第二節(jié)化學(xué)與研制案例

第二節(jié)化學(xué)與研制案例第一頁，共59頁。鐵器時(shí)代石器時(shí)代銅器時(shí)代信息時(shí)代第一頁第二頁，共59頁。茅草屋鳥巢高樓第二頁第三頁，共59頁。現(xiàn)代第三頁第四頁，共59頁。

材料-----人類文明的基石

時(shí)代進(jìn)步的重要標(biāo)志

科學(xué)技術(shù)和社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)第四頁第五頁，共59頁。金屬材料硅酸鹽材料:玻璃水泥陶瓷有機(jī)高分子材料:合成纖維合成塑料合成橡膠羊毛棉花天然橡膠復(fù)合材料:玻璃鋼混凝土汽車外胎材料材料天然材料合成材料金屬合金第五頁第六頁，共59頁。一.玻璃是如何制成的第六頁第七頁，共59頁。玻璃第七頁第八頁，共59頁。1、主要原料：第八頁第九頁，共59頁。

2、反應(yīng)條件：高溫熔融石英砂（主要成分是SiO2）純堿Na2CO3石灰石（主要成分是

CaCO3)第九頁第十頁，共59頁。3、原理：CaCO3+SiO2——CaSiO3+CO2Na2CO3+SiO2——Na2SiO3+CO2思考：玻璃是純凈物還是混合物？高溫高溫第十頁第十一頁，共59頁。開闊眼界在制造玻璃的過程中，如果加入某些金屬氧化物，還可以制成有色玻璃，例如：加入氧化鈷后的玻璃呈藍(lán)色，加入氧化亞銅后的玻璃呈紅色。我們看到的普通玻璃，一般呈淺綠色，這是因?yàn)樵现谢煊卸r(jià)鐵的緣故。第十一頁第十二頁，共59頁。玻璃的種類和用途：

種類

特性

用途普通玻璃在較低溫度下軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯石英玻璃膨脹系數(shù)小，耐酸、堿，強(qiáng)度大、濾光化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈的燈殼等光學(xué)玻璃透光性能好，有折光性和色散性眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡用于凹凸透鏡等光學(xué)儀器玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀太空飛行員的宇航服、玻璃鋼等鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動(dòng)器材；微波通信器材；汽車、火車窗玻璃等第十二頁第十三頁，共59頁。特點(diǎn)：強(qiáng)度大、耐高溫

用途：制造門窗、燈罩、茶幾、餐具鋼化玻璃:普通玻璃高溫驟然冷卻形成其機(jī)械強(qiáng)度比普通玻璃大4～6倍，不易破碎并耐高溫。第十三頁第十四頁，共59頁。特點(diǎn)：強(qiáng)度特大

用途：制作汽車門窗、坦克和裝甲車的瞭望孔防彈玻璃：多層玻璃與某種膠片疊合而成第十四頁第十五頁，共59頁。玻璃纖維用途：用于光導(dǎo)通訊、攝像、診斷、醫(yī)療、制造玻璃鋼、光導(dǎo)傳感器、環(huán)境監(jiān)測(cè)和飛機(jī)導(dǎo)航第十五頁第十六頁，共59頁。光導(dǎo)纖維：1964年8月華裔科學(xué)家高錕首先提出用玻璃纖維代替金屬導(dǎo)線，被譽(yù)為“纖維光學(xué)之父”。比頭發(fā)絲還細(xì)的一對(duì)光導(dǎo)纖維上同時(shí)傳送3萬門電話且中繼距離長(zhǎng)達(dá)20Km～50Km，保密性能好。它是特種光學(xué)玻璃在高溫熔融狀態(tài)下抽成絲制成。廣泛應(yīng)用于光纖通詢。第十六頁第十七頁，共59頁。從沙子到芯片芯片是電腦、“智能”家電的核心部件，它是用純度極高的單質(zhì)硅制成的。然而，自然界里并沒有這種高純硅，人們可以利用沙子（主要成分是二氧化硅），通過化學(xué)方法制得99.999999999%的高純硅，為計(jì)算機(jī)等高技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理為：SiO2+2C==Si+2CO↑

