資源簡介

(共53張PPT)
化學與材料研制
第一節
第十一單元 化學與健康
（魯教版）九年級
下
01
課標解讀
02
學習目標
03
激趣導入
04
探究新知
05
課堂總結
06
分層作業
課標解讀
01
2022 年新課標對魯教版九年級下冊“化學與材料研制”提出了新要求。強調學生要了解化學在材料研制中的關鍵作用，認識常見的材料類型，如金屬材料、無機非金屬材料和復合材料等。要求學生理解材料的性能與化學組成、結構的關系。注重培養學生的創新思維，引導其思考如何運用化學知識改進和開發新型材料，以適應社會發展的需求，同時增強學生對化學與生活密切聯系的認識。
學習目標
02
1.學生能精準區分金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料等常見類別。
2.清晰闡述各類材料典型特性，如金屬的導電性、高分子材料的可塑性，能舉例說明生活中對應材料制品。
3.理解化學合成新材料的基礎原理，依據材料特性理解在航空航天、電子設備、日常用品等領域的應用緣由。
學習目標
激趣導入
03
任務一：引入新課
材料是人類社會物質文明進步的重要標志之一。從古至今，人類社會開發利用的材料包括金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料，還有復合材料等。新型材料的研制助力我國在載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算機、衛星導航等領域取得重大成果，進入創新型國家行列。材料研制與化學科學的發展密切相關。
激趣導入
03
任務一：引入新課
載人航天
探月探火
新型材料的應用
深海深地
模塊一 無機非金屬材料
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
玻璃是人類材料領域最偉大的發明之一，科技進步、工業發展、經濟建設、人類安居，無不閃耀著玻璃的智慧之光。
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
你了解玻璃嗎？你知道玻璃是如何制成的嗎？
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
無機非金屬材料 ——玻璃
石英砂
純堿
石灰石
按一定的質量比混合
高溫燒制
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
多層玻璃和膠片疊合制成防彈玻璃
強度高、耐高溫的鋼化玻璃
玻璃
化學方法
特種玻璃
無機非金屬材料 ——玻璃
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
自清潔玻璃
你有過擦窗戶的經歷嗎？爬高就低不說，沒有熟練的技巧，往往難以將玻璃擦干凈，有時甚至還越擦越臟。這時你是否特別希望能夠發明一種可以持久潔凈明亮的玻璃？這一愿望已經在化學家那里實現了！
化學家們利用疏水性（對水有強烈的排斥作用）或親水性（特別容易與水結合）原理設計出了自清潔玻璃。你能想到涂抹一層特殊涂料后，玻璃表面便可以實現自清潔嗎？這種自清潔涂料的設計原理主要是讓玻璃表面具有高疏水性，這樣玻璃表面很容易被水沖洗干凈。化學家們還利用親水性設計出了一種含納米二氧化鈦（）的薄膜，這種薄膜在光照條件下表現出超強的親水性，使玻璃表面的小水滴聚集成大水滴，大水滴靠重力作用脫落時帶走玻璃表面的污漬，實現玻璃自清潔。
科技創新
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
抽成絲
高溫熔融
無機非金屬材料 ——玻璃
光導纖維
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
玻璃纖維
絕緣性好 電絕緣材料
耐熱性好 絕熱保溫材料
抗腐蝕強 復合材料中的增強材料
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
特種光學玻璃纖維
光導纖維 廣泛應用于光纖通信
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
無機非金屬材料 陶瓷—現代特種瓷器
全瓷牙具有完美密合的邊緣、無牙齦炎癥現象、對X光線無任何阻擋等特點，生物相容性優于各種金屬內冠，在臨床上可得到持久的修復效果。
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
無機非金屬材料 陶瓷—現代特種瓷器
可供移植的新型陶瓷骨，具有組織相容性和生物穩定性好等特點。它不會導致排異反應，有利于誘導骨質的生長。這種人工骨富含鈣、鋅，有利于手術后傷口皮膚更快愈合。
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
無機非金屬材料 水泥
白色硅酸鹽水泥
三獅超細水泥
化學方法
特種水泥
探究新知
04
任務二：無機非金屬材料
從石英砂到芯片
芯片是電腦、“智能家電”等的核心部件，主要是用純度極高的單質硅制成的。然而，自然界里并沒有這種高純硅，人們可以利用石英砂制得純度為 99.9999999% 的高純硅，為計算機等新技術產品的開發奠定了物質基礎。目前，制備高純硅最廣泛采用的方法為三氯硅烷還原法，其化學反應原理為：
+2C Si+2CO ↑
Si+ 3HCl +
+ Si+ 3HCI
多識一點
高溫
高溫
課堂典例
例1、下列物品使用的材料屬于無機非金屬材料的是（ ）
A.鈦合金表鏈
B.紫砂壺
C.手機塑料殼
D.真絲圍巾
【答案】C
【解析】A、鈦合金表鏈是用鈦合金制成的，屬于金屬材料，故選項錯誤.
