课件24张PPT。 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,一直是人类进步的重要里程碑。石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作标志。没有半导体材料就没有计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊材料就没有航天技术;没有光导纤维就不会有现代通讯;没有合成材料,今天的生活还会这么丰富多彩吗?专题三 丰富多彩的生活材料 下列金属制品通常是用哪些金属材料制成的?各利用了金属的哪些性质? 表3-1 组成金属制品的成分及其性质AlAl、CuWPb、Sn、Bi、CdAu(Ag、Cu25%)Cu、Zn、Al、Ni等导热性导电性高熔点、导电导电、低熔点 延展性、金属光泽延展性、有光泽金属的性质及其应用无现象无现象无现象铝片表面有气泡产生铝片表面析出红色固体铝是一种比较活泼的金属
铝能与空气中的氧气反应形成一层致密的氧化膜,具有一定的抗腐蚀能力
具有两性,能与酸、强碱溶液反应
常温下,与强氧化剂接触时,表面会钝化
(如浓硫酸、浓硝酸)
铝、氧化铝、氢氧化铝都具有两性,能与酸或强碱反应。铝的性质1.铝是一种活泼金属,为什么可用它制作铝锅?
使用时应注意什么问题?不能用钢刷、砂纸擦2.为什么铝制容器可盛装浓硫酸和浓硝酸? 铝在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,表面生成了一层致密的氧化膜,阻了反应的进一步进行。4.请写出氧化铝、铝分别与氢氧化钠反应的化学方程式3.铝制炊具能否用来长期存放酸性和碱性食品?二、常见合金的组成及应用概念:两种或两种以上金属(或非金属)相互熔合而成的具有金属特性的物质。特性:
①合金的熔点低于其各组成金属熔点。
②合金的硬度和强度高于其组成金属。合
金黄铜材质的铜号铝合金窗框熔断器 在我们的日常生活中,时常可以看到铝合金。从家庭装修材料到各类日用器具,都有铝合金制品。请结合实例,说明铝合金在性能上有什么优点。调查研究 铝合金:向纯铝中加入合金元素如Cu 、Mg、 Si、 Mn、 Zn 及稀土金属等。 如硬铝: Cu 4%、 Mg 0.5 % 、 Mn 0.5 % 、 Si 0.7%
铝和航空事业紧紧地连在一起,因此,有些国家把铝誉为“带翼的金属”,即能飞的意思。
广泛用于飞机、火箭、汽车、火车、船舶等许多军用和民用产品中。质轻、强度大、耐腐蚀、易加工。 铁合金在生活中应用十分广泛,各种铁合金都有自己的特性。请查阅资料,讨论不同铁合金的应用。生铁:含碳2%~4%
钢 :含碳0.3%~2%
锰钢:含锰,具有很强的耐磨性和韧性,可用于
制造拖拉机履带和汽车车轴等。
钨钢:含钨,耐高温,硬度大,可用于制作切削
金属的刀具。
镍铬钢:不锈钢
硅钢:含硅钛合金 被誉为“2 l世纪金属”的钛所形成的合金,在高科技领域发挥了巨大的作用。同时,由于它有较高的强度、良好的抗氧化性和优异的耐腐蚀性,对人体无毒和不良反应,还可作为人造骨的材料,因而又被称为“亲生物金属”。现在,钛合金已广泛应用于膝关节、肩关节、
头盖骨的修复或再造。 作为一类新兴的功能材料,形状记忆合金的很多新用途正不断被开发。记忆合金还可以制成任意变形的眼镜架,如果不小心被碰弯曲了,只要将其放在热水中加热,就可以恢复原状。不久的将来,汽车的外壳也可以用记忆合金制作。如果不小心碰瘪了,只要用电吹风加加温就可恢复原状,既省钱又省力,实在方便。
其它领域的应用三、金属的腐蚀与防护 除金、铂外,大多数金属都会发生腐蚀。铁器使用时间较长会生锈;较不活泼的金属铜在潮湿的空气中也会慢慢形成一层绿色的铜锈(俗称“铜绿”);银首饰在空气中受到微量硫化物的作用,表面会生成硫化银薄层,逐渐失去光泽。三、金属的腐蚀与防护1.定义:金属的腐蚀(corrosion)是指金属或合金与周围的物质接触,发生化学反应被侵蚀损耗的过程,在金属腐蚀过程中金属失去电子被氧化。MMn+失去n个电子 纯铁不易腐蚀,为什么生活中的铁很容易腐蚀?为什么炒过菜的铁锅没有及时清洗更容易生锈?2.分类:化学腐蚀(chemical corrosion)电化学腐蚀(electrochemical corrosion) 金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀,如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。指不纯的金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈是典型的电化学腐蚀。①析氢腐蚀Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑②吸氧腐蚀Fe-2e-=Fe2+O2+4e-+2H2O=4OH- 结合下列问题,通过调查和讨论了解生活中使用的铁器和其他金属制品采用了哪些防止腐蚀的方法,查阅资料分析这些防腐方法的原理。
1.铁质自来水管为什么要镀锌?