高溫Si+2Cl2==SiCl4SiCl4+2H2==Si+4HCl高溫高溫粗硅(呈液態(tài))高純硅多識(shí)一點(diǎn)第十七頁第十八頁，共59頁。

陶器和瓷器水泥其他硅酸鹽材料多識(shí)一點(diǎn)第十八頁第十九頁，共59頁。二.”塑料王”是怎樣誕生的第十九頁第二十頁，共59頁。用有機(jī)高分子化合物制成的材料就是有機(jī)高分子材料。天然有機(jī)高分子材料如：棉花、羊毛、天然橡膠。合成有機(jī)高分子材料（合成材料）如：塑料、合成纖維、合成橡膠。有機(jī)高分子材料大部分有機(jī)高分子化合物是由小分子聚合成的。如：淀粉(C6H10O5)n

、聚乙烯塑料等。第二十頁第二十一頁，共59頁。1、塑料是人工合成的有機(jī)高分子材料2、塑料的特點(diǎn)：質(zhì)輕、易加工成型、不導(dǎo)電、不傳熱、抗腐蝕性強(qiáng)3、特氟隆——聚四氟乙烯，由四氟乙烯小分子聚合而成的具有特殊性能的塑料，被稱為“塑料王”。第二十一頁第二十二頁，共59頁。塑料：塑料的品種很多，用途也各不相同。使用最多的是聚乙烯塑料。

第二十二頁第二十三頁，共59頁。聚合

乙烯分子(CH2=CH2)化學(xué)變化聚乙烯分子[CH2—CH2]n——第二十三頁第二十四頁，共59頁。聚乙烯保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜第二十四頁第二十五頁，共59頁。第二十五頁第二十六頁，共59頁。特點(diǎn):耐腐蝕、摩擦系數(shù)非常小應(yīng)用:常用來制造容器、管道、閥門等聚四氟乙烯

[CF2—CF2]n

（塑料王特氟?。?/p>

——內(nèi)表面涂有聚四氟乙烯的不粘鍋第二十六頁第二十七頁，共59頁。

塑料：塑料的品種很多，用途也各不相同。使用最多的是聚乙烯塑料(PE

)、聚氯乙烯塑料(PVC)

、聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃PMMA)

、酚醛樹脂(電木PF)和聚四氟乙烯（塑料王）等

。第二十七頁第二十八頁，共59頁。說說塑料有哪些獨(dú)特性能

塑料具有比重輕、強(qiáng)度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、電絕緣性好、耐摩擦等優(yōu)點(diǎn)。PP塑料(聚丙烯)英文名稱:PolypropylenePE塑料(聚乙烯)

英文名稱:Polyethylene聚氯乙烯PVC英文名稱:Poly(VinylChloride)PMMA塑料(有機(jī)玻璃)(聚甲基丙烯酸甲脂)

英文名稱:PolymethylMethacrylate

交流共享第二十八頁第二十九頁，共59頁。常用的塑料及性能名稱性能用途聚乙烯電絕緣性能好，耐化學(xué)腐蝕，耐寒，無毒食品袋、藥物包裝材料、日常用品、管道、絕緣材料，器皿不宜長(zhǎng)時(shí)間存放食用油、飲料聚氯乙烯耐有機(jī)溶劑，耐化學(xué)腐蝕，耐磨，電絕緣性能好，抗水性好，對(duì)人體有毒日常用品、電線包衣、管道、絕緣材料、人造革等，薄膜不宜包裝食品聚苯乙烯電絕緣性能好，透光性好，耐水、耐化學(xué)腐蝕，無毒電視機(jī)殼，汽車、飛機(jī)零件，玩具，醫(yī)藥衛(wèi)生用品、日常用品聚四氟乙烯耐腐蝕，摩擦系數(shù)小容器，管道，閥門第二十九頁第三十頁，共59頁。分類原則

