1、第2节 新型材料的研制 沪教版 九年级下册,石器时代,青铜器时代,青铜器（战国）错金犀牛尊,青铜器（战国）司母戊方鼎,情景导入,铁 器 时 代,铁耙两汉时期 西汉农具,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。,我家的厨房材料？,自来水管：镀锡管,水槽、水龙头：不锈钢,灶台、橱窗：玻璃,墙壁：瓷砖,抽油烟机外壳：塑料,橱门外层：涂料、漆,厨房桌台面：人造大理石,复合材料,一、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,推进新课,交流与讨论,
2、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,古代,现代,钛合金,钛合金优点：高强度高韧性耐腐蚀质地轻,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,储氢合金,主要由钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储
3、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,形状记忆合金的发现,20世纪60年代初，美国马里兰州海军军械研究所的科学家比勒，用镍钛合金丝做试验。这些合金丝弯弯曲曲，为了使用方便，他把这些合金丝弄直了。但是，当他无意中把合金丝靠近火的时候，奇迹发生了：已经弄直的合金丝居然完全恢复了它们原来弯弯曲曲的形状。,形状记忆合金的特点,形状记忆合金材料是一种新型的功能材料，其特点是在一定的外力作用下可以改变其形态(形状和体积)，但当温度升高到某一定值时，它又可完全恢复原来的形态。,全程Ti-Ni记忆合金花,在航空上的应用月球上的“奇葩”,在室温下用形状记忆合金制成抛物面天线，然后把它揉成直
4、径5厘米以下的小团，放入阿波罗11号的舱内，在月面上经太阳光的照射加热使它恢复到原来的抛物面形状。这样就能用空间有限的火箭舱运送体积庞大的天线了。,无机非金属材料 陶瓷、水泥、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,某些新型陶瓷能承受高温、强度高,氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。,某些新型陶瓷具有生物特性,据新华社墨西哥城
5、2004年1月20日电墨西哥科学院日前发表的一份材料说，该国科研人员经过10年的努力，成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。 研究者强调说，这种陶瓷骨具有组织相容性和生物稳定性好等特点。它不会导致排异反应，有利于诱导骨质的生长。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更快愈合,玻璃,污染变色玻璃 美国加州大气污染观测实验室研制出一种能探测污染的污染变色玻璃。这种玻璃受到污染气体污染时能改变颜色，例如当受到酸性气体污染时变成绿色、受到含胺气体污染时变成黄灰色等，用它来制作污染检测材料和标示材料将具有广泛的用途。,自洁玻璃 日本东京大学发明了一种二氧化钛（TiO2）涂层玻璃，能防止污垢和水点聚积于
6、表面，可达到自动清洗和防震的效果，可不费气力清洁玻璃窗。,制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，反应原理是碳酸钠、碳酸钙在高温下分别跟石英反应生成硅酸盐（CaSiO3）。写出这两个反应的化学方程式。,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,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,合成橡胶: 轮胎,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,合成材料优点：强度大、密度小； 缺点：不耐高温,有机合成材料,点燃后闻气味，有刺激性气味的为
7、聚氯烯塑料。,实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯,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,如何在生活中减少“白色污染”的产生？,塑料的应用带来的负面影响“白色污染”,危害：破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物,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,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
8、资源,（2）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,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。,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）,（3）合成纤维,点燃，产生焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线
9、；无气味，易结球的为合成纤维线。,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。,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,天然纤维和人造纤维的区别？,几种纤维的性质比较实验,复合材料,1定义：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。 2主要
10、几种复合材料 （1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非 金属材料）的复合材料； （2）机动车轮胎：合金钢（金属材料）和合成橡胶（合 成材料）的复合材料； （3）玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料； （4）碳纤维,机动车轮胎,玻璃钢,有机玻璃不属于无机非金属材料，而是合成材料；玻璃钢不属于金属材料，而是复合材料。,用羟基磷酸钙为原料生产的陶瓷与人骨的生物相容性非常好，可用于制造人工骨，人工关节及人造假牙。已知PO4为-3价，关于羟基磷酸钙的化学式正确的是（ ）A.Ca5(OH)2(PO4)3 B.Ca4(OH)(PO4)3C.Ca5(OH)(PO4)3 D.Ca4(OH)3(PO4)2,C,根据化合物化合价代数和为零52+1（-1）+3（-3）=0,课后作业,1.从教材习题中选取， 2.完成练习册本课时的习题.,
