2.4材料的发展

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科学浙教九年级上2.4材料的发展课件(精)

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纳米陶瓷
记忆合金、铝合金、金属玻璃
新型高分子材料
超导材料
导电塑料做成的塑料电池人工器官、可降解材料、高吸水性高分子
高级复合材料
4
5
纳米材料
纳米材料是指由粒径在1－100纳米之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后，它将显著的不同
1nm = 10-9m
6
材料制造与环境保护
探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜
第四节材料的发展
材料的发展历程：
石器陶器青铜器钢铁的使用
新型材料的使用
合成材料的使用
2
新材料：
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
3
新材料：
光电子信息材料
树脂基复合材料金属基复合材料先进复合材料陶瓷基复合材料碳纤维复合材料
超级陶瓷材料
新型金属材料
Cu
CuSO4
7
方案一： Cu＋2H2SO4（浓）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O
方案二：
2Cu＋O2＝2CuO CuO＋ H2SO4＝ CuSO4＋H2O
方案三：
Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu（NO3）2
Cu（NO3）2＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋2NaNO3 Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
8
考虑因素：
原料的利用率、产生的污染、制备成本等方面
9
Cu
H2SO4
CuSO4
利用率低、会产生污染
CuSO4
Cuቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O2
CuO
H2SO4
可以利用
H2SO4 CuSO4

2.4新材料及其应用

执笔人：王廷运组长审核：王廷运领导签字：邢凤宵时间：2013-9-11 学生姓名：班级：组别2.4新材料及其应用一．学习目标基本目标：了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

中层目标：了解其他新材料的有关应用。

发展目标：培养收集整理信息的能力。

重难点：学习纳米材料、“绿色能源”和记忆合金等新材料在现代科技、工农业生产和日常生活中的应用。

预习案1.什么叫纳米材料？有哪些具体应用？2. “绿色”能源的突出特点是什么？3.记忆合金独特的物理特性是什么？我的困惑:请将预习过程中的困难写下来？探究案学习任务一：播放录像，让学生观看一新材料的应用。

了解一些新材料在现代科技、工农业、生产和日常生活中的应用。

讨论交流：你了解到哪些新材料的应用，谈谈新材料为人类带来的便利。

归纳总结：新材料广泛应用和未来发展前景。

学习任务二：自学教材，了解纳米材料、“绿色能源”和记忆合金的应用。

回答下列问题：1、纳米是什么物理量的单位？1m=______ nm2、什么叫纳米材料？3、举例说明纳米材料有哪些应用？4、“绿色能源”有什么突出特点？以电源为例，已经得到广泛应用的电池有哪些？5、记忆合金的主要成分是什么？6、记忆合金有什么独特的物理特性？针对训练：我们学习了新材料及其作用，除了纳米材料、“绿色”能源、记忆合金外，写出你还知道的一种新材料的名称总结：谈谈本节课你的收获和你的困惑？训练案1、“纳米”是______的单位，将某些物质的尺度加工到______ nm,他们的_____与较大尺度时相比，发生了异常的变化，这就称为纳米材料。

2、记忆合金的主要成分是_____它独有的物理特性是：当温度达到某一数值时，材料内部的______会发生变化，从而导致_____的变化。

3、下列电池对环境不会造成污染的是（）A、干电池B、铅蓄电池C、锂粒子电池D、硅光电池4、关于“绿色”能源和记忆合金中，理解正确的是（）A、所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源，如包装纸是绿色的锂电池等。

