(共39张PPT)
新型材料的研制
沪版九年级下册
观察以下一些住宅图,并注意它们各自的构成材料。
原始人居住的洞
用茅草搭起来的房屋
用树枝做的房屋
用石头砌起来的房屋
用砖,水泥,盖的房脊
高楼大厦
现代居室
思考:
看了这些图片以后，想到了什么？
在人类社会发展过程中，大自然馈赠予人类的材料，已经远远不能满足人类社会发展的需要，为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪明，用自己的聪明才智和勤劳的双手，不断地研制，创造着各种各样的新材料，以满足人类素质文明和科技技术不断发展的需要。事实说明，材料科学是高科技产业的支柱，化学是材料科学的基础。
材料---人类文明的基石
让我们详细了解这些材料吧！！
材料
复合材料
金属材料
无机非金属材料
有机高分子材料
无机材料
纯金属
合金
金属材料： 纯金属和合金
我们发现在金属利用的过程中,首先利用青铜,然后开始使用铁及钢制品,到近现代才开始利用铝制品.请你思考一下,这样一个顺序与那些因素有关
金属活动性强弱
冶炼金属的难易程度
无机非金属材料
陶瓷、水泥、大理石、 玻璃等
新型陶瓷材料
其他无机非金属材料
古代的陶瓷 —— 陶器
新石器时代马家窑文化
螺旋纹彩陶双耳瓮
新石器时代半坡文化
陶俑壶
古代的陶瓷 —— 瓷器
清光绪
青花云纹瓶
唐
骆驼载乐俑
北宋
白釉刻花梅瓶
某些新型陶瓷具有生物特性
据新华社墨西哥城2004年1月20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10年的努力，成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。
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。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更快愈合
玻璃
森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树”。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的意思。
棉花和羊毛的纤维都是天然纤维
新课学习
由于天然有机高分子材料的有限，人们以石油、煤、天然气、等物质作原料，经化学合成和加工制得的化学高分子材料，主要有塑料、合成橡胶、合成纤维。
有机合成材料
塑料：塑料的品种很多，用途也各不相同。常见的塑料：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯PS）、有机玻璃（PMMA）和电
木塑料。
使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。
考考你？你知道聚乙烯和聚氯乙烯的区别方法吗？
提示你：聚氯乙烯含有C、H、Cl三种元素而聚乙烯只含有C、H两种元素。
实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯
实验样品 实 验 现 象 解释与结论
聚乙烯
聚氯乙烯
组成元素为C、H，生成物为CO2、H2O，故聚乙烯无毒，可用于包装食品。
组成元素为C、H、Cl，生成物除了CO2、H2O外，还有HCl或其他含氯物质。
边燃烧边熔化，无刺激性气味，无黑烟
不易点燃，燃烧时有刺激性气味，并有大量黑烟
塑料的应用带来的负面影响——“白色污染”
怎样减少白色污染？
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
4、制造和使用回收塑料
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
利用回收的废塑料使之资源化
—垃圾是放错了位置的资源
1、直接作为材料
2、制燃料油
3、制燃料气
4、用化学方法加工制防水材料
合成橡胶
人们常用的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，具有高弹性，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。
合成纤维