2.自行车车轮钢圈镀铬有什么作用?铬是如何镀上去的?
3.汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用?
4.有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽,这是经过“烤蓝”处理形成的。你知道什么是“烤蓝”吗?为什么刀片要经过“烤蓝”处理?
5.暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林,为什么?
6.用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处?3.金属的防护(1)覆盖保护层
(涂漆、电镀、涂油等);(2)改变内部结构
(如使用不锈钢)(4)附上较活泼金属,
如铁上镀锌;(3)烤蓝牺牲阳极的阴极保护
在被保护的金属器件上 附着一种更易失去电子的金属或合金的方法,称为“牺牲阳极的阴极保护”。这种方法可以应用于防止水下的船壳、 钢铁设备和地下管道的腐蚀。(2016)2015年11月首架C919打飞机总装下线,标志着我国跻身飞机研制先进国家行列。机身蒙皮使用的是第三代铝锂合金材料。
下列不属于铝锂合金性质的是 (填字母)。
a.密度大 b.硬度大 c.抗腐蚀 (2014)青奥中心外墙的复合保温材料采用铝合金锁边。有关铝合金的性质正确的是 (填字母)。
a.强度小 b.耐腐蚀 c.密度大(2013) ①“辽宁号”航母的服役举世瞩目。钢铁是制造航母的主要材料,钢铁在潮湿空气中易发生 腐蚀。请列举两种防止钢铁腐蚀的方法: 、 。(2011)铁锈的主要成分是 (填化学式),它是钢铁在潮湿的空气中发生 腐蚀的结果。课件36张PPT。第三单元 高分子材料和复合材料专题三 丰富多彩的生活材料金属材料无机非金属材料高分子材料和复合材料了解:高分子化合物的分类天然高分子
合成高分子线型高分子
体型高分子热塑性高分子
热固性高分子塑料 纤维 橡胶 涂料 粘合剂
功能高分子材料……阅读课本101-102,了解下列问题1、 塑料的主要成分是什么?2 、生产塑料的合成树脂有哪些?3 、塑料有什么优点?4 、塑料常见种类有哪些?合成树脂聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等密度小、强度高、化学性质稳定、耐磨擦等通用塑料:聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等
特种塑料:氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等
工程塑料:ABS塑料、聚碳酸酯等一、塑料知识回顾(重点掌握)1.聚合反应: 由相对分子质量小的化合物分子(单体)互相结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。聚合反应分为加聚反应和缩聚反应两种基本反应类型。2.加聚反应:乙烯(单体) 链节 聚合度 高聚物如何判断单体?
