资源简介

(共26张PPT)
11.1 化学与材料研制
一、化学观念
认识材料在人类社会发展中的重要性，了解无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料的组成、性质和应用；理解化学在材料研制中的作用，形成 “化学创造新物质，推动材料发展” 的观念。
二、科学思维
通过对材料研制过程的分析，培养逻辑推理和归纳总结能力。
三、科学态度与责任
认识到化学材料对社会发展的贡献，同时关注材料使用带来的环境问题，增强社会责任感；培养严谨、创新的科学态度，激发对化学材料研究的兴趣。
核心素养目标
重点：
1. 常见无机非金属材料（如玻璃）、有机高分子材料（如塑料）、复合材料（如玻璃钢）的组成、性质和用途。
2. 材料研制与化学科学的关系。
难点：
1. 理解材料的性质与结构的关系。
2. 引导学生运用化学知识分析和解决材料相关的实际问题。
学习重难点
新课导入
材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一。从古至今，人类社会开发利用的材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料，还有复合材料等。新型材料的研制助力我国在载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果，进入创新型国家行列。材料研制与化学科学的发展密切相关。
01 预防重金属盐中毒
普通玻璃是一种硅酸盐材料。在工业生产中，通常是用石英砂(主要成分是 SiO2)、纯碱(Na2CO3)、石灰石(主要成分是 CaCO3)按一定的质量比混合，经高温烧制而成。
1. 普通玻璃的制取
加热到一定温度后迅速冷却
2. 特殊玻璃——钢化玻璃
普通玻璃
钢化玻璃
叠合
2. 特殊玻璃——防弹玻璃
多层玻璃和胶片
防弹玻璃
珠宝柜台玻璃
装甲机的瞭望孔等
高温熔融、抽丝
2. 特殊玻璃——玻璃纤维
玻璃
玻璃纤维
绝缘性和耐热性好，抗腐蚀性强
玻璃棉保温材料
光导纤维
3. 其他无机非金属材料
除玻璃外，重要的无机非金属材料还有陶瓷、水泥等，它们在我们的生产、生活中都有非常广泛的用途。
多识一点——从石英砂到芯片
芯片是电脑、“智能家电”等的核心部件，主要是用纯度极高的单质硅制成的。然而，自然界里并没有这种高纯硅，人们可以利用石英砂制得纯度为 99.9999999% 的高纯硅，为计算机等新技术产品的开发奠定了物质基础。目前，制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法，其化学反应原理为：
SiO2 + 2C 高温 Si + 2CO ↑
Si + 3HCl △ HSiCl3 + H2
HSiCl3 + H2 高温 Si + 3HCl
02 有机高分子材料
1. 有机高分子材料的分类
有机高分子材料
合成有机高分子材料
（有机合成材料）
天然有机高分子材料：如石材、木材、羊毛等
合成纤维
塑料
合成橡胶
2. 塑料
（1）塑料的特点：一般情况下具有质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强等特点。
（2）聚乙烯：日常生活中使用的食品袋、包装袋等，大部分是用聚乙烯塑料制成的。
2. 塑料
（3）聚四氟乙烯的商品名称为“特氟隆”，被誉为“塑料王”，是由四氟乙烯小分子聚合而成的一种具有特殊性能的塑料。
特点：耐腐蚀、摩擦系数非常小
应用：常用来制造容器、管道、阀门等，也常用作器具的不沾涂层。
3. 白色污染
塑料的化学性质非常稳定，生产和使用后很难自然分解。因此，塑料在为我们的生活创造便利的同时，也对环境造成了不利影响。人们把塑料给环境带来的危害称为“白色污染”。
3. 白色污染
（1）减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；
（2）重复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，如微生物降解和光降解 塑料等；
（4）回收各种废弃塑料。
03 复合材料
1. 复合材料
（1）概述：像玻璃钢这样由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学方法复合在一起制成的新材料称为复合材料。
（2）特点：具有强度高、密度低、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐高（低）温等特点。
（3）应用：已逐步取代木材及部分合金，广泛应用于航空航天、电子电气、汽车工业和建筑等领域。
（4）举例：玻璃钢、钢筋混凝土、碳纤维复合材料等。
多识一点——吸波材料
现代战争中，为了使飞机、军舰和导弹等逃过敌方的追踪，常给它们的外壳涂上吸波材料，把它们“隐藏”起来。当然，它们并非真能隐身，而是因为吸波材料能吸收雷达的电磁波，使敌方的雷达无法捕捉到它们的踪迹，从而达到逃避追踪的目的。
吸波材料主要用导电或磁性材料与黏合剂制成。导电材料一般为碳粉、导电纤维等，它们能将电磁波转化成热能；磁性材料一般为陶瓷铁氧体、磁化粒子等，也能将电磁波变成热能，从而使雷达的电磁波大部分被吸收掉。另外，还有用铁氧体和绝缘体烧结成的吸波材料，由于材料的粒径很小，电磁波碰触之后，在小颗粒之间经过多次不规则的反射，也可以转化成热能被吸收。而黏合剂既起着使吸波材料附着于壳体表面的作用，同时又能减弱电磁波的反射。
总结归纳
随堂练习
1. 化学材料的发展对人类的生活和社会的进步有着深远的影响。下列有关化学材料的说法不正确的是（　）
A. 羊毛属于合成纤维
B. 汽车轮胎中的橡胶属于合成橡胶
C. 不锈钢属于金属材料
D. 聚乙烯塑料属于有机合成材料
A
随堂练习
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 钢化玻璃是在玻璃中加入钢材制成的
B. 防弹玻璃是普通玻璃高温冷却制成的
C. 烧制玻璃的主要原料是石英砂、纯碱、石灰石
D. 光导纤维是用钢化玻璃拉制成的玻璃纤维
C
随堂练习
3. 我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇的锚泊主系缆由聚乙烯纤维制成，该材料属于（ 　）
A. 天然橡胶 B. 天然纤维
C. 合成材料 D. 金属材料
C
随堂练习
4. 2024年4月22日是第55个世界地球日，其主题为“全球战塑”，旨在呼吁终结塑料危害。下列做法不正确的是( )
A. 露天焚烧塑料垃圾
B. 鼓励重复使用某些塑料制品
C. 回收矿泉水塑料瓶
D. 使用可降解塑料盒
A
感谢您的观看
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