第2节 新型材料的研制 课件（64张PPT）

(共64张PPT)
新型材料的研制
材料：
人类能用来制作有用物件的物质。
石器时代
青铜器时代
青铜（主要为Cu、Sn合金）
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
青铜器时代
铁 器 时 代
铁耙
两汉时期　西汉农具
人造红宝石
史前材料
古代材料
近代材料
现代材料
人们对材料的认识、制造和利用，经历了从天然材料到人工合成材料、为特定需求设计材料的发展过程。
材料---------人类文明的基石
让我们详细了解这些材料吧！！
金属材料： 纯金属和合金
航母
航母
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
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
记忆合金花
交流与讨论
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
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
优点：
强度大
缺点：
不耐腐蚀
化学与生活
在使用金属材料时，人们需要防止金属材料腐蚀、延长金属材料的使用寿命。请你结合已经学过的知识和已有的生活经验，与同学们讨论防止金属材料腐蚀的措施。
无机材料 —— 无机非金属材料
主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等
优点：耐高温；缺点：脆性大
清光绪
青花云纹瓶
唐
骆驼载乐俑
玻璃杯
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 —— 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
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
新型陶瓷材料
陶瓷刀
陶瓷假肢
耐磨零件
发动机轴承
玻璃
强化玻璃
玻璃存储器
光功能玻璃
激光玻璃
新型无机非金属材料——光导纤维
简称光纤，是一种能高质量传导光的玻璃纤维，主要成分是二氧化硅（SiO2），用于通讯，网络等
涂有隐形材料的飞机---F117
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
天然橡胶：
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
藏 羚 羊
纤维皇后——绒之王
羊绒是一根根细而弯曲的纤维，其中含有很多的空气，并形成空气层，可以防御外来冷空气的侵袭，保留体温不会减低。一只绒山羊每年产绒仅150-200克。
羊绒纤维比羊毛细很多，外层鳞片也比羊毛细密、光滑，重量轻、柔软、韧性好
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
二、合成材料
主要包括：
塑料、合成纤维、合成橡胶
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。
常见塑料的品种和用途
聚乙烯（PE） 聚氯乙烯（PVC） 聚苯乙烯（PS) 有机
玻璃 电木
塑料
包装袋
排水管
一次性饭盒
广告牌
灯头
PP奶瓶
聚丙烯
PES奶瓶
聚醚砜
聚乙烯
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。
聚氯乙烯
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。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
白色污染
被称为“白色污染”的，我们目前常见常用并常说的一次性“塑料餐具” 。 当白色的、轻轻的但却有相当厚度的塑料一次性餐具进入我们的生活时，我们着实为这方便又实用的小东西叫过好——它因不能重复使用而卫生，不需要洗涤而方便，等等。
但很快，我们就认识到，这类塑料餐具，虽说在用后被我们扔掉了，但却永远成为这个地球上的无机物垃圾。用专业术语说就是，自然状态下不能分解。于是，这给人类带来方便的东西也给地球带来麻烦。从农村到城市，从田野到山林，从小河沟到扬子江，到处可见废弃的一次性塑料餐具。于是，人们开始呼吁治理这“白色污染”，消灭这“白色污染公害”。
塑料的应用带来的负面影响——“白色污染”
如何在生活中减少“白色污染”的产生？
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
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）
（2）合成纤维
活动 ◆ 探究
天然纤维和合成纤维的区别？
纤维种类
（性质） 灼烧情况 受酸溶
液的影响 受碱溶液的影响
棉线
（天然植物纤维）
羊毛线
（天然动物纤维）
化纤布料
（合成纤维）
有烧纸的气味，最后烧成灰
产生烧焦羽毛的气味
结成硬块
不耐酸
不耐碱
耐酸
不耐碱
耐酸
耐碱
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。
（3）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
不同的材料具有不同的性质：
１、金属材料强度大，但不耐腐蚀
２、无机非金属材料耐高温，但脆性大
３、合成材料强度大、密度小，但不耐高温
复合材料
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。
钢筋混凝土
由钢筋和混凝土的复合而成的材料
机动车轮胎
橡胶与合金钢复合而成的材料
玻璃钢
塑料中嵌入玻璃纤维制成的复合材料
碳纤维
掺有金属短纤维、碳材料、有机高分子等材料的复合材料，应用于航空、体育领域
材料
复合材料
金属材料
无机非金属材料
合成材料
无机材料
纯金属
合金
有机合成高分子材料
“材料是制造业的基础，决定着整个国家的强富与贫穷。强国梦，材料不可或缺。”
2014年度感动中国中，有一座奖杯属于我们材料领域熟悉的泰斗——“忧国不谋身”的师昌绪先生。
大师已去，事业犹在。愿我们青年一代能够追随先生脚步，身怀报国心，实现材料强国梦。