資源簡介

(共25張PPT)
石器
陶器
青銅器
鐵器
合成
材料
材料的發展
新型
材料
古代
現代
新型材料
金屬基復合材料
碳復合材料
鈦合金
新型材料：指新出現或正在發展中的、
具有優異特性和功能并能滿足技術進步
所需的材料。
光電子信息材料
光纖：用于通信
光電子信息材料
醫學上使用的胃鏡：
其主要也是利用光
纖的通信能力
納米材料：
納米材料是指其結構單元的尺寸介于
1納米～100納米范圍之間的材料。
納米材料具有一定的獨特性。
1納米=10-9米
由于納米材料的組成粒子小，與大塊物體相比其表面積就相對增大，表面原子處于不安定狀態，具有較高的表面能量，熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等性質都有所不同。
“更輕”是指借助于納米材料和技術，我們可以制備體積更小性能不變甚至更好的器件，例如“掌上電腦”的普及也將成為一種趨勢。
“更高”是指納米材料可望有著更高的光、電、磁、熱性能。
“更強”是指納米材料有著更強的力學性能(如強度和韌性等)，對納米陶瓷來說，納米化可望解決陶瓷的脆性問題，并可能表現出與金屬等材料類似的塑性
納米材料的特點：“更輕、更高、更強”
記憶合金
用高分子材料制成的具有選擇性透過功能的半透性薄膜。采用這樣的半透性薄膜，以壓力差、溫度差、濃度差為動力，使氣體混合物、液體混合物或有機物、無機物的溶液等分離技術相比，具有省能、高效和潔凈等特點，廣泛用于海水淡化等。
高分子分離膜
具有在一定的低溫條件下呈現出電阻等于零
以及排斥磁力線的性質的材料。
用途：磁懸浮列車、高能粒子加速器等
超導材料
材料制造與環境保護
為了減少或消除材料制作過程中的污染和能源消耗，增加對原材料的利用，人們需要探索更環保的工藝，需要探索污染物的防治、轉化和綜合利用的途徑。
怎樣以銅為主要原料制備硫酸銅 ？
開動腦，巧設計：
硫酸銅是農藥波爾多液的主要原料，由于病蟲害嚴重，一段時間內市場上非常緊缺。
某廠想利用存積的廢料——銅屑來制備硫酸銅，以滿足市場需求。該廠的技術開發小組設計了三種制備硫酸銅的方法。
三、材料制造與環境保護
設計制備方法：
（1）銅能與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫 酸銅、二氧化硫和水。
（2）
（3）
實驗原理（寫出方程式）：
（1）
（2）
（3）
　 Cu＋2H2SO4（濃）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O
△
Cu
濃H2SO4
CuSO4
Cu
CuO
O2
CuSO4
H2SO4
Cu
AgNO3
Cu（NO3）2
Cu（OH）2
NaOH
CuSO4
H2SO4
方案一
方案二
方案三
討論：如果你是該廠的技術開發小組的成員，你會選擇哪一種方案制備硫酸銅？
方案四
Cu
Cl2
CuCl2
NaOH
Cu（OH）2
H2SO4
CuSO4
方案一：　 △
Cu＋2H2SO4（濃）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O
△
方案二：　2Cu＋O2＝2CuO
CuO＋ H2SO4＝ CuSO4＋H2O
Cu（NO3）2＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋2NaNO3
方案三：　Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu（NO3）2
Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
方案四：　Cu＋Cl2 ＝CuCl2
CuCl2 ＋2NaOH＝Cu（OH）2 ↓＋2NaCl
Cu（OH）2 ＋H2 SO4＝CuSO4 ＋2H2O
△
Cu
濃H2SO4
CuSO4
Cu
CuO
O2
CuSO4
H2SO4
方案一
方案二
Cu
AgNO3
Cu（NO3）2
Cu（OH）2
NaOH
CuSO4
H2SO4
方案三
方案四
Cu
Cl2
CuCl2
NaOH
Cu（OH）2
H2SO4
CuSO4
利用率低、會產生污染 、不安全
可以利用
成本高、步驟繁瑣
步驟繁瑣、藥品有毒、不安全
綠色化學：
1、無污染
2、原料利用率高
3、能源消耗少
加強三廢的處理等
化合反應
考慮制備的條件
工業“三廢”
廢氣
廢水
廢渣
綠色話題
綠色食品
綠色旅游
綠色裝修
綠色工地
安全無公害，不使用化肥和農藥
不破壞自然環境和文物設施
降噪、降塵
環保材料——無毒
綠色行為
想一想生活中我們可以去做到哪些綠色行為
不用一次性筷子
控制實驗藥品用量
不用含氟冰箱
不用含磷洗衣粉
垃圾袋裝，分類投放
少用不可降解的塑料制品
不吃野生動物
節電節水
綠色化學
生產工藝無毒、安全、原子轉化率高
材料的發展
材料制造與環境保護
新型材料
材料的發展史
“綠色”新工藝
三廢的防治
總結
考慮因素：原料的利用率、產生的污染、制備成本、操作步驟合理可行性等
物質制備的原則：努力提高原料的利用率，增加產品的產量，從根本上降低生產對環境造成的污染。
練習1：某市有一家工廠處理含銅垃圾的生產流程如下：
含銅垃圾 黑色固體及殘留物 藍色溶液及不溶物
濾液 淺綠色溶液、紅色沉淀物 紅色粉末
寫出上述生產流程中與提取銅直接有關的A、B、C三步反應有關的化學方程式。
A._______________________________________________________
B._______________________________________________________
C._______________________________________________________
灼燒
A
加稀H2SO4、微熱
B
過濾
浸入鐵屑
C
過濾
2Cu+O2=2CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
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