教学课件第二节化学与材料研制.ppt

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1、第二节化学与材料研制,铁器时代,石器时代,铜器时代,信息时代,茅草屋,鸟巢,高楼,现代,材料-人类文明的基石 时代进步的重要标志 科学技术和社会进步的物质基础,金属材料硅酸盐材料:玻璃 水泥 陶瓷有机高分子材料:合成纤维合成塑料合成橡胶 羊毛 棉花 天然橡胶复合材料:玻璃钢 混凝土 汽车外胎,材料,材料,天然材料合成材料,金属合金,一.玻璃是如何制成的,玻璃,1、主要原料：,2、反应条件：高温熔融,石英砂（主要成分是SiO2）,纯碱Na2CO3,石灰石（主要成分是 CaCO3),3、原理：,CaCO3+SiO2,CaSiO3+CO2,Na2CO3+SiO2,Na2SiO3+CO2,思考：玻璃是

2、纯净物还是混合物？,高温,高温,开阔眼界,在制造玻璃的过程中，如果加入某些金属氧化物，还可以制成有色玻璃，例如：加入氧化钴后的玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜后的玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃，一般呈浅绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。,玻璃的种类和用途：,特点：强度特大用途：制作汽车门窗、坦克和装甲车的瞭望孔,防弹玻璃：多层玻璃与某种胶片叠合而成,玻璃纤维,用途：用于光导通讯、摄像、诊断、医疗、制造玻璃钢、光导传感器、环境监测和飞机导航,光导纤维：1964年8月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线，被誉为“纤维光学之父”。比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送3万门电话且中继距离长达20K

3、m50Km，保密性能好。它是特种光学玻璃在高温熔融状态下抽成丝制成。广泛应用于光纤通询。,从沙子到芯片 芯片是电脑、“智能”家电的核心部件，它是用纯度极高的单质硅制成的。然而，自然界里并没有这种高纯硅，人们可以利用沙子（主要成分是二氧化硅），通过化学方法制得99.999999999%的高纯硅，为计算机等高技术产品的开发奠定了物质基础。有关的化学反应原理为：,SiO2+2C=Si+2CO,高温,Si+2Cl2=SiCl4,SiCl4+2H2=Si+4HCl,高温,高温,粗硅,(呈液态),高纯硅,多识一点,陶器和瓷器,水泥,其他硅酸盐材料,多识一点,二.”塑料王”是怎样诞生的,用有机高分子化合物制

4、成的材料就是有机高分子材料。天然有机高分子材料 如：棉花、羊毛、天然橡胶。合成有机高分子材料（合成材料）如：塑料、合成纤维、合成橡胶。,有机高分子材料,大部分有机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。,1、塑料是人工合成的有机高分子材料2、塑料的特点：质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强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，被称为“塑料王”。,塑料：塑料的品种很多，用途也各不相同。使用最多的是聚乙烯塑料。,乙烯分子(CH2=CH2),化学变化,聚乙烯,保鲜膜,吹塑成型的聚乙烯薄膜,特点:耐腐蚀、摩擦系数非常小应用:常用

5、来制造容器、管道、阀门等,聚四氟乙烯CF2CF2n（塑料王 特氟隆）,内表面涂有聚四氟乙烯的不粘锅,塑料：塑料的品种很多，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(有机玻璃PMMA)、酚醛树脂(电木PF)和聚四氟乙烯（塑料王）等。,说说塑料有哪些独特性能,塑料具有比重轻、强度高、化学性质稳定、电绝缘性好、耐摩擦等优点。,PP塑料(聚丙烯)英文名称:Polypropylene PE塑料(聚乙烯)英文名称:Polyethylene 聚氯乙烯PVC 英文名称:Poly(Vinyl Chloride)PMMA塑料(有机玻璃)(聚甲基丙烯酸甲脂)英文名称:

6、Polymethyl Methacrylate,常用的塑料及性能,热塑性塑料,成分为热塑性树脂。可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,热固性塑料,通用塑料,工程塑料,成分为热固性树脂。加工成型后为不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。,通用性强、用途广、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。,机械性能好、强度高，可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。,其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。,点拨提升,（1）聚乙烯薄膜无毒，可以包装食品；聚氯乙烯薄膜在使用中分解出对健康有害的物质，从而污染食品，不宜用于包