写出由丙烯制取聚丙烯的反应方程式? nCH3CH=CH2 3.缩聚反应
(注意:除生成高分子化合物外,还有小分子生成) ⑶塑料的分类:热塑性塑料成分为热塑性树脂。可以反复塑制,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性塑料通用塑料工程塑料成分为热固性树脂。加工成型后为不熔状态,如酚醛树脂、尿醛树脂等。通用性强、用途广、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,聚丙烯等。 机械性能好、强度高,可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。其他分类,分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类;或通用、工程和其他塑料三大类。热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)塑料热固性塑料(酚醛塑料)特性:受热时软化并可熔化成流动的液体,冷却后变成固体,加热后又熔化,可反复加工,多次使用特性:在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化 塑料按受热的情况可分为:热固性塑料再次受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互引力增强,会重新硬化聚乙烯(PE)产品保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒,化学稳定性好,适合做食品和药物的包装材料常见的塑料聚氯乙烯(PVC)化学稳定性好,耐酸碱腐蚀,使用温度
不宜超过60℃,在低温下会变硬。
分为:软质塑料和硬质塑料酚醛树脂聚丙烯有机玻璃 聚四氟乙烯ABS塑料二、纤维纤维天然纤维化学纤维棉花
羊毛
木材
蚕丝合成纤维:用石油、天然气等为原料制成的单体,再经聚合制成的纤维。如:
锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶
人造纤维:用化学方法对木材等天然纤维加工制成。如:黏胶纤维合成纤维优点:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。
缺点:吸水性和透气性不如天然纤维。
常见合成纤维:锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。几种纤维的性质实验(尼龙)三、橡胶橡 胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶聚硫橡胶
硅橡胶丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶(聚异戊二烯)橡胶硫化后,其柔韧性和弹性都会增大。橡胶的硫化合成橡胶四、功能高分子材料
1.功能高分子材料:2.功能高分子材料的种类
高吸水性材料
导电材料
生物活性材料等
指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。尿不湿 触摸屏具有优异的_________,较少受到____,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。
如:人造心脏、人造关节等。医用高分子材料: 生物相容性排斥五、复合材料1.复合材料:指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为_____,另外材料做为________。具有_______________________________等优异性能,在综合性能上超过了单一材料。2.复合材料的性能:基体增强剂强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀玻璃钢应用:汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。性能:强度达到某些合金钢的水平,耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能,具有较好的韧性。 (即玻璃纤维增强塑料)是将玻璃熔化并迅速拉成细丝,得到异常柔软的玻璃纤维,再将玻璃纤维加到合成树脂中,就制得玻璃钢。复合材料-玻璃钢玻 璃 钢 游 艇 碳纤维复合材料,它具有强度高、耐疲劳、重量轻等优点,主要以聚丙烯腈为原料,也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料。复合材料—碳纤维有机高分子材料的发展趋势1.旧材料改进推广(新型导电塑料、电磁屏蔽材料)
2.研制新材料(高分子智能材料、超导材料、光电转换材料、生物材料、光解水催化剂、热电膜、传感膜等)。
鲨鱼皮泳衣 轻便赛车波音767AV8B?鹞式飞机 课后作业:
1.下列元素中属于人体生命活动必需微量元素的是
A.H B.O C.Fe D.Na
19.下列物质的主要成分属于天然纤维素的是
A.聚乙烯 B.尼龙 C.棉花 D.涤纶3.垃圾处理无害化、减量化和资源化逐渐被人们所认识。垃圾的分类收集是实现上述理念的重要措施。某垃圾箱上贴有如右图所示的标志,向此垃圾箱中丢弃的垃圾应是
A.危险垃圾B.可回收垃圾C.有害垃圾D.其他垃圾
4.下列离子不会对水体造成污染的是
A.Cl- B.Cr3+ C.Hg2+ D.Pb2+
5.下列关于糖类、蛋白质、油脂和维生素的说法中,正确的是
A.它们的组成都含有C、H、O、N等元素
B.在一定条件下,它们都能发生水解反应
C.人体需要的二十多种氨基酸,都可以通过人体自身合成
D.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯,是一种高热量营养素6.一种二肽的结构简式为:,合成这种二肽的氨基酸是( )
A.B.C.D.7.
A.维生素C的结构简式是,它的分子式是 。由于它能防治坏血病,又称为 。在维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液颜色变红,说明维生素C溶液具有 性;在维生素C溶液中滴入少量蓝色的含有淀粉的碘水,可观察到的现象是 ,。说明维生素C具有 性。课件24张PPT。功能各异的无机非金属材料一、生活中的硅酸盐材料石器——燧石取火硅酸盐——水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅——光导纤维单晶硅——集成电路传统材料人类文明发展史新型材料信息材料 1.普通玻璃和水泥是用什么原料,采用什么方法制造的?
