚氯乙烯PVC
有机高分子材料
毛、丝
简称：合成材料
聚苯乙烯
电木塑料
有机玻璃
尼龙、涤纶、腈纶、锦纶
不同的材料具有不同的性质
航空、航天材料必须：
高强度、密度小、耐腐蚀、耐摩擦、耐高温等
强度大，但不耐化学腐蚀
金属材料
无机非金属材料
耐高温，但脆性大
合成材料
强度大、密度小，但不耐高温
三、复合材料
复合材料：将两种或两种以上材料复合成一体而形成的材料。
什么是复合材料？
钢筋混凝土 机动车轮胎
玻璃钢 碳纤维……
常见的复合材料
四大复合材料
钢筋混凝土
机动车轮胎
玻璃钢
碳纤维
钢筋
混凝土
（金属材料）
（无机非金属材料）
合金钢
合成橡胶
（金属材料）
（合成材料）
塑料
玻璃纤维
（合成材料）
（无机非金属材料）
因原纤维种类、工艺及最终碳纤维性能等不同，又分成许多品种。
无机材料
钢化玻璃
由塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料。
玻璃钢
有机合成材料
有机玻璃
无机材料
普通玻璃
本节小结：
无机材料
材料
金属材料：纯金属 合金
无机非金属：玻璃 陶瓷 水泥
合成材料
合成纤维 : 腈纶 锦纶 涤纶 尼龙
合成塑料：聚乙烯 聚氯乙烯
合成橡胶
复合材料
玻璃钢 钢筋混凝土 机动车轮胎 碳纤维
材料是制造业基础，决定着整个国家的富强与贫穷。强国梦，材料不可或缺。
——师昌绪
2014年度感动中国中，有一座奖杯属于我们材料领域熟悉的泰斗——“忧国不谋生”的师昌绪先生。
THANKS
Chemistry Changes Life
