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(共24张PPT)
第6节 材料的利用与发展
了解材料的发展与人类文明的关系。
学习目标
了解新型材料的性能和应用。
了解在制造材料的过程中产生的污染及如何防治。
材料与人类社会发展
1.人类对材料认识和利用的过程
旧石器时代
新石器时代
青铜器时代
铁器时代
信息时代
2.人类对材料的取得和使用是与社会生产力和科技发展水平紧密相连的。一个国家材料的品种、质量和产量是直接衡量这个国家经济发展水平的重要标志之一。反过来，材料对发展经济、改善与提高人类文明的程度，又起到巨大的促进作用。
新型材料
新型材料是指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
1.新型材料的概念
2.新型材料的种类
（1）光电子信息材料
——主要用于计算机、通信和航天工业
光纤通信
（2）先进复合材料
——质量轻、较高的比强度、耐热、耐腐蚀等，
大量用于航空航天、机械、医学、建筑等行业
防弹头盔
（3）超级陶瓷材料
——应用范围从电容器、滤波器、点火器、保温材
料、医疗器械和通讯元件等方向扩展到航天、卫星
及半导体芯片等高新技术领域
纳米陶瓷家具膜
（4）新型金属材料
记忆合金
——包括记忆合金、铝合金、金属玻璃等
（5）新型高分子材料
可降解材料
——如导电塑料做成的塑料电池、人工器官、可降解材料、高吸水性的高分子材料等
（6）超导材料
超导现象
——具有超导特性（某些物体当温度下降到一定数值时，电阻突然趋近于零）的材料。用于磁悬浮列车、高能粒子加速器等
（7）纳米材料
纳米涂层具有很
好的防水效果
——纳米材料是指其结构单元的
尺寸介于1纳米～100纳米范围之
间的材料。纳米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同
材料制造与环境保护
1.探索材料制造过程中的合理途径
人们在制造材料的过程中会产生很多污染，为了减少或消除其污染，人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺，需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径
（1）人们在实际生产和实验中考虑某物质的制备方法时，需要考虑的问题有:
①科学性
③经济性
②简便性
—每一步化学反应是否符合化学反应的规律
—反应的条件和设备是否简单
—原料是否容易获取，成本是否低廉
④环保性
—生产过程是否会对环境造成污染
（2）以铜为原料制备硫酸铜
方法一
Cu
浓硫酸
CuSO4
Cu
CuO
O2
CuSO4
H2SO4
方法二
方法三
Cu
Cl2
CuCl2
NaOH
Cu（OH）2
H2SO4
CuSO4
Cu+2H2SO4（浓）===CuSO4+SO2↑+2H2O
思考讨论方法的优劣
方法一原理：
△
生成了二氧化硫，既浪费原料又造成环境污染
方法二原理：
CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
2Cu+O2====2CuO
△
原料利用率高，无污染
可以利用
方法三原理：
原料氯气有毒，安全性不高，操作步骤多，成本高
Cu+Cl2===CuCl2
CuCl2+2NaOH==Cu（OH）2↓+2NaCl
Cu（OH）2+H2SO4==CuSO4+2H2O
△
2.环境的污染与防治
（1）化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时，也向周围环境排放了大量的“三废”，使自然界的生态平衡遭到破坏
废渣
废水
废气
（2）化学生产原则:
除了处理“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低对环境造成的污染，实行“绿色”新工艺
（3）环境保护的具体措施:
①燃料：煤、石油制品脱硫处理，减少硫氧化物和氮氧化物对大气的污染
②原料：提高原料的利用率
③“三废”：处理达标后排放
④生产工艺：“绿色”新工艺
不用一次性筷子
不用含氟冰箱
不用含磷洗衣粉
垃圾分类投放
少用或不用不可降解的塑料制品
节电、节水
思考与讨论
生活中我们可以做到哪些“绿色”行为？
课堂小结
{ 材料的利用与发展 }
材料发展史
新型材料
材料与人类社会发展
概念
种类及用途
绿色新工艺
材料与人类社会发展的关系
材料制造与环境保护
“三废”的防治
及时巩固
1.纳米材料为21世纪最有前途的新型材料，纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1nm=10-9米）的空心管，下列说法错误的是（ ）
A．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
B．纳米碳管是一种新型的有机化合物
C．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强
D．纳米碳管在常温下化学性质稳定
B
2.全世界每年产生的有害物体达3亿～4亿吨，对环境造成危害，威胁着人类生存，所以科学家提出了绿色化学概念．下列哪项不属于“绿色化学”研究的内容（ ）
A．对环境无污染的清洁能源的开发
B．快速降解塑料的开发
C．利用化学原料从源头消除污染
D．形状记忆合金的开发与应用
D

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