9.2 新型材料的研制 课件 (共36张PPT内嵌视频)2023-2024学年初中化学沪教版九年级下册

(共36张PPT)
第2节 新型材料的研制
仔细观察你身边的材料（签字笔、塑料水杯、衣服、电线开关、垃圾袋、灯、椅子…… ），你知道这些制品是用什么做成的吗？
1.了解金属材料和无机非金属材料在生产、生活中的应用。
2.了解纤维等合成材料的分类、性质和用途。
3.知道“白色污染”的危害及其防治方法。
4.了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系。
一、无机材料
1.金属材料
人类发现和大量冶炼几种常用金属的年代
铜(距今3000年前)
铁(距今1500年前)
铝(仅100多年前)
金属的发现和利用
金属材料的发展经历：青铜器时代 →铁器时代 →铝的利用 →各种功能材料。
铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是100多年前的事情。铝具有密度小和抗腐蚀等优良性能。现在，世界上铝的年产量已超过铜，位于铁之后，居第二位。
为什么它们的发现和利用的年代差距如此之大 这与它们的化学性质有关吗
（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。
先
后
金属材料的优点：强度 ，缺点 。
大
不耐腐蚀
合金
合金是由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的混合物。
合金的熔合方式：①金属与金属
②金属与非金属
③金属与金属、非金属
合金与金属在性能上的主要差异
合金的硬度一般比各组分金属的大。
多数合金的熔点一般比各组分金属低。
合金的抗腐蚀性能一般优于各组分金属。
几种新型合金
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
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
几种新型合金
2.无机非金属材料
玻璃
水泥
陶瓷
耐高温
脆性大
传统无机非金属材料：优点： ；缺点： 。
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
新型无机非金属材料——新型玻璃
用途：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
玻璃纤维
用途：广泛应用于光纤通信
新型无机非金属材料——新型玻璃
光导纤维
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。
1.塑料(主要成分为合成树脂)
合成树脂是由许多相对分子质量小的有机物聚合后形成的高分子化合物。 如：许多乙烯分子(C2H4)聚合形成聚乙烯塑料。
塑料的分类——受热后的变化
热塑性塑料——链状结构：具有热塑性，可反复加工使用， 可用作塑料盆、塑料袋等。
热固性塑料——网状结构：具有热固性，即加工成型不会受热熔化，可用作电器用品等。
塑料的性质
作雨衣
塑料袋塑封
焚烧垃圾
绝缘层、导线外皮
密封包装、 塑料大棚
作盛酸、碱的容器
难溶于水
熔点低
易燃烧
不导电
不透气
耐腐蚀
以下几种塑料具有哪些性质？
质轻、柔软、绝缘、耐腐蚀、易成型等。
常用的塑料及其性能
名称 缩写代号 特性 用途
聚酯 PET 坚韧、较硬、透明 饮料瓶、光盘
高密度聚乙烯 HDPE 强度大、熔点较高 食品盒、玩具
聚氯乙烯 PVC 较坚韧、较硬 板材、薄膜
低密度聚乙烯 LDPE 较柔软、易熔化 塑料袋、薄膜
聚丙烯 PP 强度大、不易变形 纤维、医用器件
聚苯乙烯 PS 质轻、硬脆 泡沫杯、家具
活动与探究
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。
“白色污染”
塑料的化学性质非常稳定，生产和使用后很难自然分解。因此，塑料在为我们的生活创造便利的同时，也对环境造成不利影响。人们把塑料给环境带来的危害称为“白色污染”。
要解决 “白色污染”问题，应该从哪几个方面着手？
（1）减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；
（2）重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；
（3）分类回收各种废弃塑料；
（4）使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等。
塑料包装制品回收标志
交流与讨论
2.合成橡胶
合成橡胶是利用低分子物质合成的一类弹性特别强的高分子化合物，区别于从橡胶树生产出的天然橡胶。
天然橡胶
合成橡胶
人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶的弹性、 耐磨性、 绝缘性等性能比天然橡胶优越，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
3.合成纤维
纤维
天然纤维
化学纤维
人造纤维
合成纤维
植物性纤维（纤维素纤维）棉、麻
动物性纤维（蛋白质纤维）毛、蚕丝
天然纤维
棉花
羊毛
麻
蚕丝
主要成分：纤维素
主要成分： 蛋白质
合成纤维：是用某些低分子物质经化学反应合成的高分子材料。 如：尼龙、涤纶和人造羊毛（聚丙烯晴）等。
合成纤维耐磨、耐腐蚀、不缩水，但是吸湿性和透气性差。因此人们把合成纤维和天然纤维混纺，制成的织物兼有两类纤维的优点。
活动与探究
各种纤维的鉴别
1.物理方法：借助物理性质鉴别。
纤维种类 光泽 手感 其他
棉纤维
羊毛纤维
合成纤维
光泽柔和
无光泽
光泽明亮
柔软，但弹性差
柔软，有弹性
手感光滑，不够柔软，弹性好
纤维较短，易拉断
纤维呈卷曲状
纤维强度大，耐磨，耐拉伸
2.化学方法：用坩埚钳夹住，在酒精灯上燃烧，
观察其燃烧的情况、气味和燃烧后的灰烬
纤维种类 燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维
羊毛纤维
合成纤维
易燃，直接燃烧
起泡成球，不延续燃烧
先熔化再燃烧，或边熔化边燃烧
烧纸的气味
烧毛发的气味
特殊气味
灰色，细而软
黑褐色小球，易碎
黑色或褐色硬块
将两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法复合成一体而形成的新材料。
4.复合材料
玻璃钢
玻璃易碎
塑料质软
塑料中加入玻璃纤维
+
坚硬、 质轻、 耐腐蚀，强度相当于钢材， 但密度比钢小得多
玻璃钢
优点：强度高、密度低、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐高（低）温性好等，综合性能优异；
应用：航空航天、电子电气、汽车工业和建筑等领域。
碳纤维复合材料
性质：
用途：
坚韧、质轻、耐高温和耐腐蚀
制造飞机、火箭、卫星和文体用品 (撑竿跳高用竿、 网球拍、 羽毛球拍、 自行车)
1.如图是某服装标签的部分内容，下列有关认识正确的是（ ）
A.涤纶属于天然纤维
B.涤纶属于有机高分子材料
C.棉花属于合成有机高分子材料
D.通过灼烧方法不能区别涤纶和羊毛
B
2.下列属于高分子合成材料的是（ ）
A.天然橡胶 B.陶瓷　　　　C.合金 D.合成纤维
3.下列材料属于合成材料的是（ ）
A.陶瓷 B.机动车轮胎　　　C.棉麻织物 D.铝合金
B
D
则棉花、羊毛的编号分别为（ ）
A.①② B.③① 　　　C.②③ D.无法断定
纤维编号 ① ② ③
灼烧时的气味 特殊气味 烧纸气味 烧毛发气味
C
4.我们穿的衣服通常是由纤维织成的，小明灼烧棉花、羊毛、涤纶三种纤维得到下列气味：
5.第47个世界环境日的主题是“塑战速决”。下列措施正确的是（ ）
A.将塑料垃圾就地焚烧 B.将塑料垃圾随意丢弃
C.将塑料垃圾就地填埋 D.回收利用各种废弃塑料
6.下列材料中属于复合材料的是（ ）
A.不锈钢 B.有机玻璃 C.玻璃钢 D.普通玻璃
D
C
新型材料的研制
非金属材料
有机合成材料
复合材料
陶瓷
玻璃
……
种类
特点
白色污染
合成纤维
塑料
合成橡胶
优点
定义
金属材料