课件37张PPT。F-117隐形战斗机材料的发展石制割砸器具石器时代:印地安人用的石斧青铜器时代:青铜宝剑青铜编钟青铜鼎青铜制成的摇钱树青铜器铁器时代:铁斧铁梨古代铁器 回顾人类的历史,石器.青铜.钢铁(工
业革命).硅(信息时代)等材料研究上
的重大突破无疑是“人类进步的里程碑”。如今，随着现代社会的快速发展,新材料实际上已经成为了“高技术产业的先导和基础”,对人类社会的进步发挥着决定性作用。
新型材料是指新出现或正在发展中的具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。 1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为"神奇的功能材料"。记忆合金:矫形牙齿的记忆合金材料用形状记忆合金制造的人造卫星天线 1969年7月20日,乘坐“阿波罗-11号”登月舱的美国宇航员阿姆斯特朗在月球上踏下了第一个人类的脚印，人们谛听着这位勇士从月宫里传回的富于哲理的声音:“对我个人来说，这只是迈出的一小步；但对全人类来说，这是跨了一大步”,阿姆斯特朗当时的图像和声音就是通过形状记忆合金制成的天线从月球传输回地面的。 形状记忆合金半导体材料制成的芯片:碳纤维材料制成的自行车前叉先进复合材料:高级复合材料光电子信息通讯材料: 目前的光纤通信,是把声音或图象通过电话机或电视摄像机变成电信号,再通过光调制机对激光光源进行调制，把电信号变成光信号,由光导纤维传送到接收端,接收端的激光接收机通过光电转换器，把光信号还原成电信号,进入电话机或电视机,重现发送的声音或图象。未来的光纤通信,可以不用电信号，而是将声音或图象直接转换成光信号用光纤进行传输,电只是作为能源加以使用,到那时电话电报电视等电通信方式将变成“光话.光报.光视”等光通信方式,人类将进入一个无限美好的真正的光通信时代。 真正的光通信时代——现代通信用光缆超级陶瓷材料:超 级 陶 瓷超导材料:不沾锅超导材料 超导材料是一类在低温下(23.2K或更低温度下)电阻可以完全消失的材料。用超导材料做成导线,电阻几乎为零，可以实现远距离无损耗输电；超导材料可以产生极强的磁场，用于制造磁悬浮列车；用超导材料制成的发电机将会比现有的发动机输出功率高100倍以上,由于超导现象发生在很低的温度下,使其应用受到很大的限制,因此寻找研制在较高临界温度下具有超导特性的材料成为近30年来科学家研究的重要课题。
1986年，瑞士的IBM公司实验室首先在高温氧化物超导体的研究中取得了决定性的突破。在通式为AxByCuzOw(A
＝La，Y……；B＝Ba，Sr……等)的钙钛矿结构的体系中,获得了临界温度Tc达35K的超导体,因此他们获得了1987年诺贝尔物理奖。1987年,美国休斯敦大学的朱经武小组.中科院物理研究所赵忠贤等发现了临界温度Tc为90K的Y－Ba－Cu－O材料,实现了在液氧（77K）中的超导性。超级塑料制成的mP3新型高分子材料:超级塑料高级人造纤维纳米材料 纳米材料是指材料的显微结构尺寸均小于100钠米,并且具有某些特殊性能的材料。纳米材料的主要类型有:纳米粉末.纳米薄膜.纳米丝.纳米管等。判断一种材料是否是纳米材料，有两个条件:一是看微粒尺寸和晶粒尺寸是否小于100纳米；二是看是否具有不同于常规材料的性能，这两个条件缺一不可。
直接泼到纳米衬衫上的水和油污只是停留在衣服的表层，轻轻一掸就掉下去了，没有留下一点痕迹。纳米材料制成的金属硬度会提高数倍,把纳米催化剂溶解在汽油里,可大大提高内燃机的工作效率…… 1nm=10-9m纳米节能灯能用5万小时纳米国旗有望飘扬天安门 天安门国旗的指定生产厂———北京京工红旗厂向天安门管委会赠送了两面运用纳米技术制造的国旗,据介绍,纳米国旗的防水效果达到
5级,除高压水枪外，一般的雨水都不能在旗帜中渗透，因此雨天
一样能飘展。此外,
纳米国旗还具有优
异的防尘和固色功
能，可大大延长其
使用寿命。纳米技术新产品－玻璃自己“洗脸” 日前,美国两大玻璃制造商皮尔金顿和PPG分别宣布,他们利用纳米技术研制成功了新型的“自净玻璃”。新型玻璃会自动“洗脸”、“美容”，保持明净。这种玻璃的神奇之处全在于它穿上了40纳米厚的二氧化钛“外套”,相当于头发丝粗细的1/1500,自净玻璃上的纳米膜与太阳光线中的紫外线反应，会产生双重作用：其一是催化作用，即可以使可见光中的远紫外线分解落在玻璃上的有机物，使有机污物化为乌有；其二它能使玻璃表面变成亲水性的，能把雨点或雾气变成一个薄层而使玻璃表面湿润，并洗掉玻璃表面的脏物。通常,这个涂层被光照“充电”5日后,夜间也能工作。 ????在自洁的同时，这种纳米涂
层还能不断分解甲醛、苯、氨
气等有害气体，杀灭室内空气
中的各种细菌和病毒，有效地
净化空气，减少污染。中国科学家打造铂金“纳米皇冠”世界首创 中新网电?在中国国家自然科学基金委“纳米科技重大研究计划”以及中国科学院“百人计划”的支持下，中国科学家运用分子纳米技术打造出了一顶新颖的铂金“纳米皇冠”。????