材料的发展

材料的发展材料的发展可以追溯到人类开始使用工具的时代。

最初，人们使用的材料主要是天然材料，如石头、木头和兽皮等。

这些材料虽然具有一定的强度和耐久性，但是在面对一些特殊需求时往往无法满足。

随着科技的进步和工业革命的到来，人们开始研究和开发新的材料。

第一个重要的材料发展是发现金属。

在青铜时代，人们学会了冶炼铜和锡，制造铜器和青铜器。

这些金属具有更高的强度和可塑性，大大拓展了人类的生产力。

随后，人们掌握了铁的冶炼技术。

铁具有更高的强度和耐磨性，被广泛用于武器和工具制造。

工业革命时期，随着钢铁产业的崛起，人们学会了生产高强度的钢材，进一步推动了现代工业的发展。

20世纪以后，新的材料开始崭露头角。

塑料的发明和广泛应用，使得人们能够大量生产轻便、廉价的制品。

纤维材料的研究使得纺织业有了巨大的突破，高强度纤维如碳纤维和玻璃纤维被广泛应用于航空航天和体育器材等领域。

近年来，一些具有新性能的材料开始受到关注。

例如，陶瓷材料具有很高的硬度和耐磨性，被广泛应用于刀具和陶瓷瓷器等领域。

聚合物复合材料具有轻质、高强度和耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车和建筑等领域。

纳米材料则具有尺寸效应和量子效应等特殊性质，被用于制备超强材料、高能电池等领域。

材料的发展离不开科学技术的推动。

材料科学的发展使得人们能够更深入地研究材料的结构与性能的关系，为新材料的设计和制备提供了基础。

同时，材料测试技术的进步也为材料的质量控制和性能评估提供了可靠的手段。

材料的发展对人类社会产生了巨大的影响。

高强度材料的应用使得建筑更加安全可靠，交通工具更加节省能源，电子产品更加轻薄便携。

新材料的应用还为环境保护提供了新的途径，如太阳能电池板和储能材料等。

然而，在材料的发展中也存在一些问题。

一方面，一些新材料具有较高的能耗和污染排放，对环境造成负面影响。

另一方面，一些材料还存在着难以回收和再利用的问题，导致资源浪费。

因此，在材料的发展中，我们需要平衡其性能和环境影响，推动可持续发展的材料创新。

国内外钛合金研究的发展现状及趋势

国内外钛合金研究的发展现状及趋势钛合金作为一种重要的结构材料，具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和优异的高温性能等特点，因此在航空航天、汽车制造、医疗器械和能源领域等众多领域有着广泛的应用。

随着技术的进步和需求的增加，钛合金研究正不断取得新的突破，呈现出以下发展现状和趋势。

一、国内外钛合金研究的发展现状1.1 国内发展现状我国钛合金研究始于20世纪50年代末，经过几十年的发展，已经取得了显著成果。

目前，我国已经建立了一批具有国际领先水平的钛合金研发和生产基地，如中国航空工业集团公司、中国船舶重工集团公司等。

同时，我国还建立了完善的钛合金材料标准体系和质量监测体系，提高了钛合金材料的质量和可靠性。

1.2 国外发展现状国外钛合金研究起步较早，已经形成了较为完善的产业体系。

美国、俄罗斯、日本和欧洲等国家和地区在钛合金研究和应用方面具有很强的实力。

这些国家和地区在钛合金材料制备、加工和应用等方面积累了丰富的经验，并取得了一系列重要的科研成果。

二、国内外钛合金研究的发展趋势2.1 新材料的研发随着科技的进步，越来越多的新材料被应用于钛合金领域。

例如，纳米材料、复合材料和多功能材料等，这些材料具有更好的性能和更广泛的应用前景。

因此，未来的钛合金研究将更加注重新材料的研发，以提高钛合金的性能和应用范围。

2.2 制备技术的创新钛合金的制备技术是钛合金研究的重要方向之一。

当前，粉末冶金、熔体冶金和快速凝固等制备技术已经取得了一定的成果。

未来，钛合金研究将更加注重制备技术的创新，以提高钛合金的制备效率和质量。

2.3 加工技术的改进钛合金的加工技术对于提高钛合金的应用性能至关重要。

目前，锻造、轧制、拉伸和挤压等加工技术已经得到广泛应用。

未来，钛合金研究将更加注重加工技术的改进，以提高钛合金的加工性能和产品质量。

2.4 应用领域的拓展随着技术的发展和需求的增加，钛合金在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域的应用将越来越广泛。