2.日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐材料制成的?
3.你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域的应用吗?【你知道吗】(1)主要原料: (2)主要成分:(3)反应原理:黏土 复杂的物理、化学变化硅酸盐 从黏土到陶瓷 【阅读小结】传统的陶瓷工艺
陶器和瓷器的坯体都是用黏土制成的,制作瓷器的黏土较纯净。普通陶器较为粗糙,有不同程度的渗透性。如果在坯体上涂上彩釉,烧制后可得到表面光滑、不渗水、色彩绚丽的陶瓷器具。【拓展视野】形形色色的玻璃
一种较为透明的固体物质,广泛应用于建筑物,用来隔风或透光.普通玻璃的生产Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 纯碱、石灰石和石英玻璃熔炉复杂的物理、化学变化,主要反应【阅读小结】几种玻璃的特性和用途【阅读小结】1、玻璃加热到一定温度后急剧冷却,就可以得到钢化玻璃。2、氢氟酸(HF)对玻璃具有腐蚀作用,可用于在
玻璃上雕刻各种精美图案,也可用于在玻璃仪 器(量筒、滴定管等)上标注刻度及文字。氢氟酸与玻璃发生的反应可以表示为:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O几种玻璃的制作及原理几种玻璃的制作及原理玻璃上镀银AgNO3+NH3·H2O==AgOH↓+NH4NO3AgOH+2NH3·H2O==[Ag(NH3)2]OH+2H2O银氨溶液3、在玻璃表面镀金属膜可以制得镀膜玻璃。镀膜玻璃外形美观,还可以阻挡红外线及紫外线的穿透。在玻璃上镀银、真空镀铝是制造镀膜玻璃常用的方法。4、普通玻璃加入适量溴化银、氧化铜的微小晶粒热处理变色玻璃主要反应:2 AgBr === 2Ag + Br2 光CuO2Ag + Br2 === 2 AgBr几种玻璃的制作及原理粘土,石灰石,石膏适量水泥回转窑高温复杂的物理、化学变化硅酸三钙:3CaO·SiO2
硅酸二钙:2CaO·SiO2
铝酸三钙:3CaO·Al2O3普通硅酸盐水泥的生产水泥制造流程石灰石
黏土粉碎、调和高温锻烧磨碎水泥石膏加入石膏作用:调节硬化速度 炼钢厂排出的炉渣主要含有哪些成分?为什么在炼钢厂附近常建有水泥厂?请从资源充分利用的角度谈谈这样布局的好处。 炼钢厂排出的炉渣含有多种化学成分,其中以氧化钙、二氧化硅、硅酸钙为主,氧化钙含量一般都在50%以上。这些都可用作水泥的生产原料,生产矿渣硅酸盐水泥,同时还可以利用产生的粉煤灰生产粉煤灰水泥。因此,通常可在炼钢厂周围建水泥厂以便合理利用炼钢炉渣。【交流与讨论】水泥、玻璃、陶瓷的比较石灰石、黏土碳酸钙、碳酸钠、石英砂 黏土水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑高温高温高温【归纳总结】复杂的物理、化学变化Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑复杂的物理、化学变化成分复杂Na2SiO3、
CaSiO3、SiO23CaO·SiO2
2CaO·SiO2
3CaO·Al2O3水硬性玻璃态物质抗氧化;抗酸、碱腐蚀;耐高温;绝缘【归纳总结】水泥、玻璃、陶瓷的比较例1:石灰石是工业原料之一,而制取下列物质不需用石灰石的是
A.玻璃 B.水泥 C.陶瓷 D.生石灰
例2:根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程,总结出硅酸盐工业的一般特点:
①原料一定是含硅元素的物质
②生成物是硅酸盐
③反应条件是高温
