《第2节 新型材料的研制》习题
一、选择题
1、在自然条件下难以破坏、分解，长期堆积会破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物生存的“白色污染”是指（ ）
A．白色垃圾的污染 B．石灰窑生产生石灰造成的污染
C．废旧塑料的污染 D．白色涂料的污染
2、下列变化属于物理变化的是（ ）
A．用竹、木来制造人造纤维 B．用棉花纺线织布
C．用煤、石灰、水等制造聚乙烯塑料 D．用石油天然气等原料制造橡胶
3、在垃圾回收中，我们提倡实行垃圾分类回收。在街道边的垃圾箱中，绿色箱表示盛装可回收再利用垃圾，黄色箱用来装不可回收垃圾。下列物质中①废铝线②果皮③易拉罐④口香糖⑤废铁锅⑥空矿泉水瓶⑦一次性塑料饭盒⑧旧书、旧报纸，其中能够扔进绿色垃圾箱的（ ）
A．③⑤⑥⑧ B．③⑤⑥⑦⑧
C．①③⑤⑥⑧ D．①⑤⑥⑧
4、下列符号表示聚乙烯塑料的是（ ）
A．PVC B．PE C．PS D．PMMA
5、下列不属于复合材料的是（ ）
A．混凝土 B．汽车轮胎 C．飞机机翼 D．合成纤维
6、纳米材料被誉为2l世纪最有前途的新型材料，纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（符号nm，lnm=10-9m）的空心管。下列说法中错误的是（ ）
A．纳米碳管是一种新型的化合物
B．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
C．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强
D.纳米碳管在常温下化学性质稳定
7、下列各种材料属于有机合成材料的是（ ）
A．用于制作人造卫星天线的钛～镍形状记忆合金
B．用于制作纳米陶瓷材料的氮化硼
C．用于制作灯饰外壳材料的聚苯乙烯塑料
D．用于制作飞机机翼、火箭锥头的碳纤维材料
8、三大合成材料中不含（ ）
A、合成橡胶 B、塑料 C、淀粉 D、合成纤维
9、美国和日本的三位科学家以导电有机高分子材料的研究成果荣获2000年度诺贝尔化学奖，在其相关技术中用碘来掺杂聚合物，其导电能力增强107倍，具有金属般的导电能力。碘（I2）属于（ ）
A．金属单质 B．非金属单质 C．化合物 D．混合物
二、简答题
1.简述三大新型材料的基本特点以及在科技生活各方面的用途及发展前景。
2.塑料给人们生活带来便利的同时也制造了“白色污染”，说说有哪些方法可以治理？
《第2节 新型材料的研制》习题
一、填空题
1.金属材料包括与，是人类社会最先使用的金属材料，世界上应用最广泛的金属材料是________________________________。
2.合金的硬度一般比各组成分金属，熔点______________________组成它的成分金属。
3.用赤铁矿炼铁的主要反应的方程_______________________________________；
4.本节介绍的四种材料分别为______________________、_____________________、______________________、______________________。
5.金属一般具有那些共性？___________________,______________________。
二、选择题
1、三大合成材料中不含（ ）
A.合成橡胶 B.塑料 C.淀粉 D.合成纤维
2、美国和日本的三位科学家以导电有机高分子材料的研究成果荣获2000年度诺贝尔化学奖，在其相关技术中用碘来掺杂聚合物，其导电能力增强107倍，具有金属般的导电能力。碘（I2）属于（ ）
A．金属单质 B．非金属单质
C．化合物 D．混合物
3、在自然条件下难以破坏、分解，长期堆积会破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物生存的“白色污染”是指（ ）
A．白色垃圾的污染
B．石灰窑生产生石灰造成的污染
C．废旧塑料的污染
D．白色涂料的污染
4、下列变化属于物理变化的是（ ）
A．用竹、木来制造人造纤维 B．用棉花纺线织布
C．用煤、石灰、水等制造聚乙烯塑料 D．用石油天然气等原料制造橡胶
5、在垃圾回收中，我们提倡实行垃圾分类回收。在街道边的垃圾箱中，绿色箱表示盛装可回收再利用垃圾，黄色箱用来装不可回收垃圾。下列物质中①废铝线②果皮③易拉罐④口香糖⑤废铁锅⑥空矿泉水瓶⑦一次性塑料饭盒⑧旧书、旧报纸，其中能够扔进绿色垃圾箱的（ ）
A．③⑤⑥⑧ B．③⑤⑥⑦⑧
C．①③⑤⑥⑧ D．①⑤⑥⑧
6、下列符号表示聚乙烯塑料的是（ ）
A．PVC B．PE C．PS D．PMMA
7、下列不属于复合材料的是（ ）
A．混凝土 B．汽车轮胎
C．飞机机翼 D．合成纤维
8．纳米材料被誉为2l世纪最有前途的新型材料，纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（符号nm，lnm=10-9m）的空心管。下列说法中错误的是（ ）
A．纳米碳管是一种新型的化合物
B．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
C．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强
D．纳米碳管在常温下化学性质稳定
9.下列各种材料属于有机合成材料的是（ ）
A．用于制作人造卫星天线的钛～镍形状记忆合金
B．用于制作纳米陶瓷材料的氮化硼
C．用于制作灯饰外壳材料的聚苯乙烯塑料
D．用于制作飞机机翼、火箭锥头的碳纤维材料