類型特征和舉例按樹脂受熱時(shí)的特征按應(yīng)用范圍及性能特點(diǎn)其他熱塑性塑料成分為熱塑性樹脂?？梢苑磸?fù)塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等熱固性塑料通用塑料工程塑料成分為熱固性樹脂。加工成型后為不熔狀態(tài)，如酚醛、氨基塑料等。通用性強(qiáng)、用途廣、產(chǎn)量大、價(jià)格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。

機(jī)械性能好、強(qiáng)度高，可以代替金屬用作工程結(jié)構(gòu)材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。其他分類，分為通用、工程、耐高溫和特種塑料四大類；或通用、工程和其他塑料三大類。第三十頁第三十一頁，共59頁。點(diǎn)撥提升

（1）聚乙烯薄膜無毒，可以包裝食品；聚氯乙烯薄膜在使用中分解出對(duì)健康有害的物質(zhì)，從而污染食品，不宜用于包裝食品（2）鑒別聚乙烯和聚氯乙烯可以用燃燒法，兩種塑料薄膜的燃燒現(xiàn)象和燃燒的氣味不同。（3）要合理使用塑料制品，不要濫用，更不要隨意丟棄，以免造成“白色污染”，要研制和推廣在自然條件下容易分解的新型塑料。第三十一頁第三十二頁，共59頁。討論：塑料的廣泛應(yīng)用，給我們的生活帶來了怎樣的影響？（從正反兩面進(jìn)行回答）第三十二頁第三十三頁，共59頁。生活中白色污染隨處可見第三十三頁第三十四頁，共59頁。生活中白色污染隨處可見第三十四頁第三十五頁，共59頁。塑料給我們的生活帶來很多好處，也帶來了一些問題：第三十五頁第三十六頁，共59頁。如何在生活中減少“白色污染”的產(chǎn)生？第三十六頁第三十七頁，共59頁。第三十七頁第三十八頁，共59頁。致癌保鮮膜轉(zhuǎn)道中國(guó)上?！兜谝回?cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》等刊登《全球禁用日韓將致癌PVC保鮮膜轉(zhuǎn)道中國(guó)銷售》的文章。報(bào)道稱，由于在本國(guó)遭禁，日韓的PVC食品保鮮膜大舉進(jìn)入中國(guó)。目前中國(guó)超市生鮮產(chǎn)品如蔬菜、水果及熟食包裝中仍在大量使用PVC保鮮膜。PVC保鮮膜在制造時(shí)加入了增塑劑。這種增塑劑對(duì)人體內(nèi)分泌系統(tǒng)有很大破壞作用，會(huì)擾亂人體的激素代謝，它極易滲入食物，PVC保鮮膜中的增塑劑對(duì)人體會(huì)造成致癌作用，特別是會(huì)造成內(nèi)分泌、荷爾蒙的紊亂。第三十八頁第三十九頁，共59頁。如何區(qū)分？PVC保鮮膜和PE保鮮膜第三十九頁第四十頁，共59頁。PVC保鮮膜和PE保鮮膜的區(qū)分PVC保鮮膜的透明度、拉伸性都比PE保鮮膜強(qiáng)。PVC保鮮膜在火燒時(shí)，火焰發(fā)黑，冒有黑煙，有刺鼻的氣味，不會(huì)滴油，離開火源后會(huì)自動(dòng)熄滅。而PE保鮮膜火焰呈黃色，燃燒時(shí)無味，會(huì)滴油，且離開火源后可以繼續(xù)燃燒。動(dòng)手試一試吧教你一招第四十頁第四十一頁，共59頁。第四十一頁第四十二頁，共59頁。怎樣減少白色污染？1、盡可能減少使用白色制品2、回收廢舊塑料3、制造和使用降解塑料4、制造和使用回收塑料回收廢舊塑料的好處：1、減少?gòu)U棄塑料的數(shù)量，減少白色污染2、節(jié)約石油資源第四十二頁第四十三頁，共59頁。解決“白色污染”的重要方法之一：