B、紫砂壺是紫砂陶土燒制而成的紫砂陶茶具，屬于無機非金屬材料，故選項錯誤.
C、手機塑料外殼是用塑料制成的，塑料屬于三大合成材料之一，故選項正確.
D、真絲圍巾是用蠶絲制成的，屬于天然材料，故選項錯誤。故選C。
例2、有機合成材料的出現是材料發展史上的一次重大突破，下列敘述錯誤的是( ）
A.塑料、纖維、橡膠均屬于有機合成材料
B.熱固性塑料可用作炒菜鍋的手柄
C.合成纖維的強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕
D.合成橡膠可用于生產汽車輪胎
課堂典例
【答案】A
【解析】A、天然纖維、天然橡膠不屬于有機合成材料，故A錯誤;
B、炒菜鍋的手柄是用熱固性塑料制成的，故B正確:
C、合成纖維有強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕等優點，故C正確;
D、合成橡膠可用于生產汽車輪胎，故D正確;故選A。
模塊二 有機高分子材料
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
生活中的塑料制品
2008年北京奧運會主游泳館“水立方”外立面材料為塑料
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
三大合成材料
塑料
合成纖維
合成橡膠
結束了人類只能依靠天然材料的歷史。
幾乎全部是以石油產品為原料合成的
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
列舉你所知道的塑料制品，說說塑料有哪些獨特的性能。
常見的塑料制品有：塑料袋、塑料瓶、塑料餐具、塑料玩具、塑料盆等。
塑料具有以下獨特性能：重量輕：方便攜帶和使用，減輕物品的整體重量。耐腐蝕性強：能抵抗酸、堿等化學物質的侵蝕。良好的絕緣性：可用于電器設備的制造，保障用電安全。可塑性強：易于加工成各種形狀和尺寸的制品。防水性好：能有效阻擋水分的滲透。成本較低：生產原料豐富，制作工藝相對簡單，價格較為低廉。
交流共享
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
塑 料 的 優 點
重量輕，方便攜帶和使用
可塑性強，易于加工成型
良好的絕緣性，不導電
耐腐蝕性強
成本較低廉
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
聚乙烯(PE)
聚氯乙烯(PVC)
聚苯乙烯(PS)
有機玻璃(PMMA)
塑 料
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
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
乙烯分子聚合成大分子示意圖
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
被譽為“塑料王”的聚四氟乙烯（商品名稱為“特氟隆”），就是由四氟乙烯小分子聚合而成的一種具有特殊性能的塑料。它最大的特點是耐腐蝕、摩擦系數非常小，常用來制造容器、管道和閥門等，也常用作器具的不粘涂層。
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
白色污染：