10.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
11.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
12.与“中国”有关的无机非金属材料是（ ）
A.青铜器 B.瓷器 C.茶叶 D.玻璃
《第2节 新型材料的研制》教案
教学目标
认知目标：
1．知道材料是社会进步的物质基础，了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系；
2．知道青铜、钢铁等合金在人类历史发展中具有的划时代的意义；
3．了解无机非金属材料（如陶瓷、玻璃、水泥等）在生产、生活中的应用；
4．了解纤维等合成材料的分类、性质和用途，知道“白色污染”的危害及其防治方法。
能力目标
1．通过探究性实验掌握几种纤维、聚乙烯与聚氯乙烯的鉴别方法；
2．能够初步了解各种材料的优缺点及其应用情感目标；
3.通过材料化学的学习，了解各种材料在社会发展中的重要作用。
教学重点
1．无机非金属材料的用途；
2．合成材料的概念、简单性质和性能及其用途3．复合材料的用途探究实验：
教学难点
1．棉线、羊毛线、化纤布料的性质对比实验；
2．聚乙烯和聚氯乙烯性质对比实验。
教学过程
引入
[陈述]前面我们学习了食品中的有机化合物，知道了食品中的有机化合物与人体健康之间有着密切的联系，这部分内容是化学与人体健康的关系。人类的生活包括衣、食、住、行等各个方面，第八章介绍了人类的食品与化学的关系。除了我们吃的食物与化学有着密切联系以外，我们穿的衣服、日常用的东西都是由一定材料做成的，这些都与化学有关。这节课我们就一起来学习化学与材料的关系。
探究新知
[讲述]：材料的利用伴随着人类社会的发展，从远古的旧石器、新石器到古代的陶瓷、青铜器时代，工业革命的铁器时代，20世纪70年代的硅单晶材料的出现给我们带来计算机和信息革命。现在纳米材料的出现，也会带来一次技术革命。强调材料在人类文明进步中所起的作用。
阅读课本，尝试归纳材料的分类。师生对话。
[讨论交流]
一、金属材料（板书）金属：铜-铁-铝金属材料。
合金：铝合金、钛合金、贮氢合金、记忆合金等。
[讲述]：从古到今人们对金属材料运用，介绍几次大的社会生产力的提高与金属材料的关系。
[反馈练习]：生活中常见物质中的金属
（1）温度计（2）镜子（3）易拉罐（4）日光灯泡发亮的金属5）普通干电池的负极材料等。师生对话。
[观察与讨论]：介绍从古到今的非金属材料利用的文明史。（如陶瓷、宣兴紫砂、景德镇的瓷器、现代的各种各样的玻璃材料以及现代的耐高温、高强度的陶瓷等等）
二、无机非金属材料
[活动探究]：形形色色的玻璃材料：材料性能特点
[讲述]：在我们现在的日常生活中，用的最多的不是金属材料，也不是非金属材料，而是有机合成材料，简称合成材料。
三、合成材料
[讲述]：合成材料一般包括塑料、合成橡胶、合成纤维。我们先来看合成纤维。
合成纤维
[提问]：通过课前调查，你们知道哪些合成纤维？（引导学生交流、讨论）
[讲述]：涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等都属于合成纤维。现在人们使用的纺织品既有天然纤维，又有人造纤维、合成纤维，五光十色，琳琅满目。（多媒体展示具有代表性的天然纤维、人造纤维和合成纤维）
天然纤维—棉花、麻、蚕丝、羊毛纤维
人造纤维—铜氨纤维、粘胶纤维、醋酸纤维化学纤维
合成纤维--锦纶、腈纶、维纶、丙纶
[提问]：各种不同的纤维都有哪些性质呢？
[活动探究]
用简单的方法鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维纤维种类性质燃烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响纯棉布纯羊毛纯尼龙。
[讲述]：塑料是一种运用广泛的合成材料，同学们对塑料一定不会陌生。
提问：现实生活中有哪些塑料制品？（引导学生交流、讨论）
[活动探]：
用简单的方法鉴别聚乙烯、聚氯乙烯。
（1）市场上用来包装食品的塑料是不能用来包装食品，因为什么原因。
（2）聚乙烯和聚氯乙烯组成上最大的差别？
（3）什么叫白色污染？；你认为怎样可以消除白色污染。
[讲述]：橡胶也是人们生活和生产中不可缺少的材料。
合成橡胶
最初，人们从橡胶树、橡胶草等植物中获得天然橡胶。随着工业的发展，对橡胶的需求不断增长，人们了解天然橡胶分子的组成和结构后，进行模仿，用化学方法人工合成了橡胶。合成橡胶的出现是人类向自然学习取得的成果。
[提问]：通过课前调查，你们知道哪些物品是由橡胶制成的？（引导学生交流、讨论）
师生交流。
[讲述]：不同的材料具有不同的性能：金属材料强度大，但不耐腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料强度大、密度小，但不耐高温。而航天、航空工业需要密度小、耐高温、高强度的特殊材料。
[提问]：怎样才能获得航天工业所需要的各种特殊材料呢？
[讲述]：为了解决这一问题，人们制造和使用复合材料。
四、复合材料
[提问]：什么是复合材料，有什么特点？
[讲述]：认识几种复合材料：钢筋混凝土是钢筋和混凝土的复合材料；
机动车轮胎是合金钢与橡胶的复合材料制成；玻璃钢是塑料中嵌入玻璃纤维制成的。
课件19张PPT。新型材料的研制金属材料包括纯金属和合金金属材料使用的历史几种新型合金钛合金储氢合金“形状记忆”合金青铜器时代：青铜铁器时代：生铁和钢近现代: 铝金属材料： 纯金属和合金 钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨 钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表无机非金属材料 陶瓷、水泥、大理石、 玻璃等 古代的陶瓷新型陶瓷材料其他无机非金属材料古代的陶瓷 —— 瓷器清光绪
