新型材料的研制PPT課件3-滬教版

1、第2節(jié) 新型材料的研制材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)石器時(shí)代青銅器時(shí)代青銅（主要為Cu、Sn合金）青銅（主要為Cu、Sn合金）青銅器（戰(zhàn)國）錯(cuò)金犀牛尊青銅器（戰(zhàn)國）司母戊方鼎青銅器時(shí)代鐵 器 時(shí) 代鐵耙 兩漢時(shí)期西漢農(nóng)具 材料-人類文明的基石讓我們詳細(xì)了解這些材料吧！材料復(fù)合材料金屬材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料無機(jī)材料純金屬合金金屬材料： 純金屬和合金 鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨 鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其

2、抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)船舶、化工和通訊設(shè)備等鈦金屬腕表鈦合金鈦合金優(yōu)點(diǎn)： 高強(qiáng)度 高韌性 耐腐蝕 質(zhì)地輕儲(chǔ)氫合金主要由鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金以及稀土系儲(chǔ)氫合金 重要應(yīng)用 利用儲(chǔ)氫合金制造鎳氫電池 形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的合金被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動(dòng)控制開關(guān)，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。在航空上的應(yīng)用月球上的“奇葩”在室溫下用形狀記憶合金制成拋物面天線，然后把它揉成直徑5厘米以下的小團(tuán)，放入阿波羅11號(hào)的艙內(nèi)，在月面上經(jīng)太陽光的照射加熱使它恢復(fù)到原來的拋物面形狀。這樣就能用空間有限的火箭艙運(yùn)送

3、體積龐大的天線了。 形狀記憶合金的發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)60年代初，美國馬里蘭州海軍軍械研究所的科學(xué)家比勒，用鎳鈦合金絲做試驗(yàn)。這些合金絲彎彎曲曲，為了使用方便，他把這些合金絲弄直了。但是，當(dāng)他無意中把合金絲靠近火的時(shí)候，奇跡發(fā)生了：已經(jīng)弄直的合金絲居然完全恢復(fù)了它們原來彎彎曲曲的形狀。 形狀記憶合金的特點(diǎn) 形狀記憶合金材料是一種新型的功能材料，其特點(diǎn)是在一定的外力作用下可以改變其形態(tài)(形狀和體積)，但當(dāng)溫度升高到某一定值時(shí)，它又可完全恢復(fù)原來的形態(tài)。 全程Ti-Ni記憶合金花 金屬材料包括純金屬和合金金屬材料使用的歷史幾種新型合金鈦合金儲(chǔ)氫合金“形狀記憶”合金青銅器時(shí)代：青銅鐵器時(shí)代：生鐵和鋼近現(xiàn)代:

4、 鋁 金屬材料在人類社會(huì)發(fā)展中起著重要的作用，但是人們需要防止金屬材料的腐蝕，延長金屬材料的使用壽命。請你結(jié)合已學(xué)過的知識(shí)和已有的生活經(jīng)驗(yàn)，談一談在使用金屬材料時(shí)應(yīng)注意哪些問題？問題 思考交流與討論我們發(fā)現(xiàn)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(xiàn)代才開始利用鋁制品.請你思考一下,這樣一個(gè)順序與那些因素有關(guān)?金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱冶煉金屬的難易程度無機(jī)非金屬材料陶瓷、水泥、大理石、 玻璃等古代的陶瓷新型陶瓷材料其他無機(jī)非金屬材料古代的陶瓷 陶器新石器時(shí)代馬家窯文化 螺旋紋彩陶雙耳甕 新石器時(shí)代半坡文化 陶俑壺 新石器時(shí)代 彩陶人面紋缽 古代的陶瓷 瓷器清光緒 青花云紋瓶 唐 駱

5、駝載樂俑 北宋 白釉刻花梅瓶 某些新型陶瓷能承受高溫、強(qiáng)度高 氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200左右的高溫下，仍具有很高的強(qiáng)度，可用來制造汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等。某些新型陶瓷具有生物特性 據(jù)新華社墨西哥城2004年1月20日電墨西哥科學(xué)院日前發(fā)表的一份材料說，該國科研人員經(jīng)過10年的努力，成功開發(fā)出一種可供移植的新型陶瓷骨。 研究者強(qiáng)調(diào)說，這種陶瓷骨具有組織相容性和生物穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。它不會(huì)導(dǎo)致排異反應(yīng)，有利于誘導(dǎo)骨質(zhì)的生長。這種人工骨富含鈣、鋅，有利于手術(shù)后傷口皮膚更快愈合某些新型陶瓷具有壓電效應(yīng)：如安放在打火機(jī)中的壓電陶瓷，一經(jīng)敲打即刻產(chǎn)生一個(gè)電火花，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。醫(yī)用B超發(fā)