新型材料的崛起2024年材料科学发展趋势

推动技术创新
新型材料的出现往往能够带来新的技术突破和创新，推动相
关领域的快速发展。
促进产业升级
新型材料的应用能够提升传统产业的竞争力，促进产业结构调整和升级。
提高生活质量
新型材料在医疗、环保等领域的应用能够提高人们的生活质量和健康水平。
推动可持续发展
新型材料的开发和应用有助于实现资源的有效利用和环境的保护，推动社会的可持续发展
储能材料
用于储存和释放能量，如锂离子电池材料、超级电容器材料等。
节能材料
具有优异的保温、隔热、节能等性能，可用于建筑节能、交通工具节能等领域。
新型材料在各领域
04
的应用前景
航空航天领域
轻量化材料
新型轻量化材料如碳纤维复合材料、金属基复合材料等，具有高强度、低密度等特性，可减轻航空航天器的结构重量，提高燃油经济性和飞行性能。
发展趋势的预测
随着科技的不断进步，新型材料的研究和应用呈现出加速发展的趋势，未来几年将有更多的创新成果涌现。
报告范围
01
新型材料的种类
报告将涵盖金属、非金属、高分子、复合材料等多种类型的新型材料。
应用领域
02
03
发展现状与趋势
报告将重点关注新型材料在能源、环保、医疗、信息科技等领域的应用。
加快成果转化
完善科技成果转化机制，加强科技成果的评估、筛选和推介，推动优秀科技成果向实际应用和产业化转化。
培育创新型企业
鼓励企业加大研发投入，支持创新型企业的培育和发展，打造具有国际竞争力的材料科学企业集群。
完善法规政策和标准规范体系
制定和完善法规政策
建立健全材料科学领域的法规政策体系，加强对新材料研发、生产、应用等环节的监管和指导。

2024年的新材料

02
先进高分子材料
高性能塑料
01
02
03
工程塑料
具有优异的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。
高分子复合材料
由高性能塑料与纤维、颗粒等增强材料复合而成，具有更高的强度、刚度和耐磨性。
液晶高分子材料
具有液晶性质的高分子材料，可用于制造高性能的光学器件和显示器件。
2024年新材料发展趋势
复合化
通过微观复合发挥出综合效能，根据各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
智能化
指材料本身具有自我诊断和修复的能力，根据内部或外部的作用，能够对自身的结构和功能进行调控，如自修复混凝土、智能高分子材料等。
市场需求与产业前景
用于制造耐腐蚀的化工设备、管道等，可承受各种腐蚀性介质的侵蚀。
如汽车、体育器材等，利用钛合金的轻质高强特性，提高产品性能。
05
生物医用新材料
生物相容性高分子材料
聚合物基生物材料
01
具有优异的生物相容性和生物活性，可用于制造医疗器械、人
工器官等。
Байду номын сангаас水凝胶
02
一种三维网络结构的高分子材料，具有高吸水性和生物相容性
铝合金
以铝为基体，通过添加合金元素（如铜、锌、镁等）制备的合金。具有密度小、强度高、耐腐蚀等特性，广泛应用于航空航天、汽车等领域。
镁合金
以镁为基体，添加合金元素（如铝、锌、稀土等）制备的合金。具有密度小、比强度高、减震性好等特点，在3C产品、医疗器械等领域有广泛应用。
轻合金的优势
降低产品重量，提高产品性能，实现节能减排。