塑料的應用和發展方便了人們的生活，但大多數塑料在自然條件下難以降解，長期堆積的塑料制品造成了新的環境污染--“白色污染”。不能焚燒廢棄塑料制品，避免釋放出含有二噁英等有害物質的氣體。
丟棄在環境中的廢舊包裝塑料，不僅影響市容和自然景觀，產生"視覺污染"，而且難以降解，對生態環境還會造成潛在危害，中國每年用于白色污染的治理經費大約1850萬左右。
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
白色污染
探究新知
04
任務三：有機高分子材料
目前常見塑料使用中的利與弊。
利：1. 成本低廉：生產原料豐富，制造工藝簡單。
2. 性能多樣：具有良好的絕緣性、耐腐蝕性、耐磨性。
3. 輕便易用：重量輕，便于攜帶和使用。
4. 可塑性強
弊：1. 難以降解：造成長期的環境污染，形成白色污染。
2. 資源消耗：塑料的生產依賴石油等不可再生資源。
3. 回收困難：不同類型的塑料回收難度大，回收體系不完善。
4. 健康風險：某些塑料制品在高溫或與特定物質接觸時，可能會釋放有害物質。
課堂典例
例3、下列有關塑料的說法正確的是（ ）
A.聚氯乙烯可用來制作餐具或食品袋
B.通過焚燒塑料減少“白色污染”
C.塑料制品屬于不可再回收利用產品
D.聚氯乙烯燃燒時有刺激性氣味;聚乙烯燃燒時無刺激性氣味
【答案】D
【解析】聚氯乙烯塑料中含有氯元素,燃燒時會產生刺激性氣味,而聚乙烯塑料中無氯元素,燃燒時無刺激性氣味產生。聚氯乙烯在使用過程中會放出有毒物質,故不能用聚氯乙烯制作餐具或食品袋。故選D。
課堂典例
例4、有機合成材料的出現是材料發展史上的一次重大突破，下列敘述錯誤的是（ ）
A.塑料、纖維、橡膠均屬于有機合成材料
B.熱固性塑料可用作炒菜鍋的手柄
C.合成纖維的強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕
D.合成橡膠可用于生產汽車輪胎
【答案】A
【解析】A、天然纖維、天然橡膠不屬于有機合成材料，故A錯誤;
B、炒菜鍋的手柄是用熱固性塑料制成的，故B正確;
C、合成纖維有強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕等優點，故C正確;
D、合成橡膠可用于生產汽車輪胎，故D正確;
故選A。
模塊三 復合材料
探究新知
04
任務四：復合材料
玻璃易碎 塑料質軟
探究新知
04
任務四：復合材料
如果在塑料中加入玻璃纖維，就得到一種既有玻璃般的透明或半透明性，又有鋼鐵般強度的材料——玻璃鋼。
用玻璃鋼制造的快艇
探究新知
04
任務四：復合材料
復合材料：
概念：將兩種或兩種以上的材料復合成一體而形成的材料
優點：復合材料集中了組成材料的優點,具有更優異的綜合性能
應用：現代高科技的發展離不開復合材料。為滿足生產生活對特種材料的需求，科學家運用化學等科學知識，研究合成形形色色的具有特殊性能的復合材料。
探究新知
04
任務四：復合材料
塑料中嵌入玻璃纖維制成的玻璃鋼
探究新知
04
任務四：復合材料
鋼筋混凝土是鋼筋和混凝土的復合材料
機動車的輪胎是用合金鋼與橡膠的復合材料制成的
探究新知
04
任務四：復合材料
發揮各組成材料的優點、克服單一材料的缺陷
強度高
密度低
加工成型方便
彈性優良
耐化學腐蝕和耐高（低）溫
復合材料優點
探究新知
04
任務四：復合材料
復合材料已逐步取代木材及部分合金，廣泛應用于航空航天、 電子電氣、汽車工業和建筑等領域。
探究新知
04
任務四：復合材料
吸波材料
