第二節新型材料的研制1第一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一看看——我們的廚房中有些什么材料？自來水管：鍍錫管水槽、水龍頭：不銹鋼金屬材料餐臺、櫥窗：玻璃墻壁：瓷磚無機非金屬材料抽油煙機外殼、餐具、餐椅：是塑料地毯：是合成纖維廚房桌臺面：是人造大理石合成材料櫥門外層：是涂料、漆復合材料2第二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一第二節新型材料的研制3第三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一

從人們的衣食住行到太空世界的探究，都離不開材料。材料的應用和發展與人類文明的進步緊密相關。當代人類社會已經進入了一個材料技術和應用迅猛發展的嶄新時代人們對材料的認識、制造和使用，經歷了從天然材料到人工合成材料，為特定需求設計材料的發展過程。材料技術和應用的每一次重大進步，都與化學等科學的發展密不可分。4第四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一一、金屬材料1、金屬材料：金屬材料包括純金屬與合金。2、金屬使用的歷史過程：青銅器時代：青銅器是人類社會最先使用的金屬材料；（青銅：主要為銅（Cu）、錫（Sn）的合金）

青銅器（戰國）錯金犀牛尊青銅器（戰國）司母戊方鼎5第五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一鐵器時代：鋼鐵的使用代表了中國進入了封建社會

你知道怎么煉鐵的？原料：原理：鐵礦石、焦碳、石灰石利用還原劑把鐵礦石中的鐵還原出來近現代：鋁合金等新型合金的材料；金屬鋁的冶煉方法：電解熔融狀態的氧化鋁思考：通過人類社會利用金屬材料的順序的分析，你覺得與哪些因素有關？出土的鐵制品6第六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一思考：通過人類社會利用金屬材料的順序的分析，你覺得與哪些因素有關？回答：（1）與金屬活動性順序有關，Cu、Fe、Al的金屬活動性依次增強，活動性弱的金屬，先利用（2）與冶煉金屬工藝的難易程度有關，Al需要電解，冶煉要求最高，所以后利用。7第七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一3、新型金屬材料：

鋁鈦合金：耐腐蝕、質輕、高強度、高韌性，主要用于飛機制造工業；

硬鋁常用于制造飛機的外殼高壓鍋是用鋁合金制造的鋁合金賽車鋁合金門窗8第八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一儲氫合金主要由鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金以及稀土系儲氫合金重要應用利用儲氫合金制造鎳氫電池9第九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一形狀記憶合金全程Ti-Ni記憶合金花

●鎳-鈦合金（又稱NT合金）具有記憶功能。●能引起記憶合金形狀改變的條件是溫度。4、金屬材料的優點及缺點：強度大，但不耐腐蝕10第十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一1、依據你的興趣，收集關于用不同金屬材料制造的日用品、工藝品和各種兵器的史料，說說它們各是用什么金屬材料制成的？有什么優異性能，并與同學們交流2、在使用金屬材料時，人們需要防止金屬材料腐蝕、延長金屬材料的使用壽命。請你結合已經學過的知識和已有的生活經驗，與同學們討論防止金屬材料腐蝕的措施，并指出在使用金屬材料時應該注意那些問題。11第十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一二、無機非金屬材料1、無機非金屬材料主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等優點：耐高溫；缺點：脆性大陶瓷：●古代的陶瓷●新型陶瓷材料12第十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一古代的陶瓷——

陶器新石器時代馬家窯文化螺旋紋彩陶雙耳甕新石器時代半坡文化陶俑壺新石器時代彩陶人面紋缽

13第十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一古代的陶瓷——

瓷器清光緒青花云紋瓶唐駱駝載樂俑北宋白釉刻花梅瓶14第十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一某些新型陶瓷能承受高溫、強度高

氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200℃左右的高溫下，仍具有很高的強度，可用來制造汽輪機葉片、軸承、永久性模具等。15第十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一某些新型陶瓷具有生物特性據新華社墨西哥城2004年1月20日電墨西哥科學院日前發表的一份材料說，該國科研人員經過10年的努力，成功開發出一種可供移植的新型陶瓷骨。研究者強調說，這種陶瓷骨具有組織相容性和生物穩定性好等特點。它不會導致排異反應，有利于誘導骨質的生長。這種人工骨富含鈣、鋅，有利于手術后傷口皮膚更快愈合16第十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一某些新型陶瓷具有壓電效應：●如安放在打火機中的壓電陶瓷，一經敲打即刻產生一個電火花，將機械能轉變成電能。●醫用B超發生器的心臟也是一塊壓電陶瓷，它實現的卻是一個逆向轉換：將電脈沖轉變成機械振動，產生超聲波。17第十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一其他無機非金屬材料——玻璃制造普通的原料是純堿(Na2CO3)、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）以及一些輔料。18第十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一玻璃包括

★普通玻璃、★有色玻璃、19第十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一★鋼化玻璃是將普通退火玻璃切割成要求尺寸，然后加熱到接近的軟化點，再進行快速均勻的冷卻而得到。

20第二十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一★特殊玻璃。21第二十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一新型無機非金屬材料——光導纖維22第二十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一新型無機非金屬材料——光導纖維23第二十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一新型無機非金屬材料——光導纖維24第二十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一三、合成材料

在日常生活中,用得最多的材料是有機合成材料(簡稱合成材料)有機合成材料的誕生、結束了人類只能依靠天然材料的歷史。用棉、麻等植物纖維和動物的毛.蠶絲等天然纖維紡紗織布,已有悠久的歷史.但天然纖維織物數量有限品種單調,遠不能滿足人口增長和人們對紡織品的需求.25第二十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一三、合成材料隨著化學科學的發展,人們掌握了通過化學方法將竹木材等原先難以制造紡織品的材料加工成人造纖維,繼而又出現了用石油產品、煤、石灰石、水、空氣等為原料,通過一系列化學反應制造合成纖維的方法