材料的发展趋势

材料的发展趋势材料的发展趋势指的是未来材料科学领域在技术、功能和性能上的发展方向。

近年来，随着科技的不断进步，材料领域也迎来了许多创新和突破。

以下是材料发展趋势的一些主要方向：1. 可持续材料：由于环境污染和资源短缺等问题日益加剧，可持续材料成为材料领域的热点。

可持续材料指的是资源利用高效、循环利用率高、对环境和人体安全的影响较小的材料。

例如，生物可降解材料、可再生能源材料等都具有较高的发展潜力。

2. 纳米材料：纳米材料是指具有一个或几个尺寸小于100纳米的材料。

由于其具有特殊的物理、化学和力学性质，纳米材料已经在许多领域得到广泛应用，如电子、医学、环境等。

未来，纳米材料的发展方向主要集中在提高制备技术的可控性、改善材料性能的一致性以及开发全新的纳米材料。

3. 智能材料：智能材料是指具有感知、响应和控制功能的材料。

随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能材料将扮演重要的角色。

未来智能材料的发展方向包括提高材料的响应速度和灵敏度、实现多功能性和高温耐久性等。

4. 超材料：超材料是指通过结构的设计和组合来获得材料的优异性能。

超材料可以在某些特定频率、波长或温度范围内表现出特殊的光学、声学和热学性质。

未来超材料的发展方向主要包括设计和制备更复杂的结构和功能、探究新的超材料性质以及实现可控性和可调性。

5. 生物材料：生物材料是指用于生物医学应用的材料，包括医用材料和组织工程材料等。

随着人口老龄化和医疗技术的进步，生物材料在医学领域的应用前景巨大。

未来，生物材料的发展方向主要包括提高材料的生物相容性、增强材料的机械性能，以及实现个性化和定制化。

总之，材料的发展趋势是多样化和多方向的。

可持续材料、纳米材料、智能材料、超材料和生物材料等都是未来材料科学领域值得关注的重要方向，这些趋势将对科技进步和社会发展产生积极的影响。

2.4材料的发展

8、材料的制造：探究：怎样以Cu为原料制备CuSO4? 方案1： Cu+H 制造材料时，经常考虑利用率、 2SO4（浓）=CuSO4+SO2↑+2H2O 方案 2： △ 是否环保、操作是否简单（可操 2Cu+O 2===2CuO 作性、安全）、制备成本等 CuO+H2SO4===CuSO4 + H2O 方案3： Cu+AgNO3===2Ag + Cu(NO3)2 Cu(NO3)2+2NaOH==Cu(OH)2↓+2NaNO3 Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O
7、新型材料
包括：光电信息材料、先进复合材料、
超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料、纳米材料
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
其中能够扔进绿色垃圾箱的是： _____________________________
①③⑤⑥⑧
3、下列物质中,属于有机化合物的是(
A、金刚石 B、水
)
C、碳酸钙
D、维生素B2
4、三聚氰铵，因其含N量较高，故被一些造假者用于制造“假蛋白”，其化学式为 C3H6N3，则三聚氰铵属于（）
A、酸 B、碱
Cu（NO3）2＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋2NaNO3
Cu
H2SO4
CuSO4

科学浙教九年级上2.4材料的发展教案

第4节材料的发展(1课时)教学目标：1、了解材料的发展与人类文明的关系2、了解新型材料的性能和使用3、了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治重点难点：材料的发展和利用对人类文明的促进作用教学过程：复习引入：常见的材料有哪几类？请各举出几种。

讲述材料的发展历程：石器→陶器→青铜器→钢铁的使用→合成材料的使用→新型材料的使用一、新型材料――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。

――包括：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料。

光电子材料：实现光子变电子、电子变光子、一种频率的光子变为另一种频率的光子，或自发辐射变为受激辐射的技术，称为光电子技术。

先进复合材料：树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳纤维复合材料超级陶瓷材料：纳米陶瓷等新型金属材料：记忆合金、铝合金、金属玻璃等新型高分子材料：导电塑料做成的塑料电池、人工器官、可降解材料、高吸水性高分子超导材料：纳米材料：纳米材料是指由粒径在1－100纳米之间的粒子组成的材料。

将宏观物体细分成纳米粒子后，它将显著的不同。

二、材料制造与环境保护＊探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜1、设计实验方案：课本介绍了一种方案，其它方案由学生讨论拟定。

2、讨论时说出实验的原理：方案一：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O方案二：2Cu＋O22CuOCuO＋H2SO4CuSO4＋H2O方案三：Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu（NO3）2Cu（NO3) 2＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋2NaNO3Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O3、针对原料的利用率、产生的污染、制备成本等方面进行讨论△ 方案一：利用率低、会产生污染方案二：可以利用方案三：成本高、步骤繁锁。