据中国科学院消息,日前出版的国际著名化学期刊《德国应用化学》报道了中国科学院化学所高分子物理与化学国家重点实验室于澍燕研究员领导的研究组在自组装纳米结构方面取得的重要进展。该工作报道了一系列尺寸可调、功能化的“纳米皇冠”，并发现了这些自组装体系在水介质中对阴离子的特征选择键合作用，以及在阴离子纳米传感器、模拟酶和绿色化学等方面的应用前景.
据介绍，金属在材料、蛋白酶、医药以及催化等领域中都起着非常重要的作用。根据新的概念，他们自组装出了前人一直探索但没有突破的“金属杯芳烃”类似物。有机杯芳烃是一类具有开放结构和
诱导性质的杯状超分子,在超分子科学的诸多领
域,如超分子催化、仿生、人工模拟酶、物质分
离与分析以及纳米结构自组装等方面都具有相
当诱人的应用前景。 ???? 消息说，作为中科院“百人计划”入选者的于
澍燕研究员,在后，短短的一年时间里，成功地
运用于自组装以及分子纳米技术研究中。新型材料光电子
信息
材料先进复合
材料超级陶瓷
材料新型金属
材料新型
高分子
材料最引人关注的新型材料超导材料纳米材料1.光电转换材料,分解水的催化材料和储氢材料等能源材料将实现高效化；
2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量得到进一步改善(如“白色污染”将被消除)；
3.高温超导材料进入实用阶段；
4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用；
5.纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神通…… ??? 社会需要材料,材料离不开化学。开发新材料需要大家学好化学。展望21世纪,材料科学的前景是美好的:石器陶器青铜器铁器合成材料新型材料材料的发展顺序材料的发展历程:石器陶器青铜器钢铁的使用合成材料的使用新型材料的使用原始社会火的发明商朝春秋晚期标志着生产力的不断发展100多年前21世纪(信息时代)开动脑,巧设计： 硫酸铜是农药波尔多液的主要原料,由于病虫害严重,一段时间内市场上非常紧缺. 某厂想利用存积的废料—铜屑来制备硫酸铜,以满足市场需求。如果你们是该厂的技术开发小组,请你们设计几种制备的方法探究怎样以铜为主要原料制备硫酸铜1.设计制备方法:
(1)已知铜能与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜.SO2和水
(2) .
(3) .2.实验原理(写出相应的化学方程式)
(1) .
(2) .
(3) .3.请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论,指出绿色工艺的可行性。将铜加热转化为氧化铜,然后将氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜Cu+H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+H2O 2Cu＋O2△2CuO CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O CuH2SO4(浓)CuSO4 CuCuOO2CuSO4H2SO4 CuAgNO3Cu(NO3)2Cu(OH)2NaOHCuSO4H2SO4利用率低.会
产生SO2污染 可以利用 成本高.步骤繁锁 方案一: Cu＋2H2SO4(浓)△CuSO4＋SO2↑＋2H2O 方案二: 2Cu＋O2△2CuO CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O 方案三: Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu(NO3)2 Cu(NO3)2＋2NaOH＝Cu(OH)2↓＋2NaNO3 Cu(OH)2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O 化工生产原则:1.增加原料的利用率和产品的产量2.操作简便,安全无危险3.产生的污染少,并有效地处理“三废”(废水.废气.废渣)4.制备成本低等方面 煤.石油制品脱硫处理, 减少大气SO2污染绿色食品绿色旅游绿色装修绿色工地安全无公害,不使用化肥和农药不破坏自然环境和文物设施降噪.降尘环保材料——无毒绿色行为想一想生活中我们可以去做到哪些绿色行为?不用一次性筷子控制实验药品用量不随地吐痰不用含氟冰箱不用含磷洗衣粉垃圾袋装,分类投放少用不可降解的塑料制品不吃野生动物节电节水绿色化学生产工艺无毒.安全.原子转化率高绿色话题再 见新型材料： 光电子信息材料先进复合材料超级陶瓷材料新型金属材料新型高分子材料超导材料树脂基复合材料 金属基复合材料
陶瓷基复合材料 碳纤维复合材料 纳米陶瓷 记忆合金、铝合金、金属玻璃 导电塑料做成的塑料电池
人工器官、可降解材料、
高吸水性高分子