合成纖維強度高耐磨彈性好耐化學腐蝕,但吸水性和透氣性不如天然纖維優良現在,人們使用的紡織品既有天然纖維,有有人造纖維,五光十色,琳瑯滿目26第二十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一三、合成材料1、主要包括：塑料、合成橡膠、合成纖維優點：強度大、密度小；缺點：不耐高溫2、塑料

當今世界塑料制品之多,是人們難以想象的。雖然不同的塑料有不同的性能，但它們都在一定條件下塑造成型的高分子材料。它們可以制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包裝材料、電器絕緣體和外殼等。27第二十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（1）常見的塑料：聚乙烯（PE）聚氯乙烯（PVC）聚苯乙烯（PS）有機玻璃（PMMA）電木塑料；28第二十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一29第二十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一聚氯乙烯產品聚乙烯塑料薄膜大棚30第三十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一聚苯乙烯產品塑料光纖包裝膜31第三十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一PVC高發泡管材有機玻璃32第三十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（2）實驗：點燃聚乙烯及聚氯乙烯，觀察現象P102活動與探究實驗樣品實驗現象燃燒情況是否有黑煙是否有氣味聚乙烯聚氯乙烯易燃不斷滴落沒有無氣味不易燃燒大量黑煙產生刺鼻氣味解釋與結論：組成元素為C、H，生成物為CO2、H2O，故聚乙烯無毒，可用于包裝食品。組成元素為C、H、Cl，生成物除了CO2、H2O外，還有HCl或其他含氯物質。故聚氯乙烯有毒，不宜用于包裝食品。33第三十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一（3）塑料的應用帶來的負面影響——“白色污染”（廢棄塑料的增加，帶來的環境污染）（4）解決“白色污染”問題：A．盡可能的減少使用塑料制品；B．回收廢舊塑料；C．研制和推廣可降解塑料34第三十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一3、合成橡膠：P104（1）向橡膠中添加炭黑，為了增加其耐磨性；（2）向橡膠中添加硫元素，為了增加其強度，但會減弱其彈性。（3）合成橡膠與天然橡膠相比，優點為良好的彈性、絕緣性及耐高溫性。天然橡膠合成橡膠35第三十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一合成橡膠的用途36第三十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一

天然纖維合成纖維例舉棉花、羊毛等滌綸（的確良）、錦綸、腈綸等性質吸水性、透氣性好強度高、彈性好、耐磨和耐化學腐蝕4．合成纖維：（1）合成原料：主要為石油、煤、石灰石、水、空氣等；（2）幾種纖維的性質比較實驗：37第三十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一晴綸化纖面料38第三十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一課本P103[實驗1]和[實驗2]

性質纖維種類灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響棉花、麻動物的毛化纖布料迅速燃燒，產生黃色火焰，有燒紙的氣味，固體剩余物松脆燃燒，并產生燒焦羽毛的氣味，固體剩余物松脆

燃燒時先卷曲、融化，后燃燒，冷卻后固體剩余物變硬變脆幾乎無變化幾乎無變化稍微膨脹變脆幾乎無變化39第三十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一棉花（天然植物纖維）植物纖維主要是由纖維素組成，在酸性或者堿性溶液中容易水解為葡萄糖羊毛線（天然動物纖維）動物纖維中含有蛋白質，在堿性溶液中容易被溶解。尼龍線（合成纖維）合成纖維耐酸堿溶液的腐蝕（3）合成纖維的優點與缺點A．優點：強度高、耐磨、彈性好、耐化學腐蝕性；B．缺點：吸水性和透水性差結論與解釋40第四十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一四、復合材料

不同的材料具有不同的性能；金屬材料強度大，但不耐腐蝕；陶瓷材料耐高溫、但脆性大；合成材料強度大、密度小，但不耐高溫。而航天、航空工業需要密度小、耐高溫、高強度的特殊材料。那么，怎么才能獲得航天工業所需要的各種特殊材料呢？閱讀課本P105第一自然段41第四十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一四、復合材料1．定義：是將兩種或者兩種以上的材料復合成一體而形成的材料，具有更優異的綜合性能。復合材料制成的船體2．主要集中復合材料（1）鋼筋混凝土：鋼筋（金屬材料）和混凝土（無機非金屬材料）的復合材料；（3）玻璃鋼：塑料（合成纖維）和玻璃纖維（無機非金屬材料）的復合材料；（2）機動車輪胎：合金鋼（金屬材料）和合成橡膠（合成材料）的復合材料；42第四十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一四、復合材料

2008年9月和2011年11月，“神舟七號”和“神舟八號”飛船分別成功完成太空航行。飛船的制造，需要多種具有特殊性能的復合材料。復合材料通常是由搭建作用的基本材料和分散于其中的增強材料兩部分組成。以金屬為基體的金屬基復合材料，由于金屬和增強材料的共同作用，使其有強度高、密度小、耐摩擦、耐高溫等性能，成為航天、航空等尖端領域的常用材料之一。43第四十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一四、復合材料基體增強材料應用鋁、鎂石墨衛星、導彈、飛機的結構部件鎂、鈦硼天線結構、發電機葉片鋁、鈷金屬炭化硅高溫發動機零件44第四十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期一練習一

我們發現在金屬利用的過程中,首先利用青銅,然后開始使用鐵及鋼制品,到近現代才開始利用鋁制品.請你思考一下,這樣一個順序與那些因素有關?金屬活動性強弱冶煉金屬的難易程度45第四十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，