化工生产原则：除了处理“三废”，不要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。

2024年新材料技术将引领行业革新

新材料技术不断涌现，推动着各行业的快速发展新材料技术具有高强度、轻质、耐高温等优异性能，为产品升级换代提供了有力支持新材料技术可以降低生产成本，提高生产效率，为企业带来更多的经济效益新材料技术可以改善环境质量，减少污染，为可持续发展做出贡献
新材料技术的政策支持和发展建议
政策支持为新材料技术发展提供了有力保障政策支持促进了新材料技术的研发和应用政策支持对新材料技术产业的发展起到了积极的推动作用政策支持为新材料技术的国际合作与交流创造了有利条件
太阳能电池：新材料技术提高了太阳能电池的光电转换效率，降低成本，促进太阳能的广泛应用。
储能技术：新材料的出现为储能技术带来了革命性的突破，如锂离子电池等，提高了能量密度和充电放电性能。
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燃料电池：新材料的应用使得燃料电池更高效、更稳定，为未来的清洁能源提供有力支持。
2024年新材料技术引领行业革新
汇报人：XX
目录
新材料技术的发展趋势
新材料技术在各行业的应用
新材料技术的挑战和机遇
新材料技术的政策支持和发展建议
新材料技术对人类社会的影响
新材料技术的发展趋势
定义：新材料技术是指通过科学研究、实验开发和生产制造，获得具有优异性能、功能和用途的新型材料。
新材料技术对人类社会的影响
提高生产效率：新材料技术的应用能够显著提高生产效率，降低成本，提升产品质量。
改善生活质量：新材料技术在建筑、医疗、交通等领域的应用，为人们的生活带来便利，提高生活质量。促进可持续发展：新材料技术有助于推动绿色能源、环保材料等领域的研发和应用，促进可持续发展。提升国家竞争力：新材料技术的不断创新和发展，有助于提升国家的科技实力和国际竞争力。

功能高分子材料发展现状及展望

功能高分子材料发展现状及展望引言高分子材料是一类具有特殊功能的重要材料，广泛应用于工业、医药、能源等领域。

随着科学技术的发展和人们对材料性能要求的提高，功能高分子材料的研究和应用变得越来越重要。

本文将对功能高分子材料的发展现状进行全面分析，并展望其未来的发展方向。

1. 功能高分子材料的定义和分类功能高分子材料是指在传统高分子材料的基础上，经过改性或设计而具备了特殊功能的材料。

根据其功能和应用领域的不同，功能高分子材料可以被划分为不同的分类，如下所示：•光学功能高分子材料：如光学波导、光学器件等；•电子功能高分子材料：如有机发光二极管（OLED）、聚合物太阳能电池等；•生物医学功能高分子材料：如生物可降解材料、药物缓释材料等；•环境功能高分子材料：如吸附材料、膜分离材料等。

不同的功能高分子材料具有不同的结构和特点，对应着不同的应用需求和市场前景。

2. 当前功能高分子材料的研究热点和应用领域（此处应尽量避免敏感词汇）目前，功能高分子材料领域的研究主要集中在以下几个热点方向：2.1 具有特殊光学性能的功能高分子材料光学波导、光学显示器件等是具有广阔市场前景的光学功能高分子材料。

近年来，研究人员通过改变高分子材料的结构和组成，提高了其在光学方面的性能，使其在光通信、显示技术等领域得到了广泛应用。

2.2 具有优异电子性能的功能高分子材料有机发光二极管（OLED）作为一种新型的显示技术，已经在手机、电视等领域得到了广泛应用。

OLED材料的研究成果取得了重要突破，使其亮度、寿命等性能得到了极大的提高。

此外，聚合物太阳能电池也作为一种新型的绿色能源技术备受关注。

2.3 具有生物医学应用的功能高分子材料生物可降解材料、药物缓释材料等具有生物医学应用潜力。

随着人们对健康和医疗的关注度增加，对这类材料的需求也越来越大。

研究人员通过改变高分子材料的降解速率、药物释放速率等性能，实现了更好的生物相容性和控制释药效果。

2.4 具有环境友好性能的功能高分子材料环境功能高分子材料主要应用于环境污染治理、水处理等方面。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势1. 引言高分子材料是一类由大分子化合物构成的材料，具有广泛的应用领域和巨大的发展潜力。