④发生复杂的物理、化学变化
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④【练一练】例3:与普通玻璃相比具有相同组成的是
A.钢化玻璃 B.光学仪器玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃
例4:下列物质中属于纯净物的是
A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.水玻璃 D.普通玻璃【练一练】二、光导纤维和新型陶瓷材料 光导纤维和各种新型陶瓷的开发和应用不仅为高科技发展提供了优质材料,也提高了人们的生活质量。光导纤维在信息工程中的应用,使人们可以坐在家中通过信息网络获取信息,联络亲友。新型高强度陶瓷材料的出现,克服了传统陶瓷的脆性。
由光导纤维组成的光缆可以代替通讯电缆,用于光纤通信,传送高强度的激光。光纤通信的容量比微波通信大103~104倍,而且传输速度快。用光缆代替通讯电缆可以节约大量有色金属。据统计,生产l km长的光缆只需几克超纯石英玻璃,约可节省铜1.1t 。光导纤维的制造与应用 把氧气和四氯化硅蒸气的混合气体通过在高温炉中旋转和移动的石英管,能反应生成二氧化硅。
把得到的沉积在管内的二氧化硅熔化,形成“玻璃棒”,在1900~2000℃的高温下再将其熔化、拉制成粗细均匀的光纤细丝。新型陶瓷例5:下列主要成分不含SiO2的是
A.光导纤维 B.计算机芯片
C.石英钟表 D.钢化玻璃
例6:磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料,它可用于制造人造骨骼,这是利用了该材料
A.机械功能 B.热功能
C.生物特性 D.光学特性【练一练】课件34张PPT。高二化学砖瓦房 1、从黏土到陶瓷1、混合2、成型3、干燥4、烧结5、冷却6、筛选制陶过程 陶 器瓷器从黏土到陶瓷
(1) 、 陶器、瓷器的主要原料是:
黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)
(2)、 手工制陶瓷过程:
混合→ 成型→ 干燥→ 烧结 → 冷却→ 陶瓷器
(3) 、陶器、瓷器两者的差异:(3) 、陶器、瓷器两者的差异:2、形形色色的玻璃石英砂(SiO2)、碳酸钠、碳酸钙玻璃熔炉复杂的物理化学变化,主要的化学反应Na2CO3 + SiO2 NaSiO3 +CO2高温CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2高温Na2SiO3、CaSiO3、SiO2玻璃态物质,没有固定熔点光学玻璃含有氧化铅,它的透光性和折光性良好,耐酸碱腐蚀。对玻璃进行特殊处理可以制成特种玻璃。
一种方法是给玻璃添加其他物质
石英玻璃管
石英玻璃的主要成分是SiO2 ,它的化学稳定性强、膨胀系数小。的玻璃含有硼酸盐
用于制作化学仪器彩色玻璃球 在玻璃原料中加入不同的氧化物可以使玻璃呈现不同的颜色。
例如,加入Co2O3呈蓝色,加Cu2O呈红色,加MnO2呈紫色,加CaF2呈乳白色。有色玻璃Fe2+Co2O3Cu2O 在玻璃种加入适量的溴化银和氧化铜
的微小晶粒,经过适当的热处理,可以制
成变色玻璃。
当强光照射到玻璃上,
2AgBr == 2Ag+Br2
当光线变暗,2Ag+Br2 == 2AgBr光CuO另一种是对玻璃进行特殊加工处理。 玻璃加热到一定温
度后急剧冷却,就可以
得到钢化玻璃。耐高温、
耐腐蚀、强度大、抗震
裂。刻花玻璃氢氟酸(HF)对玻
璃具有腐蚀作用,可用于在玻璃上雕刻各种精美图案,也可用于在玻璃仪器上标注刻度及文字。
