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9.3 新型材料的研制
（第1课时）
一、化学观念
了解材料从天然到人工合成再到定制设计的发展历程，明晰化学在材料发展中的关键作用；认识金属材料、无机非金属材料、塑料的组成、特性和主要应用领域；熟练掌握鉴别常见塑料的简单方法，了解可降解塑料等新型材料的特点和意义。
二、科学思维
借助实验探究与调查研究，切实提高自主探究、收集和处理信息的能力。
三、科学态度与责任
深切感受材料技术进步对社会发展的巨大推动作用，极大激发对化学学科的学习兴趣和探索热情。
核心素养目标
重点：
1. 系统梳理金属及无机非金属材料的发展脉络及其在各领域的应用
2. 深入剖析塑料的特性、应用范围以及使用过程中的利弊
难点：
1. 从化学原理层面深入理解新材料的研发思路和性能优化机制
2. 引导学生辩证看待材料应用与环境保护之间的关系，并探讨有效解决材料环境问题的策略
学习重难点
新课导入
古代时人们使用的材料大多是天然的，像石头、木材、兽皮等。但随着时间推移，社会不断发展，这些天然材料逐渐满足不了人们的需求。到了现代，我们身边充斥着各种神奇的新型材料，比如手机屏幕的玻璃，既轻薄又坚固耐磨；运动服的面料，透气又吸汗。这些新型材料是怎么来的？又有着怎样独特的性质和用途呢？
01 无机材料更新换代
金属材料
金属材料包括纯金属和合金
古代
能制造和使用青铜、铁等金属材料。
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。
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。
金属材料
（1）与金属活动性顺序有关
（2）与金属冶炼的难易程度有关
Cu、Fe、Al的金属活动性依次增强，活动性弱的金属，先利用。
Al需要电解，冶炼要求最高，所以后利用。
人类利用金属材料的先后顺序：铜 → 铁 → 铝
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。稀土元素是指钪（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，被称作当代的“工业味精”。请
查阅文献，说明稀土元素在当代高新科技
中的具体应用。
无机非金属材料
无机非金属材料包括玻璃、水泥、陶瓷、半导体材料、光导纤维等
光致变色玻璃制成的变色镜
汽车的钢化玻璃
运用化学方法制成的具有特殊性能的特种玻璃，极大地提升了玻璃材料的性能和应用价值。
无机非金属材料
半导体材料、光导纤维等，为现代通信技术和信息化奠定了重要基础。
无机非金属材料
随着科学技术的发展，人们通过选择新的原料，改变制造工艺，生产出许多结构、功能与传统陶瓷截然不同的新型陶瓷材料。
在古代，人们用陶土、瓷土烧制陶器、瓷器。
用氧化铝等为原料生产的耐高温、高强度的陶瓷，可用来制造发动机零件
无机非金属材料
用羟基磷酸钙［Ca5(OH)(PO4)3］为原料生产的陶瓷甚至能够用来制造假牙、人工骨、人工关节等。
无机非金属材料弥补了金属材料易腐蚀等不足
02 合成材料层出不穷
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。
合成纤维
合成橡胶
塑料
三大有机合成材料
塑料
塑料是指由人工合成的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。
塑料有很多优点，如质轻、比较坚固和耐磨、不导电、容易加工、价格便宜等。
常见的塑料种类：聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、有机玻璃(PMMA)等
塑料
聚氯乙烯塑料制成的电线绝缘层
聚乙烯塑料薄膜大棚
聚四氟乙烯作涂层的不粘锅
有机玻璃（聚甲基苯烯酸甲酯）制成的收纳盒
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
聚氯乙烯
C、H
能
易燃，离火持续燃烧
不产生烟
无刺激性气味
C、H、Cl
不能
不易燃，离火即灭
产生大量烟
有刺激性气味
塑料
利用塑料薄膜的燃烧现象和燃烧时放出气体气味的不同，可以简易鉴别塑料薄膜是否可用于食品包装。
聚乙烯塑料薄膜无毒，可用于包装食品
聚氯乙烯塑料薄 膜在使用时会分解出对健康有害的物质而污染食品，不宜用于包装食品。
白色污染
塑料的应用和发展方便了人们的生活，但大多数塑料在自然条件下难以降解，长期堆积的塑料制品造成了新的环境污染——“白色污染”。
破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物等
对动物有害，动物会误食塑料，引起消化道疾病，甚至导致死亡
对环境造成化学污染
白色污染
减少使用不必要的塑料制品
1
使用可降解的塑料制品
2
实行塑料制品的回收再生、循环利用
3
在部分地区和领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用
4
拓展视野—可降解塑料
可降解塑料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，
一般可分为光降解塑料、生物降解塑料、水降解塑料等。
生活中，可降解塑料主要用于制作垃圾袋、购物
袋、餐盒等。2022 年 6 月 1 日，我国正式实施《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》两项推荐性国家标准，这意味着可降解塑料
制品在生活中得到更广泛的应用，对于促进社会可持
续发展有重要意义。
总结归纳
随堂练习
1. 丰富多彩的中华文物铭刻着中华文化的脉络，记录着中华文明
的传承。下列文物主体材料主要属于无机非金属材料的是( )
A. 彩绘四天王木盒 B. 秘色瓷莲花碗
C. 鎏金铁芯铜龙 D. 行书兰亭序卷
B
随堂练习
2. 东汉时期的“马踏飞燕”堪称我国古代青铜器艺术中无与伦比的
珍品。其制作材料属于( )
A. 合成材料 B. 天然材料 C. 金属材料 D. 复合材料
C
随堂练习
3. 可降解塑料是指在自然条件下能够自行分解的塑料。研制、生
产可降解塑料的主要目的是( )。
A. 节省制造塑料的原料 B. 便于加工
C. 扩大塑料的使用范围 D. 缓解“白色污染”问题
D
随堂练习
4. 下列对塑料的认识中，正确的是( )
A. 塑料属于天然有机高分子材料
B. 废弃塑料是造成“白色污染”的主要物质
C. 所有塑料都容易燃烧产生有毒气体
D. 塑料给人类带来了污染，因此要禁止生产和使用
B
感谢您的观看
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