本文将回顾高分子材料的发展历程，并探讨未来的发展趋势。

2. 高分子材料的发展历程2.1 早期的合成塑料20世纪初，人们开始合成一些具有塑料性质的高分子材料，如尼龙和聚氯乙烯。

这些材料具有良好的机械性能和可塑性，广泛应用于纺织、建筑和包装等领域。

2.2 高分子材料的功能化随着科学技术的发展，人们开始对高分子材料进行功能化改性。

例如，通过添加填料或添加剂，可以使高分子材料具有耐热、耐腐蚀、导电等特殊性能，扩大了其应用范围。

2.3 高分子材料的复合与增强为了提高高分子材料的力学性能和耐用性，人们开始将高分子材料与其他材料进行复合和增强。

例如，通过与纤维材料的复合，可以增强高分子材料的强度和刚度，使其在航空航天、汽车和建筑等领域得到广泛应用。

2.4 高分子材料的功能性设计近年来，人们开始从分子层面设计高分子材料的结构和性能。

通过合理设计高分子链结构和控制分子排列方式，可以实现高分子材料的特定功能，如自修复、自清洁和智能响应等。

3. 高分子材料的未来发展趋势3.1 环保可持续发展在全球环保意识的提高下，高分子材料的环境友好性将成为未来发展的重要方向。

人们将更加注重高分子材料的可持续性和可降解性，开发出更多环保型高分子材料，如可生物降解塑料和可回收材料。

3.2 高性能功能材料随着科技的不断进步，对高分子材料的性能要求也越来越高。

未来，高分子材料将朝着高性能和多功能的方向发展，如高强度、高导电性、高热稳定性等。

这将使高分子材料在电子、能源、医疗等领域得到更广泛的应用。

3.3 智能高分子材料智能高分子材料是指能够根据外界刺激做出自主响应的材料。

未来，随着纳米技术和生物技术的发展，人们将能够开发出更多具有智能功能的高分子材料，如形状记忆材料、可控释放材料等。

3.4 多功能复合材料高分子材料与其他材料的复合将成为未来发展的重要方向。

材料的发现现状和趋势

材料的发现现状和趋势当前材料领域的发现现状是多样化和创新性的。

随着科学技术的不断进步，新型材料的发现和应用正在加速。

以下是几个具有代表性的发现：1. 二维材料的发现：石墨烯是最具代表性的二维材料之一，由于其独特的结构和电学性质，被广泛研究和应用。

此外，还发现了许多其他的二维材料，如二硫化钼和二硒化硒等，在电子学、光电子学和能源领域具有重要应用潜力。

2. 生物可降解材料的发现：随着环境保护和可持续发展的要求，生物可降解材料越来越受到关注。

许多研究人员致力于开发生物可降解材料来替代传统的塑料和包装材料。

例如，多种以纤维素和淀粉为基础的可降解塑料已经被商业化推出。

3. 纳米材料的发现：纳米材料具有特殊的物理和化学性质，常常展现出与其大尺寸相对应的杰出性能。

例如，金属纳米颗粒在电子、催化和生物医学领域具有广泛应用。

纳米材料的发现和制备方法也在不断创新，如原子层沉积、溶胶凝胶法和激光烧结等。

未来材料的发现趋势可能会包括以下几个方向：1. 复合材料的开发：复合材料具有多种成分和结构的特点，能够发挥各种材料的优点。

例如，碳纤维增强复合材料在航空航天和汽车工业中越来越受到关注。

未来可能会发现更多的复合材料，以满足各种领域的需求。

2. 功能性材料的发现：功能性材料是指具有特殊功能或性能的材料。

例如，磁性材料、光学材料、形状记忆材料等。

未来的发现可能会聚焦于具有特殊功能和性能的材料，以满足新兴技术和应用的需求。

3. 可再生能源材料的开发：随着可再生能源的重要性不断提升，对于能量转换和储存材料的需求也在增加。

未来可能会发现更多用于太阳能、风能和电池等领域的新型材料，以提高能源利用效率和可再生能源的可持续性。

总之，材料的发现现状是多样化和创新性的，未来的趋势可能会包括复合材料、功能性材料和可再生能源材料的开发。

这些发现和趋势将推动科技的进步和社会的可持续发展。

材料的发展趋势综述

材料的发展趋势综述
1. 可持续发展：随着人们对环境保护的关注增加，材料的发展趋势之一是朝着可持续和环保的方向发展。

这包括使用可再生材料、回收利用废弃材料和减少资源消耗等。

2. 高性能材料：现代社会对材料的需求越来越高，要求材料具有更高的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性。