合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，但它的吸水性和透气性较差。因此，合成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适美观。
性质 纤维 种类 灼烧情况 受酸影响 受碱液影响 结论与解释
棉花（天然植物纤维） 迅速燃烧，产生黄色火焰，有烧纸的气味，固体剩余物松脆 变脆 稍微膨胀，变脆 植物纤维主要是由纤维素组成，在酸性或者碱性溶液中容易水解为葡萄糖
羊毛线（天然动物纤维） 燃烧，并产生烧焦羽毛的气味，固体剩余物松脆 几乎无变化 变脆 动物纤维中含有蛋白质，在碱性溶液中容易被分解。
尼龙线（合成纤维） 燃烧时先卷曲、融化，后燃烧，冷却后固体剩余物变硬 几乎无变化 几乎无变化 合成纤维耐酸碱溶液的腐蚀
天然纤维和人造纤维的区别？
复合材料
1．定义：是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。
2．主要几种复合材料
（1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金属材料）的复合材料；
（2）机动车轮胎：合金钢（金属材料）和合成橡胶（合成材料）的复合材料；
（3）玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料；
（4）碳纤维
有机高
分子材料
天然材料
合成材料
天然橡胶
天然纤维：棉花、羊毛
塑 料
合成纤维
合成橡胶
有机高分子材料（以石油为原料的三大合成材料）
塑料
聚乙烯塑料：食品袋
聚氯乙烯塑料：服装袋、农
用薄膜、雨衣等
合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等
合成橡胶：轮胎
纤维
天然纤维：毛、丝、麻、棉
化学纤维
合成纤维：尼龙、腈纶、涤纶等
人造纤维：人造棉、人造丝等
（蛋白质）
课堂练习
1．有机高分子合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破，下列属于有机高分子合成材料的一组是( )。
①家用保鲜袋 ②不锈钢 ③淀粉④尼龙布 ⑤汽车轮胎
A．①④⑤ B．②③④
C．②③⑤ D．只有①⑤
A
课堂练习
2．下列家庭日用品中不含金属材料的是 ( )
A、瓷花瓶 B、导线
C、电视机 D、电池
3．区别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的最佳方法是( )
A．颜色 B．硬度
C．溶解性 D．燃烧，闻气体的气味
A
Ｄ
板书设计
第二节 新型材料的研制
一、无机材料
金属材料
非金属材料：⑴古代的陶瓷：制陶器、瓷器等
⑵新型陶瓷材料：制发动机零件、工骨等
⑶其他：玻璃、水泥、金刚石、单晶硅等
二、有机材料
天然高分子材料：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶
合成高分子材料：合成塑料、纤维、橡胶、粘合剂
三、复合材料：混凝土、玻璃钢中小学教育资源及组卷应用平台
新型材料的研制教学设计
课题 新型材料的研制 单元 第九章 学科 化学 年级 九年级
教材分析 材料与生活密不可分，教材中设计了实验探究让学生掌握正确的实验方法，清晰的设计思路，增强学习化学的信心。
学习目标 1、知道金属材料、无机非金属材料等材料的特点及其在生产、生活中的应用；2、了解常见的合成材料，以及它们的性能和鉴别方法， “白色污染”的解决问题
重点 1、实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维，聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别2、培养学生关注目前新材料的开发，增强为社会进步学好化学的信心。
难点
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 复习：通过第一节的学习我们知道化学有助于人类解决能源危机 思考 引发兴趣