青花云纹瓶 唐
骆驼载乐俑 北宋
白釉刻花梅瓶 某些新型陶瓷能承受高温、强度高 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。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某些新型陶瓷具有压电效应：如安放在打火机中的压电陶瓷，一经敲打即刻产生一个电火花，将机械能转变成电能。
医用B超发生器的心脏也是一块压电陶瓷，它实现的却是一个逆向转换：将电脉冲转变成机械振动，产生超声波。 合成材料有机高分子材料（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：轮胎优点：强度大、密度小；
缺点：不耐高温纤维天然纤维：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）棉花和羊毛的纤维都是天然纤维 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（１）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。
（2）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。可耐两千度高温的透明橡胶（3）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。 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）碳纤维课件24张PPT。新型材料的研制
材料指为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。一、无机材料包括纯金属和合金金属材料使用的历史几种新型合金钛合金储氢合金“形状记忆”合金青铜器时代：青铜铁器时代：生铁和钢近现代: 铝1、金属材料青铜（主要为Cu、Sn合金）青铜器（战国）错金犀牛尊青铜器（战国）司母戊方鼎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钛合金钛合金优点：
高强度
高韧性
耐腐蚀
质地轻储氢合金主要由钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金以及稀土系储氢合金
重要应用
利用储氢合金制造镍氢电池
“形状记忆”合金镍-钛合金（又称NT合金）具有记忆功能。
能引起记忆合金形状改变的条件是温度。2、无机非金属材料古代的陶瓷新型陶瓷材料玻璃古代的陶瓷 —— 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 新石器时代
彩陶人面纹钵 无机非金属材料 —— 玻璃钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近的软化点，再进行快速均匀的冷却而得到。 玻璃包括普通玻璃、有色玻璃、钢化玻璃、特殊玻璃。 制造普通的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）以及一些辅料。某些新型陶瓷能承受高温、强度高 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。某些新型陶瓷具有生物特性新型无机非金属材料——光导纤维二．合成材料（有机合成材料）塑料
合成橡胶
合成纤维
优点：强度大、密度小；
缺点：不耐高温 1、塑料 （1）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
（2）实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯，观察现象实验：点燃聚乙烯及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。故聚氯乙烯有毒，不宜用于包装食品。 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 （3）塑料的应用带来的负面影响——“白色污染” （4）解决“白色污染”问题
A．尽可能的减少使用塑料制品；
B．回收废旧塑料；
C．研制和推广可降解塑料2、合成橡胶 （1）向橡胶中添加炭黑，为了增加其耐磨性；
（2）向橡胶中添加硫元素，为了增加其强度，但会减弱其弹性。
（3）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。 阅读课本了解3．合成纤维 （1）合成原料：主要为石油、煤、石灰石、水、空气等；
（2）几种纤维的性质比较： 几种纤维的性质比较实验 合成纤维的优点与缺点A．优点：强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀性；
B．缺点：吸水性和透水性差 三．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）碳纤维如何识别聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜？聚乙烯边燃烧边熔化，燃烧时无刺激性气味，无黑烟；聚氯乙烯不易被点燃，燃烧时有刺激性气味，并有大量黑烟。小结