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O 在玻璃表面镀金属膜可以制得。在玻璃上镀银、真空镀铝是制造镀膜玻璃常用的方法。
利用银镜反应可以在玻璃上镀银。
活动与探究-制作一个镀银小试管
1.在一个洁净的小试管中加入2mL2%AgNO3溶液,慢慢滴加2%氨水,边滴加边振荡试管,直到产生的沉淀恰好溶解为止。
2.再向试管中滴加2滴10%氢氧化钠溶液,随后加入3mL10%葡萄糖溶液,用温水浴加热几分钟。镀膜玻璃实验现象:试管内壁形成光亮的银镜3、硅酸盐水泥石灰石、黏土硅酸三钙:3CaO·SiO2
硅酸二钙:2CaO·SiO2
铝酸三钙:3CaO·Al2O3 石灰石黏土粉碎调和高温煅烧磨碎水泥
石膏水硬性性质硅酸盐水泥的应用
1、 配制水泥砂浆 ——水泥、沙子和水的混合物
2、 形成混凝土——水泥、沙子、碎石和水按比例 形成的混合物(如果以钢筋作结构,可形成坚固的钢 筋混凝土)。
目前,我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。水泥的强度和安全性是水泥质量的重要指标。我国以三个强度等级表示水泥的性能,等级越高性能越好。
水泥(cement)的硬化过程可以分为两个阶段。第一阶段是水泥加水后逐步发生水化反应,从具有可塑性与流动性的水泥浆,变成非流动性的水泥颗粒并丧失可塑性。第二阶段是水泥颗粒逐步吸收水,进一步发生水化反应,硬化成机械强度高的固体。水泥的硬化二、光导纤维和新型陶瓷材料 光导纤维和各种新型陶瓷的开发和应用不仅为高科技发展提供了优质材料,也提高了人们的生活质量。光导纤维在信息工程中的应用,使人们可以坐在家中通过信息网络获取信息,联络亲友。新型高强度陶瓷材料的出现,克服了传统陶瓷的脆性。
由光导纤维组成的光缆可以代替通讯电缆,用于光纤通信,传送高强度的激光。光纤通信的容量比微波通信大103~104倍,而且传输速度快。用光缆代替通讯电缆可以节约大量有色金属。据统计,生产l km长的光缆只需几克超纯石英玻璃,约可节省铜1.1t 。1、光导纤维 主要成分:SiO2 光纤通信较之普通电缆通信有许多突出的优点。首先,光纤通信有巨大的信息容量,一根头发丝那么细的光导纤维可以通几万路电话或2 000路电视。如果用许多根光导纤维组合成光缆,它的通信容量更大得惊人。其次,光纤通信不受外界电磁场的干扰,工作稳定可靠,保密程度高。第三,光纤通信损耗低,目前无中继传送距离一般为30~70 km(而同轴电缆每隔1.5 km就需设立一个中继站,来补偿电信号在传输中的损耗),很适合远距离信息传输。目前,人们已建成大西洋海底光缆(全长约7 000 km)。计划中的南太平洋光缆(全长约16 000 km)也正在紧锣密鼓的准备之中。进一步降低光纤损耗,减少中继站数目,甚至不用中继站,是人们的下一步目标。 医生的好助手
目前,在医学领域上,普遍使用一种连接着许多光纤的胃镜。这些光纤并成一束,束中各条光纤的相对位置保持不变。把胃镜插入病人胃里,胃镜接收到的光线沿着这些光纤传到体外。每条光纤中的光仅反映胃中一小点的情况,整束光纤中的光就拼合成胃里某一部分的图像。光纤胃镜的光源是在体外由光纤传进去的,它不产生热辐射,能减轻病人的痛苦。在光导纤维的一头装上精致小巧的微型镜头,将胃内的情况传到体外拍摄下来或显示在屏幕上。还可以在胃镜光纤中留出空的通道,以插入切取生理切片的镊子。
因为光纤又细又软,故可将医生用来观察人体内部病变情况的内窥镜做得小巧玲珑。胃镜是内窥镜中比较粗的一种,但也只有15 mm左右,其他如食道镜、膀胱镜还要细小得多。可见:光导纤维的应用,使医用内窥镜从构造到功能都发生了重要的变化。