6、生器的心臟也是一塊壓電陶瓷，它實(shí)現(xiàn)的卻是一個(gè)逆向轉(zhuǎn)換：將電脈沖轉(zhuǎn)變成機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波。 玻璃污染變色玻璃 美國加州大氣污染觀測實(shí)驗(yàn)室研制出一種能探測污染的污染變色玻璃。這種玻璃受到污染氣體污染時(shí)能改變顏色，例如當(dāng)受到酸性氣體污染時(shí)變成綠色、受到含胺氣體污染時(shí)變成黃灰色等，用它來制作污染檢測材料和標(biāo)示材料將具有廣泛的用途。 自潔玻璃 日本東京大學(xué)發(fā)明了一種二氧化鈦（TiO2）涂層玻璃，能防止污垢和水點(diǎn)聚積于表面，可達(dá)到自動(dòng)清洗和防震的效果，可不費(fèi)氣力清潔玻璃窗。新型無機(jī)非金屬材料光導(dǎo)纖維涂有隱形材料的飛機(jī)-F117有機(jī)高分子材料天然材料合成材料天然橡膠天然纖維：棉花、羊毛塑 料合成纖維合成橡

7、膠有機(jī)高分子材料（以石油為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：服裝袋、農(nóng) 用薄膜、雨衣等合成纖維：尼龍、腈綸、滌綸等合成橡膠：輪胎優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度大、密度??；缺點(diǎn)：不耐高溫纖維天然纖維：毛、絲、麻、棉化學(xué)纖維合成纖維：尼龍、腈綸、滌綸等人造纖維：人造棉、人造絲等（蛋白質(zhì)）天然橡膠： 森林中有一種高大的喬木，叫作“三葉樹”。如果用小刀在它的樹皮上割開一個(gè)小口子，便會(huì)有牛奶似的樹汁流淌出來。這種樹汁，就是今天人們所熟悉的橡膠的最初來源。在印第安人的土語中，“橡膠”就是“樹木的眼淚”的意思。 棉花和羊毛的纖維都是天然纖維藏 羚 羊纖維皇后絨之王 羊絨是一根根細(xì)而彎曲的纖維，其中含有很多

8、的空氣，并形成空氣層，可以防御外來冷空氣的侵襲，保留體溫不會(huì)減低。一只絨山羊每年產(chǎn)絨僅150-200克。 羊絨纖維比羊毛細(xì)很多，外層鱗片也比羊毛細(xì)密、光滑，重量輕、柔軟、韌性好 由于天然有機(jī)高分子材料的有限，人們以石油、煤、天然氣、等物質(zhì)作原料，經(jīng)化學(xué)合成和加工制得的化學(xué)高分子材料，主要有塑料、合成橡膠、合成纖維。有機(jī)合成材料（）塑料：塑料的品種很多，用途也各不相同。常見的塑料：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有機(jī)玻璃（PMMA）和電木塑料。 使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。 聚氯乙烯聚乙烯考考你？你知道聚乙烯和聚氯乙烯的區(qū)別方法嗎？提示你：聚氯乙烯含有C、H、Cl

9、三種元素而聚乙烯只含有C、H兩種元素。實(shí)驗(yàn)：點(diǎn)燃聚乙烯及聚氯乙烯實(shí)驗(yàn)樣品 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 解釋與結(jié)論 聚乙烯 聚氯乙烯 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(zhì)。故聚氯乙烯有毒，不宜用于包裝食品。 邊燃燒邊熔化，無刺激性氣味，無黑煙 不易點(diǎn)燃，燃燒時(shí)有刺激性氣味，并有大量黑煙 （3）塑料的應(yīng)用帶來的負(fù)面影響“白色污染” 如何在生活中減少“白色污染”的產(chǎn)生？怎樣減少白色污染？1、盡可能的減少使用塑料制品2、回收廢舊塑料3、研制和推廣可降解塑料4、制造和使用回收塑料回收廢舊塑料的好處：1、