制造和使用降解塑料

降解是指聚合物在自然環(huán)境中被微生物或光照分解為小分子的過程。大部分塑料在自然環(huán)境中很難降解，因此，使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料可有效防止“白色污染”。第四十三頁第四十四頁，共59頁?？山到馑芰喜粫?huì)造成污染的原因可降解塑料是在較短的時(shí)間內(nèi),在自然條件下能夠自行降解的塑料。

可降解的塑料一般分為四大類：

光降解塑料

在塑料中摻入光敏劑，在日照下使塑料逐漸分解。

生物降解塑料

在微生物的作用下，可完全分解為低分子化合物的塑料。

光/生物降解

光降解和微生物相結(jié)合的一類塑料，它同時(shí)具有光和微生物降解塑料的特點(diǎn)。

水降解塑料

在塑料中添加吸水性物質(zhì)，用完后棄于水中即能溶解掉，主要用于醫(yī)藥衛(wèi)生用具方面（如醫(yī)用手套），便于銷毀和消毒處理。第四十四頁第四十五頁，共59頁。開始一個(gè)月2個(gè)月2.5個(gè)月3個(gè)月第四十五頁第四十六頁，共59頁。解決“白色污染”的重要方法之二：

制造和使用可回收塑料塑料的回收從你我做起第四十六頁第四十七頁，共59頁。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第四十七頁第四十八頁，共59頁。三、玻璃鋼是鋼么第四十八頁第四十九頁，共59頁。

在塑料中加入玻璃纖維制成的，既有玻璃般的透明性或半透明性，又具有鋼鐵般的高強(qiáng)度。玻璃鋼制品第四十九頁第五十頁，共59頁。復(fù)合材料：是將兩種或兩種以上的材料復(fù)合成一體而形成的材料第五十頁第五十一頁，共59頁。玻璃鋼復(fù)合材料特點(diǎn)：質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、

變形性小、抗疲勞等優(yōu)點(diǎn)。是一類更為廣闊發(fā)展前景的新型材料。用途：制滑雪板、游艇、反應(yīng)器、化工管道、電機(jī)電器中的絕緣零件第五十一頁第五十二頁，共59頁。1、玻璃鋼既不是玻璃也不是鋼，而是在塑料中加入玻璃纖維制成的。它既有玻璃般的透明性或半透明性，又有鋼鐵般的高強(qiáng)度。2、復(fù)合材料集中了組成材料的優(yōu)點(diǎn)，并避免了組成材料的弱點(diǎn)，具有綜合性能更優(yōu)異的特點(diǎn)。第五十二頁第五十三頁，共59頁。復(fù)合材料：如鋼筋混凝土四大人造材料金屬材料硅酸鹽材料有機(jī)高分子材料復(fù)合材料第五十三頁第五十四頁，共59頁。1.有機(jī)合成材料的出現(xiàn)是材料發(fā)展史上的一次重大突破。下列物質(zhì)屬于有機(jī)合成材料的是

A．棉花B．蛋白質(zhì)

C．維生素D．塑料

2.下面說法錯(cuò)誤的是

A．有機(jī)合成材料都是高分子材料B．棉花、羊毛、聚乙烯都是合成材料C．焚燒聚乙烯塑料會(huì)造成環(huán)境污染D．使用過的塑料、橡膠應(yīng)回收利用第五十四頁第五十五頁，共59頁。3.考古發(fā)現(xiàn)，早在一萬多年前我國(guó)已開始制造和使用陶器?，F(xiàn)代人們已能生產(chǎn)新型陶瓷材料，如用氧化鋁等