近年来,一种激光光纤药头内窥镜碎石系统已研制成功。这种系统利用胃镜把带有药头的光纤导管送入胃中,然后沿光纤通入激光。激光可以像引爆雷管一样,使药头炸裂并产生冲击波,击碎胃石,再用胃镜把碎石取出。利用该系统已成功地击碎大小为8 cm×10 cm×6 cm的胃石并取出碎石。这种系统还可以用来治疗膀胱结石、输尿管结石和胆结石等疾病。
光导纤维在医学上的另一个重要应用是通过微细的光纤将高强度的激光输入人体的病变部位,用激光来切除病变部位。这种手术不用切开皮肤和切割肌肉组织,减少了病人的痛苦,而且切割部位准确,手术效果好。 陶瓷应用的新天地
当宇宙飞行器完成航天任务返回地球时,它面临着与陨星一样的处境。研究结果表明:当宇宙飞行器的飞行速度等于声速的3倍时,其前端的温度可达330℃;当飞行速度等于6倍声速时,可达1 480℃。宇宙飞行器邀游太空归来,到达离地面60~70 km的高度时,其速度仍保持在声速的20多倍,温度在10 000℃以上,这样的高温足以把宇宙飞行器化作一团熊熊的烈火。高速带来了高温,这似乎是一道不可逾越的障碍。人们把这种障碍称为“热障”。
怎样使宇宙飞行器克服“热障”,安全地返回地面呢?科学家在分析了“宇宙不速之客”——陨石后发现,陨石表面虽已熔融,但里面的化学成分没有变化。这说明陨石在下落过程中,尽管表面因摩擦生热产生几千度高温而熔融,但由于穿过大气层的时间很短,热量还来不及传到陨石内部。这给科学家以启发:让宇宙飞行器的头部戴一顶用烧蚀材料做成的头盔”,把重返大气层时摩擦产生的热量消耗在烧蚀材料的熔融、气化等一系列物理和化学变化中,“丢卒保车”,达到保护宇宙飞行器的目的。2、新型陶瓷结构陶瓷制品生物陶瓷制品透明陶瓷和纳米陶瓷
一般陶瓷因为内部有杂质和气孔而不透明。用高纯度的原料可获得透明陶瓷。这些透明陶瓷不仅光学性能优异,而且耐高温,熔点一般都在
2 000℃以上。透明陶瓷的透明度、强度、硬度都高于普通玻璃。用透明陶瓷制造高压钠灯,发光效率比高压汞灯高一倍,使用寿命可达2万小时。 人们把陶瓷粉体的颗粒加工到纳米级,便得到了纳米陶瓷。纳米陶瓷成功地解决了陶瓷易碎的问题。纳米陶瓷还具有延展性,如室温下合成的Ti02
陶瓷可以弯曲,塑性、韧性好。纳米氧化锆陶瓷颗粒光导纤维和新型陶瓷材料传统无机非金属材料与新型非金属材料的比较: 传统无机非金属材料:性质稳定、抗腐蚀耐高温、
质脆、经不起热冲击新型无机非金属材料:耐高温强度高、具有电学性质、具有光学性质、具有生物功能课后作业:
1.下列气体的排放可能会造成酸雨的是
A.CO B.CH4 C.SO2 D.N2
2.人生病时要合理用药。下列药品与其作用相匹配的是
A.氢氧化铝:中和过多胃酸 B.阿司匹林:消炎抗菌
C.青霉素:解热镇痛 D.医用碘酒:人体补碘
3.下列食物中富含维生素C的是
A.食用油 B.蔗糖 C.西红柿 D.鸡蛋
4.下列物质的主要成分属于有机高分子材料的是
A.聚丙烯 B.新型陶瓷 C.镁铝合金 D.钢化玻璃
5.3月22日是世界水日。混凝法是净化水常用的方法,在天然水或污水中加入一定的混凝剂,可使水中的悬浮物变为沉淀而除去。下列物质中可以作为混凝剂的是
A.氯化钠 B.氯气 C.小苏打 D.明矾
6.下列说法错误的是
A.钢板镀锌可以防止锈蚀
B.羊毛、蚕丝、棉花的主要成分都是纤维素
C.高纯石英玻璃可用来制造光导纤维
D.生铁和普通钢都是铁碳合金7(1)某肉制品包装上印有相关配料:精选瘦肉、食盐、亚硝酸钠、苯甲酸钠。其中属于调味剂的是 ,属于发色剂的是 ,属于防腐剂的是 。
(2)亚硝酸钠有毒,其外观和咸味与食盐很相似,因此要防止因误食亚硝酸钠而发生事故。亚硝酸钠和氯化钠的部分性质如下表:请根据表中信息设计一种鉴别NaNO2和NaCl的方法,写出简单的操作过程、现象和结论:
谢谢!