10、減少廢棄塑料的數(shù)量，減少白色污染2、節(jié)約石油資源利用回收的廢塑料使之資源化垃圾是放錯(cuò)了位置的資源1、直接作為材料2、制燃料油3、制燃料氣4、用化學(xué)方法加工制防水材料（2）合成橡膠人們常用的合成橡膠有丁苯橡膠，順丁橡膠和氯丁橡膠等。合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。可耐兩千度高溫的透明橡膠（3）合成纖維合成纖維的強(qiáng)度高、彈性好、耐磨和耐化學(xué)腐蝕，但它的吸水性和透氣性較差。因此，合成纖維常常與棉纖維或羊毛纖維混合紡織，使衣服穿起來既舒適美觀。 活動(dòng) 探究天然纖維和人造纖維的區(qū)別？幾種纖維的性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn) 性質(zhì) 纖維種類 灼燒

11、情況 受酸影響受堿液影響結(jié)論與解釋棉花（天然植物纖維） 迅速燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，有燒紙的氣味，固體剩余物松脆 變脆 稍微膨脹，變脆 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(dòng)物纖維） 燃燒，并產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味，固體剩余物松脆 幾乎無變化 變脆 動(dòng)物纖維中含有蛋白質(zhì)，在堿性溶液中容易被分解。 尼龍線（合成纖維） 燃燒時(shí)先卷曲、融化，后燃燒，冷卻后固體剩余物變硬 幾乎無變化 幾乎無變化 合成纖維耐酸堿溶液的腐蝕 復(fù)合材料 1定義：是將兩種或者兩種以上的材料復(fù)合成一體而形成的材料，具有更優(yōu)異的綜合性能。 2主要幾種復(fù)合材料（1）鋼筋混凝土：鋼筋（金屬材料）和混

12、凝土（無機(jī)非金屬材料）的復(fù)合材料；（2）機(jī)動(dòng)車輪胎：合金鋼（金屬材料）和合成橡膠（合成材料）的復(fù)合材料；（3）玻璃鋼：塑料（合成纖維）和玻璃纖維（無機(jī)非金屬材料）的復(fù)合材料；（4）碳纖維機(jī)動(dòng)車輪胎玻璃鋼92008年北京奧運(yùn)會(huì)的舉辦理念是“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”。(1)下列符合綠色奧運(yùn)理念的是 。奧運(yùn)場館周圍采用太陽能路燈照明；在奧運(yùn)場地使用電動(dòng)汽車和新型清潔燃料汽車；場館附近的綠化采用微灌或滴灌智能控制技術(shù)；將奧運(yùn)村的生活垃圾全部集中深埋(2)北京奧運(yùn)游泳中心“水立方”的外墻體采用新型塑料膜材料ETFE它是乙烯一四氟乙烯的共聚物，化學(xué)式為(C2 H2F2)n，這種材料美觀、耐用，可以使

13、用15至20年。以下關(guān)于ETFE的說法中正確的是 。屬于有機(jī)物；屬于有機(jī)合成材料；易溶于水，能與空氣中的氧氣反應(yīng)；化學(xué)性質(zhì)在自然條件下穩(wěn)定 (4)5月8日，北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”特制火炬克服低溫、低壓、空氣稀薄、大風(fēng)等不利條件，在珠峰之巔燃燒，舉世為之驚嘆。普通火炬在珠峰惡劣氣候條件下容易熄滅的原因：_(答兩條即可)。 (3)奧運(yùn)“祥云”火炬的主材選用鋁合金，燃料是丙烷(C3H8)，火炬手持的部分使用橡膠皮革漆，手感舒適，仿佛與另一只手緊緊相握。請回答：燃料丙烷完全燃燒生成 ，不污染環(huán)境；鋁合金材質(zhì)主要優(yōu)點(diǎn)是 、_ (答兩條即可)；橡膠皮革漆中的橡膠屬 _材料。（空氣稀薄，氧氣不充足易熄滅；大風(fēng)易