因此，高性能材料的研究和开发成为材料发展的重要趋势。

3. 智能材料：随着科技的进步，智能材料正在迅速发展。

这些材料具有能够感应、响应和适应环境变化的特性，可以进行自修复、自重组和自传感等功能。

4. 纳米材料：纳米技术的发展带动了纳米材料的研究和应用。

纳米材料具有独特的物理和化学特性，可以用于提高材料的强度、导电性、导热性等。

5. 生物材料：生物材料是一种以生命体内的材料为模板设计和合成的材料。

生物材料具有良好的生物相容性和生物降解性，可以用于医学领域的人工器官、组织工程和药物传递等应用。

6. 3D打印材料：随着3D打印技术的发展，相应的材料也在不断创新。

3D打印材料具有可塑性强、可定制、快速制造等特点，可以应用于各种领域，如航空航天、医疗和制造业等。

7. 易处理材料：现代制造技术对材料的处理要求越来越高，因此易处理材料也成为发展趋势之一。

易处理材料具有良好的加工性能和可塑性，可以方便地进行成型、切削和焊接等操作。

总的来说，材料的发展趋势是朝着可持续、高性能、智能化、纳米化、生物化、可定制和易处理的方向发展。

这些趋势将推动材料科学的进一步发展和应用。

材料的发展过程经历了哪四个阶段

材料的发展过程经历了哪四个阶段在人类文明的进程中,材料大致经历了以下五个发展阶段.1．使用纯天然材料的初级阶段在原古时代,人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等）,相当于人们通常所说的旧石器时代.这一阶段,人类所能利用的材料都是纯天然的,在这一阶段的后期,虽然人类文明的程度有了很大进步,在制造器物方面有了种种技巧,但是都只是纯天然材料的简单加工.2．人类单纯利用火制造材料的阶段这一阶段横跨人们通常所说的新石器时代、铜器时代和铁器时代,也就是距今约10000年前到20世纪初的一个漫长的时期,并且延续至今,它们分别以人类的三大人造材料为象征,即陶、铜和铁.这一阶段主要是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代.例如人类用天然的矿土烧制陶器、砖瓦和陶瓷,以后又制出玻璃、水泥,以及从各种天然矿石中提炼铜、铁等金属材料,等等.3．利用物理与化学原理合成材料的阶段20世纪初,随着物理学和化学等科学的发展以及各种检测技术的出现,人类一方面从化学角度出发,开始研究材料的化学组成、化学键、结构及合成方法,另一方面从物理学角度出发开始研究材料的物性,就是以凝聚态物理、晶体物理和固体物理等作为基础来说明材料组成、结构及性能间的关系,并研究材料制备和使用材料的有关工艺性问题.由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用,从而出现了材料科学.在此基础上,人类开始了人工合成材料的新阶段.这一阶段以合成高分子材料的出现为开端,一直延续到现在,而且仍将继续下去.人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现,加上已有的金属材料和陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料的三大支柱.除合成高分子材料以外,人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料.超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表.从这一阶段开始,人们不再是单纯地采用天然矿石和原料,经过简单的煅烧或冶炼来制造材料,而且能利用一系列物理与化学原理及现象来创造新的材料.并且根据需要,人们可以在对以往材料组成、结构及性能间关系的研究基础上,进行材料设计.使用的原料本身有可能是天然原料,也有可能是合成原料.而材料合成及制造方法更是多种多样.4．材料的复合化阶段20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来.随后又出现了玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及最近出现的抗菌材料的热潮,都是复合材料的典型实例.它们都是为了适应高新技术的发展以及人类文明程度的提高而产生的.到这时,人类已经可以利用新的物理、化学方法,根据实际需要设计独特性能的材料.现代复合材料最根本的思想不只是要使两种材料的性能变成3加3等于6,而是要想办法使他们变成3乘以3等于9,乃至更大.严格来说,复合材料并不只限于两类材料的复合.只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料.5．材料的智能化阶段自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能.如所有的动物或植物都能在没有受到绝对破坏的情况下进行自诊断和修复.人工材料目前还不能做到这一点.但是近三四十年研制出的一些材料已经具备了其中的部分功能.这就是目前最吸引人们注意的智能材料,如形状记忆合金、光致变色玻璃等等.尽管近10余年来,智能材料的研究取得了重大进展,但是离理想智能材料的目标还相距甚远,而且严格来讲,目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构.。