7、装食品（2）鉴别聚乙烯和聚氯乙烯可以用燃烧法，两种塑料薄膜的燃烧现象和燃烧的气味不同。（3）要合理使用塑料制品，不要滥用，更不要随意丢弃，以免造成“白色污染”，要研制和推广在自然条件下容易分解的新型塑料。,讨论：塑料的广泛应用，给我们的生活带来了怎样的影响？（从正反两面进行回答）,生活中白色污染随处可见,生活中白色污染随处可见,塑料给我们的生活带来很多好处，也带来了一些问题：,如何在生活中减少“白色污染”的产生？,致癌保鲜膜转道中国 上海第一财经日报等刊登全球禁用日韩将致癌PVC保鲜膜转道中国销售的文章。报道称，由于在本国遭禁，日韩的PVC食品保鲜膜大举进入中国。目前中国超市生鲜产品如蔬菜、水

8、果及熟食包装中仍在大量使用PVC保鲜膜。PVC保鲜膜在制造时加入了增塑剂。这种增塑剂对人体内分泌系统有很大破坏作用，会扰乱人体的激素代谢，它极易渗入食物，PVC保鲜膜中的增塑剂对人体会造成致癌作用，特别是会造成内分泌、荷尔蒙的紊乱。,如何区分？,PVC保鲜膜和PE保鲜膜,PVC保鲜膜和PE保鲜膜的区分,PVC保鲜膜的透明度、拉伸性都比PE保鲜膜强。PVC保鲜膜在火烧时，火焰发黑，冒有黑烟，有刺鼻的气味，不会滴油，离开火源后会自动熄灭。而PE保鲜膜火焰呈黄色，燃烧时无味，会滴油，且离开火源后可以继续燃烧。动手试一试吧,教你一招,怎样减少白色污染？,1、尽可能减少使用白色制品2、回收废旧塑料3、制

9、造和使用降解塑料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,解决“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环境中被微生物或光照分解为小分子的过程。大部分塑料在自然环境中很难降解，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”。,可降解塑料不会造成污染的原因,可降解塑料是在较短的时间内,在自然条件下能够自行降解的塑料。可降解的塑料一般分为四大类：光降解塑料在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解。生物降解塑料在微生物的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。光/生物降解光降

10、解和微生物相结合的一类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的特点。水降解塑料在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主要用于医药卫生用具方面（如医用手套），便于销毁和消毒处理。,开始 一个月 2个月 2.5个月 3个月,解决“白色污染”的重要方法之二：制造和使用可回收塑料,塑料的回收从你我做起,利用回收的废塑料使之资源化垃圾是放错了位置的资源,1、直接作为材料2、制燃料油3、制燃料气4、用化学方法加工制防水材料,三、玻璃钢是钢么,在塑料中加入玻璃纤维制成的，既有玻璃般的透明性或半透明性，又具有钢铁般的高强度。,玻璃钢制品,复合材料：是将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料,玻璃钢

11、,复合材料特点：质量轻、强度高、耐腐蚀、变形性小、抗疲劳等优点。是一类更为广阔发展前景的新型材料。用途：制滑雪板、游艇、反应器、化工管道、电机电器中的绝缘零件,1、玻璃钢既不是玻璃也不是钢，而是在塑料中加入玻璃纤维制成的。它既有玻璃般的透明性或半透明性，又有钢铁般的高强度。2、复合材料集中了组成材料的优点，并避免了组成材料的弱点，具有综合性能更优异的特点。,复合材料：如钢筋混凝土,四大人造材料,金属材料硅酸盐材料有机高分子材料复合材料,1.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。下列物质属于有机合成材料的是 A棉花 B蛋白质 C维生素 D塑料 2.下面说法错误的是 A有机合成材料都是高

12、分子材料 B棉花、羊毛、聚乙烯都是合成材料C焚烧聚乙烯塑料会造成环境污染 D使用过的塑料、橡胶应回收利用,3.考古发现，早在一万多年前我国已开始制造和使用陶器。现代人们已能生产新型陶瓷材料，如用氧化铝等为原料生产的陶瓷已制造发动机零件。下列有关氧化铝陶瓷的说法错误的是A该陶瓷属于无机非金属材料 B该陶瓷中的原料氧化铝属于非金属氧化物C该陶瓷耐高温、强度高 D该陶瓷耐酸、碱等化学物质的腐蚀,4、下列生活用品由有机合成材料制成的是（）A、尼龙袜子 B、砂锅 C、铁锅 D、瓷碗5、下列物质中不属于复合材料的是（）A、钢筋混凝土 B、玻璃钢 C、铁锅 D、瓷碗6、玻璃、有机玻璃、玻璃钢、不锈钢四种物质，其 中属于金属材料的是，属于无机非金属材 料的是，属于合成材料的是，属于 复合材料的是。,