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(共26张PPT)
9.3 新制材料的研制
核心素养目标
1.科学探究与实践能力：
设计实验区分聚乙烯与聚氯乙烯塑料，分析 “白色污染” 的成因及防治措施。
通过灼烧法鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维，观察燃烧现象并记录气味与残留物差异。
了解复合材料的制备原理，尝试用简单材料制作 “简易复合材料” 并测试其强度。
2.科学思维：
建立 “材料来源→成分特点→性能优势” 的分析框架，能将常见材料准确归类到无机材料、合成材料或复合材料。
辩证分析合成材料的利弊，提出合理使用与回收建议。
3.科学态度与社会责任：
了解新型材料的研发进展，体会化学在解决能源与环境问题中的作用。
学习重难点
学习重点
1.材料分类与特性。
2.材料与社会发展。
学习难点
1.复合材料的增强机制。
2.材料结构与性能的关系。
无机材料
PART 01
1.无机材料的发展历程
无机材料包括金属材料和无机非金属材料两大类。
（1）金属材料的发展历程
①古代：能制造和使用青铜、铁等金属材料。
②近代：以钢铁为主体的金属材料被广泛应用于人们生产生活的各个领域。
③当代：冶炼技术进一步发展，人们用电解的方法生产铝等较活泼的金属，并研制各种具有优异性能的合金。
【调查研究】
稀土材料指利用稀土元素及其化合物与其他元素的化合物结合形成的材料。稀土材料是指钪(Sc)、钇(Y)，以及镧系元素(从镧到镥15种元素)。稀土元素的化学性质较为活泼。若与其他元素结合，便可形成种类繁多、功能多样、用途广泛的新型材料，且性能会有较大提高，被称为当代的“工业味精”。请查阅资料，说明稀土元素在当代高新科技中的具体应用。
1.无机材料的发展历程
显示器的发光材料、永磁性材料、激光材料......
2.无机非金属材料
无机非金属材料
陶瓷
水泥
玻璃
半导体材料、光导纤维
传统陶瓷
新型陶瓷
以陶土或瓷土等为原料经高温烧制而成
选择新的材料，改变制造工艺，生产出来的结构、功能与传统陶瓷不同的陶瓷
合成材料
PART 02
1.合成材料
合成材料是有机合成高分子材料的简称，是用化学方法合成的有机高分子化合物。
塑料
合成橡胶
合成纤维
三大有机合成材料
2.塑料
概述 指由人工合成有机高分子物质为基本成分，在一定条件下塑造成型的高分子材料
种类 目前大量使用的塑料品种有聚乙烯 、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃
优点 质轻，比较坚固和耐磨，不导电，容易加工，价格便宜
用途 制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘部件和外壳等
绝缘材料
包装材料
农用薄膜
管道
2.塑料
（1）聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的区分
【实验探究】：取聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小块，分别点燃，观察燃烧情况，比较产生的气味有什么不同。
塑料 组成 元素 能否 包装 食品 燃烧现象 燃烧情况 是否产生 烟 是否有气味
聚乙烯 C、 能 易燃，离 火持续燃 烧 不产生烟 无刺激性气味
2.塑料
（2）白色污染
陶瓷
含义
防治措施
危害
长期堆积的塑料制品造成的环境问题
焚烧废弃塑料制品会释放出含有二噁英等有害物质的气体
促进废弃塑料的回收与利用、大力研制在自然条件下容易降解的新型塑料
常见塑料使用的利与弊：
①轻便且耐用、成本低廉、多功能性、良好的绝缘性能等；
②难以降解、污染环境、消耗化石材料、对生物健康存在潜在威胁等。
2.塑料
（3）可降解塑料
定义 是指能满足使用需求，且使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的一类塑料
分类 光降解塑料、生物降解塑料、水降解塑料等
应用 制作垃圾袋、购物袋、餐盒等
相关国家标准 《生物降解塑料与制品降解性能及标识要求》《生物降解饮用吸管》
实施意义 促进社会可持续发展
3.合成纤维
（1）纤维的分类
①天然纤维：棉、麻等植物纤维（纤维素）和动物的毛、蚕丝（蛋白质）等
②合成纤维：以石油产品、煤、石灰石、水和空气等为原料，通过一系列化学反应制成的纤维。
常见类型：棉布、麻布、丝绸等
常见类型：聚丙烯纤维（丙纶）、聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）。
3.合成纤维
（2）几种纤维的性质比较
纤维种类 燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维 易燃，直接燃烧 烧纸的气味 灰色，细而软
羊毛纤维 起泡成球， 不持续燃烧 烧焦羽毛的气味 黑褐色小球， 易碎
涤纶 先熔化再燃烧，或边熔化边燃烧 特殊气味 黑色或褐色硬块
3.合成纤维
优点：强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀。
（3）合成纤维的优缺点
缺点：吸水性和透气性不如天然纤维优良。
纺织原料
过滤材料
建筑材料
4.橡胶
（1）天然橡胶：从橡胶树、橡胶草等植物中获得的橡胶。
（2）合成橡胶：用化学方法人工合成的橡胶。
（3）天然橡胶与合成橡胶的比较：与天然橡胶相比，合成橡胶具有优良的弹性、绝缘性和耐高温性，因而广泛应用于生产生活中。
轮胎
密封制品
防护用品
复合材料
PART 03
1.复合材料
（1）复合材料的概念
复合材料是将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料。
（2）复合材料的优点
复合材料集中了组成材料的优点，具有更优异的综合性能。
（3）常见的复合材料
①钢筋混凝土：钢筋和混凝土的复合材料。
②机动车的轮胎：用合金钢与橡胶的复合材料制成。
③玻璃纤维增强塑料：塑料和玻璃纤维的复合材料。
④飞机的机翼、飞行器头锥：用碳纤维复合材料制成。
1.复合材料
碳纤维复合材料
玻璃纤维增强塑料
芳纶复合材料
随堂训练
1. 下列属于合成有机高分子材料的是（ ）
A. 羊毛
B. 不锈钢
C. 涤纶
D. 钢筋混凝土
C
随堂训练
2. 2024年5月3日“嫦娥六号”成功发射。“嫦娥六号”使用了大量复合材料。下列关于复合材料的说法中不正确的是（ ）
A．玻璃钢是常见的复合材料
B．复合材料是一种新型材料
C．多种材料混合在一起就是复合材料
D．复合材料综合了不同材料的优点
C
随堂训练
3. “国画”一词起源于汉代，国画是中国传统的绘画形式。以下现代国画用具的主要材料属于有机合成材料的是（ ）
A．陶瓷笔搁 B．蛋白质
C．生宣纸和熟宣纸 D．塑料调色盘
D
随堂训练
4. 下列关于纤维的说法不正确的是（　）
A．棉纤维透气性好
B．聚酯纤维是合成纤维
C．合成纤维耐磨性较差
D．用灼烧的方法可区分棉纤维与聚酯纤维
C
随堂训练
5. 2024年5月1日，我国“福建舰”航母首次出海海试。下列说法不正确的是（　）
A．建造航母用的特种钢属于金属材料
B．航母战斗机广泛使用铝合金，能有效减轻飞机的重量
C．航母相控阵雷达上使用的特殊玻璃纤维，属于复合材料
D．制作飞行服用到的合成纤维属于合成材料
C
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