14、吹散熱量，使燃料溫度降到著火點(diǎn)以下而熄滅） 質(zhì)輕 、抗腐蝕(或強(qiáng)度較大、硬度較大等)；有機(jī)高分子 謝謝觀賞25、你不能拼爹的時(shí)候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上沒有障礙，人還有什么可做的呢。27、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。勵(lì)志名言：比別人多一點(diǎn)執(zhí)著，你就會(huì)創(chuàng)造奇跡28、偉人之所以偉大，是因?yàn)樗c別人共處逆境時(shí)，別人失去了信心，他卻下決心實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。29、人生就像一道漫長的階梯，任何人也無法逆向而行，只能在急促而繁忙的進(jìn)程中，偶爾轉(zhuǎn)過頭來，回望自己留下的蹣跚腳印。30、時(shí)間，帶不走真正的朋友；歲月，留不住虛幻的擁有。時(shí)光轉(zhuǎn)換，體會(huì)到緣分善變；平淡無語，感受

15、了人情冷暖。有心的人，不管你在與不在，都會(huì)惦念；無心的情，無論你好與不好，只是漠然。走過一段路，總能有一次領(lǐng)悟；經(jīng)歷一些事，才能看清一些人。31、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。32、命好不如習(xí)慣好。養(yǎng)成好習(xí)慣，一輩子受用不盡。33、比別人多一點(diǎn)執(zhí)著，你就會(huì)創(chuàng)造奇跡。15、如果沒有人為你遮風(fēng)擋雨，那就學(xué)會(huì)自己披荊斬棘，面對一切，用倔強(qiáng)的驕傲，活出無人能及的精彩。16、成功的秘訣在于永不改變既定的目標(biāo)。若不給自己設(shè)限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。幸福不會(huì)遺漏任何人，遲早有一天它會(huì)找到你。17、一個(gè)人只要強(qiáng)烈地堅(jiān)持不懈地追求，他就能達(dá)到目的。你在希望中享受到的樂趣，比將來

16、實(shí)際享受的樂趣要大得多。18、無論是對事還是對人，我們只需要做好自己的本分，不與過多人建立親密的關(guān)系，也不要因?yàn)殛P(guān)系親密便掏心掏肺，切莫交淺言深，應(yīng)適可而止。19、大家常說一句話，認(rèn)真你就輸了，可是不認(rèn)真的話，這輩子你就廢了，自己的人生都不認(rèn)真面對的話，那誰要認(rèn)真對待你。20、沒有收拾殘局的能力，就別放縱善變的情緒。1、想要體面生活，又覺得打拼辛苦；想要健康身體，又無法堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)。人最失敗的，莫過于對自己不負(fù)責(zé)任，連答應(yīng)自己的事都辦不到，又何必抱怨這個(gè)世界都和你作對？人生的道理很簡單，你想要什么，就去付出足夠的努力。2、時(shí)間是最公平的，活一天就擁有24小時(shí)，差別只是珍惜。你若不相信努力和時(shí)光，時(shí)

17、光一定第一個(gè)辜負(fù)你。有夢想就立刻行動(dòng)，因?yàn)楝F(xiàn)在過的每一天，都是余生中最年輕的一天。3、無論正在經(jīng)歷什么，都請不要輕言放棄，因?yàn)閺膩頉]有一種堅(jiān)持會(huì)被辜負(fù)。誰的人生不是荊棘前行，生活從來不會(huì)一蹴而就，也不會(huì)永遠(yuǎn)安穩(wěn)，只要努力，就能做獨(dú)一無二平凡可貴的自己。4、努力本就是年輕人應(yīng)有的狀態(tài)，是件充實(shí)且美好的事，可一旦有了表演的成分，就會(huì)顯得廉價(jià)，努力，不該是為了朋友圈多獲得幾個(gè)贊，不該是每次長篇贅述后的自我感動(dòng)，它是一件平凡而自然而然的事，最佳的努力不過是：但行好事，莫問前程。愿努力，成就更好的你！5、付出努力卻沒能實(shí)現(xiàn)的夢想，愛了很久卻沒能在一起的人，活得用力卻平淡寂寞的青春，遺憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔軟的心智、讓我們懂得累積時(shí)間的力量；那些孤獨(dú)沉寂的時(shí)光，讓我們學(xué)會(huì)守候內(nèi)心的平和與堅(jiān)定。那些脆弱的不完美，都會(huì)在努力和堅(jiān)持下，改變模樣。11、失敗不可怕，可怕的是從來沒有努力過，還怡然自得地安慰自己，連一點(diǎn)點(diǎn)的懊悔都被麻木所掩蓋下去