讲授新课 引入：通过今天的学习，同学们将会发现化学为人类提供更丰富的材料讲解：时代的划分常以材料为标志，人类社会曾经历了石器时代，青铜器时代，铁器时代和钢铁时代，现又进入高分子时代。让我们阅读P99页回答下列问题1．人们对材料的认识、制造和利用经历了哪些发展过程？天然材料；烧制材料；合成材料；可设计材料；智能材料。一、金属材料：1、包括：青铜器时代：青铜（Cu、Sn合金，人类最早使用的合金⑵铁器时代：生铁和钢⑶近现代：铝及铝合金、钛合金，特种合金（高强度、高韧、耐高温）贮氢合金、“形状记忆”合金2、主要特点和用途：良好的延展性，导电导热性能，有较高的强度和机械加工性能。缺点：不耐腐蚀所以：防止金属材料的腐蚀，延长金属材料的使用寿命是保护金属资源的方法之一。3、你还记得有哪些方法吗？ 答：保持洁净和干燥、电镀、涂保护膜。[过渡讲解]：长久以来，金属一直占据着材料王国的霸主，尤其是钢铁，应用范围更加广泛。钢铁作为材料有它的许多优点，然而也存在着诸如不耐腐蚀、不耐高温、不够坚硬、不能绝热等缺点。有趣的是，钢铁等金属的短处，反过来恰恰是非金属材料的长处。不过陶瓷也有自己的“薄弱环节”：虽硬但无韧性，一碰就碎，一敲就断，而且毫无弯曲延长的余地。二、无机材料：1、包括：⑴古代的陶瓷：制陶器、瓷器等⑵新型陶瓷材料：制发动机零件、人工骨、人工关节、人造牙等⑶其他：玻璃、水泥、金刚石、单晶硅等2、主要特性：耐高温、大多数有较强的抗酸、碱等化学物质的侵蚀且不能导电。缺点：普通的脆性大。三、合成材料1、天然高分子材料：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶天然纤维：①纯棉：用棉花、麻等植物纤维纺纱织成。鉴别法：点燃之燃烧不旺，不冒黑烟，烧后成细灰。特点：透气、透汗但不耐磨。②蚕丝、真丝：动物的毛纺纱织成。鉴别法：点燃有烧焦羽毛味，灰不结成硬块。人造纤维：将竹、木材通过化学方法加工而成。2、合成高分子材料：合成塑料、纤维、橡胶、粘合剂①合成纤维：以石油产品、煤、石灰石、水、空气等为原料，通过一系列化学反应制造而成。鉴别法：（化纤布）点燃之燃烧很旺，冒黑烟，烧后凝结成团。特点：强度大，不易变形。[学生参考教与学]：列举穿过、看过、听过的各种纤维名称？——纯棉、纯羊毛、兔绒、丝绸、人造丝、人造毛、人造棉、尼龙、锦纶、涤纶等。纤维的分类分类 原料 纤维（实物） 备注天然纤维 棉花、羊毛、蚕丝 棉布、丝绸等 ——人造纤维 竹、木等 人造棉、丝、毛 化学方法加工合成纤维 石油、煤、石灰石、水、空气 尼龙、锦纶、涤纶 一系列化学反应合成[教师引导]：这些不同类别纤维的原料不同、生产加工的方法也不同，那它们的性能有什么不同？穿在身上有什么不同的感觉呢？夏天或冬天你贴身穿的衣服喜欢什么面料——全棉[学生讨论]：天然纤维吸水性和透气性好；合成纤维强度高、耐磨、弹性好、耐腐蚀、易产生静电。[教师引导]：除了已知的上述不同性能外，我们还可以通过实验来观察几种纤维性质的不同。请同学阅读P103页活动与探究做好实验。[探究活动]：1、用镊子分别夹住纯棉、头发、化纤布料在酒精灯火焰上灼烧，辨别气味，摸一下灰分别是什么感觉。2、另取棉花、头发和化纤布料各两份分别与试管中，分别倒入10%硫酸、3%烧碱溶液，静置5——6分钟，再将6支试管放置于40℃的热水浴中温热5——6分钟后，用镊子取出，用水洗涤纤维，观察用水洗涤时的情况。干燥后，比较它们用酸、碱处理前后的差异。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（纤维素） 燃烧很快、产生黄色火焰，有烧纸的气味灰烬是极细的粉末 变脆 稍微膨胀纯羊毛（蛋白质） 有烧焦羽毛的气味，灰烬是极细的粉末 几乎无变化 变脆化纤布料（合成纤维） 纤维先卷缩、熔化，后燃烧，灰烬凝成一个硬块。 几乎无变化 几乎无变化[教师引导]：人们在大量使用合成纤维的同时，还广泛使用塑料，其制品之多难以想象。 [教师收导]：虽然不同的塑料有不同的性能，但它们都是可以在一定条件下塑造成型的高分子材料。特别要注意的是，日常生活中使作的塑料薄膜有的有毒有的无毒，如聚乙烯薄膜无毒，可用于食品包装；而聚氯乙烯薄膜有毒，使用时（特别在受热时）会分解出对健康有害的物质，不能用于包装食品。[探究活动]：用燃烧法区分聚乙烯薄膜与聚氯乙烯薄膜薄膜种类 燃烧是否产生火焰 是否有烟 是否产生气味聚乙烯 聚氯乙烯 [教师引导]：塑料的广泛应用方便了人们的生活，但大量的废旧塑料也开始危害人类的生存环境，即“白色污染”。