資源簡介

(共24張PPT)
第6節 材料的利用與發展
了解材料的發展與人類文明的關系。
學習目標
了解新型材料的性能和應用。
了解在制造材料的過程中產生的污染及如何防治。
材料與人類社會發展
1.人類對材料認識和利用的過程
舊石器時代
新石器時代
青銅器時代
鐵器時代
信息時代
2.人類對材料的取得和使用是與社會生產力和科技發展水平緊密相連的。一個國家材料的品種、質量和產量是直接衡量這個國家經濟發展水平的重要標志之一。反過來，材料對發展經濟、改善與提高人類文明的程度，又起到巨大的促進作用。
新型材料
新型材料是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。
1.新型材料的概念
2.新型材料的種類
（1）光電子信息材料
——主要用于計算機、通信和航天工業
光纖通信
（2）先進復合材料
——質量輕、較高的比強度、耐熱、耐腐蝕等，
大量用于航空航天、機械、醫學、建筑等行業
防彈頭盔
（3）超級陶瓷材料
——應用范圍從電容器、濾波器、點火器、保溫材
料、醫療器械和通訊元件等方向擴展到航天、衛星
及半導體芯片等高新技術領域
納米陶瓷家具膜
（4）新型金屬材料
記憶合金
——包括記憶合金、鋁合金、金屬玻璃等
（5）新型高分子材料
可降解材料
——如導電塑料做成的塑料電池、人工器官、可降解材料、高吸水性的高分子材料等
（6）超導材料
超導現象
——具有超導特性（某些物體當溫度下降到一定數值時，電阻突然趨近于零）的材料。用于磁懸浮列車、高能粒子加速器等
（7）納米材料
納米涂層具有很
好的防水效果
——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。納米材料與普通材料相比，在機械強度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同
材料制造與環境保護
1.探索材料制造過程中的合理途徑
人們在制造材料的過程中會產生很多污染，為了減少或消除其污染，人們需要探尋無污染或低污染的“綠色”新工藝，需要探索污染物的防治、轉化和綜合利用的途徑
（1）人們在實際生產和實驗中考慮某物質的制備方法時，需要考慮的問題有:
①科學性
③經濟性
②簡便性
—每一步化學反應是否符合化學反應的規律
—反應的條件和設備是否簡單
—原料是否容易獲取，成本是否低廉
④環保性
—生產過程是否會對環境造成污染
（2）以銅為原料制備硫酸銅
方法一
Cu
濃硫酸
CuSO4
Cu
CuO
O2
CuSO4
H2SO4
方法二
方法三
Cu
Cl2
CuCl2
NaOH
Cu（OH）2
H2SO4
CuSO4
Cu+2H2SO4（濃）===CuSO4+SO2↑+2H2O
思考討論方法的優劣
方法一原理：
△
生成了二氧化硫，既浪費原料又造成環境污染
方法二原理：
CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
2Cu+O2====2CuO
△
原料利用率高，無污染
可以利用
方法三原理：
原料氯氣有毒，安全性不高，操作步驟多，成本高
Cu+Cl2===CuCl2
CuCl2+2NaOH==Cu（OH）2↓+2NaCl
Cu（OH）2+H2SO4==CuSO4+2H2O
△
2.環境的污染與防治
（1）化學工業給社會帶來巨大財富和眾多產品的同時，也向周圍環境排放了大量的“三廢”，使自然界的生態平衡遭到破壞
廢渣
廢水
廢氣
（2）化學生產原則:
除了處理“三廢”，還要努力提高原料的利用率，增加產品的產量，從根本上降低對環境造成的污染，實行“綠色”新工藝
（3）環境保護的具體措施:
①燃料：煤、石油制品脫硫處理，減少硫氧化物和氮氧化物對大氣的污染
②原料：提高原料的利用率
③“三廢”：處理達標后排放
④生產工藝：“綠色”新工藝
不用一次性筷子
不用含氟冰箱
不用含磷洗衣粉
垃圾分類投放
少用或不用不可降解的塑料制品
節電、節水
思考與討論
生活中我們可以做到哪些“綠色”行為？
課堂小結
{ 材料的利用與發展 }
材料發展史
新型材料
材料與人類社會發展
概念
種類及用途
綠色新工藝
材料與人類社會發展的關系
材料制造與環境保護
“三廢”的防治
及時鞏固
1.納米材料為21世紀最有前途的新型材料，納米管是一種由碳原子構成的直徑為幾個納米（1nm=10-9米）的空心管，下列說法錯誤的是（ ）
A．納米碳管材料如果完全燃燒，生成物是二氧化碳
B．納米碳管是一種新型的有機化合物
C．納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強
D．納米碳管在常溫下化學性質穩定
B
2.全世界每年產生的有害物體達3億～4億噸，對環境造成危害，威脅著人類生存，所以科學家提出了綠色化學概念．下列哪項不屬于“綠色化學”研究的內容（ ）
A．對環境無污染的清潔能源的開發
B．快速降解塑料的開發
C．利用化學原料從源頭消除污染
D．形狀記憶合金的開發與應用
D

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