現代戰爭中，為了使飛機、軍艦和導彈等逃過敵方的追蹤，常給它們的外殼涂上吸波材料，把它們“隱藏”起來。當然，它們并非真能隱身，而是因為吸波材料能吸收雷達的電磁波，使敵方的雷達無法捕捉到它們的蹤跡，從而達到逃避追蹤的目的。
吸波材料主要用導電或磁性材料與黏合劑制成。導電材料一般為碳粉、導電纖維等，它們能將電磁波轉化成熱能；磁性材料一般為陶瓷鐵氧體、磁化粒子等，也能將電磁波變成熱能，從而使雷達的電磁波大部分被吸收掉。另外，還有用鐵氧體和絕緣體燒結成的吸波材料，由于材料的粒徑很小，電磁波碰觸之后，在小顆粒之間經過多次不規則的反射，也可以轉化成熱能被吸收。而黏合劑既起著使吸波材料附著于殼體表面的作用，同時又能減弱電磁波的反射。
多識一點
探究新知
04
任務四：復合材料
1. 玻璃是一種硅酸鹽材料，屬于無機非金屬材料，在日常生活和生產中具有重要的作用。
2. 塑料是由許多小分子聚合成大分子后得到的一類有機高分子材料。
3. 復合材料是由兩種或兩種以上的材料按一定方式復合在一起制成的性能優越的新材料，具有廣闊的開發和應用前景。
長話短說
課堂典例
例5、下列材料中屬于復合材料的是（ ）
A.不銹鋼
B 聚氯乙烯
C.玻璃鋼
D.天然橡膠
【答案】 C
【解析】不銹鋼屬于鐵的合金,合金屬于金屬材料,A錯誤;聚氯乙烯屬于合成塑料,合成塑料屬于合成有機高分子材料,B錯誤;玻璃鋼是由玻璃纖維包埋在有機高分子材料中形成的復合材料.C正確；天然橡膠是天然有機高分子材料,D錯誤。
課堂典例
例6、下列材料分類錯誤的是（ ）
A.氮化硼陶瓷——有機高分子材料
B.儲氫材料鑭鎳合金——金屬材料
C.機動車輪胎——復合材料
D.普通玻璃——無機非金屬材料
【答案】A
【解析】A.氮化硼陶瓷-是無機材料，錯誤;
B.儲氫材料鑭鎳合金是金屬材料，正確;
C.機動車輪胎是復合材料,正確;
D.普通玻璃是無機非金屬材料,正確。故選A。
課堂總結
05
模塊四 練習與實踐
分層作業
06
1、合成材料的應用和發展，大大方便了人類的生活，但是合成材料廢棄物的急劇增加也帶來了環境問題，廢棄塑料帶來的“白色污染”尤為嚴重。要解決“白色污染”問題下列做法不合理的是( ）
A.使用新型可降解塑料 B.用布袋代替塑料袋
C.回收廢棄塑料 D.焚燒廢棄塑料
【答案】C
【解析】A、用布袋代替塑料袋購物可以減少塑料袋的使用,有利于解決白色污染的問題,A選項合理,不符合題意:
B、使用微生物降解塑料有利于塑料降解,有利于解決白色污染的問題,B選項合理,不符合題意;
C、推廣使用一次性塑料杯增加塑料的用量,會使白色污染更加嚴重.C選項不合理,符合題意:
D、回收各種廢棄塑料,有利于解決白色污染的問題,D選項合理,不符合題意。故選C。
分層作業
06
【答案】B
【解析】自然界中天然存在的絲狀物稱為天然纖維。故選B。
2、棉花、羊毛、蠶絲等屬于( ）
A.合成材料
B.天然纖維
C.復合材料
D.無機非金屬材料
分層作業
3、隨著人們生活水平的提高，人類對材料的品種與性能的要求越來越高，對材料的認識也越來越科學。下列敘述中正確的是( )
A.塑料不屬于合成有機高分子材料
B.棉線和羊毛都屬于合成纖維
C.大部分塑料在自然環境中很難腐爛
D.橡膠在通常情況下不易燃燒
【答案】C
【解析】由于大部分塑料中有防老化劑，因此難于腐爛，橡膠耐高溫、不易燃燒。故選C。
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