阅读下发的资料，了解①废旧塑料是如何对环境造成危害的？②要消除“白色污染”，可采取哪些措施？[学生讨论]：生产可降解塑料。②合成塑料：PE：（只含C、H无毒，薄膜可用于包装食品）鉴别法：烧之，易燃且燃烧时熔融落下，能继续燃烧，无特殊气味产生。PVC：（含C、H、Cl使用过程中会分解出有害物质，不宜用来盛装食品，但强度大）鉴别法：烧之，不易燃且燃烧时有一股刺激性气味。学生活动：分析塑料的使用的利和弊。四、复合材料[教师引导]：了解橡胶制品及复合材料。天然材料；烧制材料；合成材料；上述材料性能单一，已不能满足需要，于是一些科技工作者开始研究用新的物理、化学方法，根据实际需要去设计具有特殊性能的材料。近代出现的金属陶瓷、铝塑薄膜等复合材料就属于这一类。智能材料：能随着环境、时间变化改变自己的性能或形状，如像具有智能。现在研究成功，并崭露头解的形状记忆合金就属于这一类。智能材料已成为材料科学的一个重要前沿领域，有关研究及发展受到人们的极大重视。[学生阅读P105分析]：不同的材料有不同的性能，航天工业需要特殊的材料。请比较金属材料、陶瓷材料、合成材料、碳纤维复合材料各自的优缺点，你认为哪种材料更适合制造飞机的机翼、火箭的锥头？答：金属材料强度大，但不耐腐蚀。陶瓷材料耐高温，但脆性大，易破损。合成材料强度大，密度小，但不耐高温。碳纤维复合材料密度小，耐高温，高强度耐酸碱腐蚀，更适合用于航天工业。[总结]：上述材料，是长期并存的，它们共同在生产、生活、科研的各个领域发挥着不同的作用。通过今天的学习，同学们发现化学为人类提供更丰富的材料。 思考，小组谈论 引发学生主动性
板书 材料的分类无机材料合成材料三、复合材料：混凝土、玻璃钢
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
9.2新型材料的研制 习题 沪教版
1.下列材料分类错误的是( )
A.氮化硼陶瓷——有机高分子材料
B.储氢材料镧镍合金——金属材料
C.机动车轮胎——复合材料
D. 普通玻璃——无机非金属材料
2.(2017南京)下列材料中属于复合材料的是( )
A.不锈钢 B.聚氯乙烯
C.玻璃钢 D.天然橡胶
知识点二:合成材料
3.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破,下列属于有机合成材料的是( )
A.棉 花 B.锦纶 C.羊毛 D.蚕丝
4.(2017广州)制作下列物品所用的主要材料中,属于有机合成材料的是( )
A.纯羊毛衫 B.木制桌椅
C.纯棉毛巾 D.尼龙绳
5.下列生活中的物品主要由有机合成 材料制成的是( )
A.羊毛手套 B.纯棉衬衫
C.真丝围巾 D.尼龙背包
知识点三:认识化学材料
6.丽丽同学设计了以下四个实验,其中不合理的是( )
选项[] A B C D
实验
要求 区分羊毛绒和棉线 区分食盐水和稀盐酸 区分硝酸铵粉末和氧化钙粉末 区分聚乙烯和聚氯乙烯
方案 灼烧
闻气味 滴加酚
酞试液 加水测温 灼烧
闻气味
7.如图是某件衣服标签的部分内容,以下说法错误的是( )
A.羊毛是天然纤维
B.涤纶是合成纤维
C.可用灼烧的方法来区分羊毛和涤纶
D.合成纤维的吸水性和透气性要比天然纤维的好
8.2017年5月5日,C919大 型客机在浦东机场成功起飞。先进材料首次在国产客机大规模使用,其中第三代铝锂合金材料在C919机体结构中的用量达到8.8%。
(1)下列客机上使用的物品中,属于合成材料的是 (填序号)。
A.合金门把手 B.真皮椅套
C.塑料快餐盒 D.羊毛毯子
(2)客机上常提供以下食物:瘦肉、青菜、面包、米饭等,其中维生素含量最丰富的是 。
参考答案
1.【解析】机动车轮胎是有机高分子材料
【答案】C
2.【解析】复合材料中一个典型代表就是玻璃钢
【答案】C
3.【解析】ACD都是天然材料，锦纶是有机合成材料
【答案】B
4.【解析】ABC都是天然材料，提到带有尼龙的都是有机合成材料
【答案】D
5.【解析】ABC都是天然材料，提到带有尼龙的都是有机合成材料
【答案】D
6.【解析】酚酞在盐水和稀盐酸中都不变色
【答案】B
7.【解析】天然纤维吸水性比合成纤维要好
【答案】D
8. （1）C
（2）青菜
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
