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(共22張PPT)
第二節(jié) 化學(xué)與材料研制
1．熟悉材料的分類，并能準確判斷材料的類別
2．能認識硅酸鹽材料(玻璃)、合成材料(塑料)、復(fù)合材料(玻璃鋼)的生產(chǎn)與應(yīng)用
3．能說出“白色污染”的危害和防治方法
1.玻璃
1.普通玻璃是一種硅酸鹽材料；
2.制造玻璃的原料有石英砂（主要成分是SiO2 ）、純堿和石灰石；
3.玻璃制造原理 ：
高溫
高溫
CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑
Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑
一、用途廣泛的無機非金屬材料
玻璃的種類和用途
種類 特性 用途
普通玻璃 在較高溫度下軟化 玻璃窗、玻璃瓶、玻璃杯
石英玻璃 膨脹系數(shù)小，耐酸、堿，強度大、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、顯微鏡、望遠鏡用于凹凸透鏡等光學(xué)儀器
鋼化玻璃 耐高溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震裂 運動器材；微波通信器材；汽車、火車窗玻璃等
防彈玻璃：多層玻璃與某種膠片疊合而成
特點：強度特大； 用途：制作汽車門窗、坦克和裝甲車的瞭望
玻璃纖維
用途：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)測和飛機導(dǎo)航
光導(dǎo)纖維
用途：廣泛應(yīng)用于光纖通信
多識一點·從石英砂到芯片
芯片是電腦、“智能家電”等的核心部件，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，人們可以利用石英砂（主要成分是二氧化硅）制得純度為99.9999999%的高純硅，為計算機等新技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，制備高純硅最廣泛采用的方法為三氯硅烷還原法，其化學(xué)反應(yīng)原理為：
SiO2+2C === Si+2CO↑
粗硅
Si+2Cl2=== SiCl4
(呈液態(tài))
SiCl4+2H2 ===4HCl+Si
高純硅
高溫
高溫
高溫
其他無機非金屬材料
陶瓷
水泥
用有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。
天然有機高分子材料 如：棉花、羊毛、天然橡膠。
合成有機高分子材料（合成材料） 如：塑料、合成纖維、合成橡膠。
合成材料的開發(fā)利用，大大改善了天然材料供應(yīng)不足或難以滿足使用要求的狀況。
以石油為原料的三大合成材料
二、來自石油的有機高分子材料
交流：
怎樣用簡單的方法區(qū)分棉纖維、羊毛纖維和合成纖維（如尼龍、腈綸）？
從布料的毛邊抽一根絲，用火點燃：
棉——無異味，有少量灰燼。
羊毛——如聞到有燒焦羽毛的氣味，燃燒后的剩余物可以用手指擠壓成粉末狀，則為羊毛織物。
合成纖維——如無焦糊味，可趁熱拉成絲，燃燒后灰燼為玻璃球狀，用手指擠壓不能成粉末狀的。
1.塑料
優(yōu)點：質(zhì)輕，易加工成型，不導(dǎo)電，不傳熱，抗腐蝕性強，價格便宜等。
乙烯分子聚合成大分子
我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫氖称反b袋等，大部分是用聚乙烯塑料制成的。聚乙烯是由許多乙烯分子連在一起、聚合成大分子后得到的。
乙烯分子(CH2=CH2)
聚乙烯分子
[ CH2—CH2 ] n
常用的塑料及其性能
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，器皿不宜長時間存放食用油、飲料
聚氯乙烯 耐有機溶劑，耐化學(xué)腐蝕，耐磨，電絕緣性能好，抗水性好，對人體有毒 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 電視機殼，汽車、飛機零件，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，器具的不粘涂層
2.“白色污染”
塑料的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，生產(chǎn)和使用后很難自然分解。因此，塑料在為我們的生活創(chuàng)造便利的同時，也對環(huán)境造成不利影響。人們把塑料給環(huán)境帶來的危害稱為“白色污染”。
塑料包裝制品回收標(biāo)志
①減少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；
②重復(fù)使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；
③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等；
④分類回收各種廢棄塑料。
如何解決“白色污染”問題？
1.玻璃鋼
玻璃易碎
塑料質(zhì)軟
塑料中加入玻璃纖維
+
既有玻璃般透明又有鋼鐵般強度的材料
玻璃鋼
三、性能優(yōu)良的復(fù)合材料
2.復(fù)合材料
像玻璃鋼這樣將兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)方法復(fù)合成一體而形成的新材料。
優(yōu)點：強度高、密度低、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕和耐高（低）溫性好等，綜合性能優(yōu)異；
應(yīng)用：航空航天、電子電氣、汽車工業(yè)和建筑等領(lǐng)域。
1.下列屬于有機高分子合成材料的是（ ）
A．天然橡膠 B．陶瓷
C．合金 D．塑料
2.今年五月，“南澳一號”又打撈出數(shù)千件精美的古代瓷器，瓷器屬于（ ）
A．金屬材料 B．無機非金屬材料
C．合成材料 D．復(fù)合材料
D
B
3.材料與人類生活密切相關(guān)。下列關(guān)于材料的說法錯誤的是（　　）
A.玻璃鋼是一種復(fù)合材料
B.塑料是一類有機高分子材料
C.不銹鋼是一種金屬材料
D.玻璃是一種純凈物
D
化學(xué)與材料研制
非金屬材料
有機合成材料
復(fù)合材料
陶瓷
玻璃
水泥
種類
特點
白色污染
合成纖維
塑料
合成橡膠
原理
原料
種類
優(yōu)點
定義
玻璃鋼

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