材料的发展趋势

材料的发展趋势随着科学技术的不断进步和人类社会的不断发展，材料科学作为一门重要的学科，也在不断探索和发展。

材料的发展趋势受到多种因素的影响，包括科技创新、环境保护、资源利用等方面的需求和挑战。

在这样的背景下，材料的发展趋势也呈现出一些新的特点和方向。

首先，材料的发展趋势向着多功能化和高性能化方向发展。

随着科技的不断进步，人们对材料的性能要求也越来越高。

传统的材料已经不能满足人们对新材料的需求，因此，多功能化和高性能化成为了材料发展的重要方向。

例如，新型的功能性材料可以同时具有机械、光学、电子等多种性能，满足不同领域的需求。

其次，材料的发展趋势向着轻量化和高强度化方向发展。

随着人们对环保和能源节约的重视，轻量化材料成为了发展的热点。

轻量化材料可以减少产品的重量，降低能源消耗，符合可持续发展的要求。

同时，高强度化材料可以提高产品的使用寿命和安全性，也是材料发展的重要方向。

再次，材料的发展趋势向着智能化和可持续化方向发展。

智能材料可以对外界环境做出响应，具有自感应、自诊断、自修复等功能，可以应用于智能传感器、智能结构等领域。

可持续化材料则是指可以循环利用、可降解、对环境友好的材料，符合可持续发展的要求。

最后，材料的发展趋势还向着纳米化和生物化方向发展。

纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性，可以应用于纳米电子器件、纳米传感器、纳米医药等领域。

生物材料则是指来源于生物的材料，具有生物相容性、可降解性等特点，可以应用于生物医学、生物工程等领域。

综上所述，材料的发展趋势呈现出多功能化、轻量化、智能化、纳米化和生物化的特点。

这些发展趋势不仅对材料科学的发展具有重要意义，也将对人类社会的发展产生深远的影响。

因此，我们应该密切关注材料的发展趋势，加强材料科学的研究和应用，推动材料科学的发展，为人类社会的可持续发展做出贡献。

《材料的发展》PPT课件

工业“三废”
废气
废水
废渣
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三、材料制造与环境保护
• 燃料：煤、石油制品脱硫处理, 减少大气SO2污染。
• 原料：提高原料的利用率
• “三废”: • 生产工艺:
不能任意排放 “绿色工艺”。
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绿色话题
绿色化学生产工艺无毒、安全、原子转化率高绿色食品安全无公害，不使用化肥和农药绿色旅游不破坏自然环境和文物设绿色装修施环保材料——无毒绿色工地降噪、降尘
大堂灯光部分使用了光纤灯
24
光电信息功能材料
光电信息功能材料是具有信息产生、传输、转换、检测、存储、调制、处理和显示等功能的材料。光电信息功能材料不仅是现代信息社会的支柱，也是信息技术革命的先导；光电信息功能材料的研究是当代科学的前沿，具有多学科交叉的特点，是一个极富创新和挑战的领域。
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不过的了。如果用碳纳米管做绳索，
是唯一可以从月球挂到地球表面，而
不被自身重量所拉断的绳索。如果用
它做成地球-月球乘人的电梯，人们在
月球定居就很容易了。
21
3、超导材料
当某种材料在低于某一温度时，出现电阻为零的现象即超导现象，该温度即是临界温度（Tc）。超导体是一种抗磁体，低于临界温度时，超导体排斥任何试图施加于它的磁场，
现在有些同学牙齿排列不整齐,你知道医学上是采取什么办法进行矫形的吗?
记忆合金材料
15
国家节能高科技成果国家“863计划” 项目———由哈尔滨久天蓄能发光科技有限公司负责开发的纳米节能灯将于明年初投入市场，纳米节能灯与现在使用的节能灯相比，节能提高了 30%。
据了解，纳米节能灯的主要原料为
稀土，经烧解成为纳米粉，制作过程中再添加些镁等元素生产而成。家庭

2021年九年级科学上册 2.4《材料的进展》教师优选教案2 浙教版(1)

§材料的进展【温故知新】一、常见的材料有: 、、。

二、金属的生锈的缘故3、金属的防锈的方式4、有机合成材料包括、、。

【探讨新知】一、材料的进展史（阅读P64页内容）材料的进展历程：二、新型材料（1）最引人注目的新型材料有：(2)自学讲义P6五、66内容，了解纳米材料、经历金属（3）绿色话题绿色化学：绿色食物：绿色旅行：绿色装修：绿色工地：绿色行为：想一想：生活中咱们能够去做到哪些绿色行为？三、材料制造与环境爱惜一、“绿色”新工艺：二、硫酸铜是农药波尔多液的要紧原料，由于病虫害严峻，一段时刻内市场上超级紧缺。

某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜，以知足市场需求。

若是你们是该厂的技术开发小组，请你们设计几种制备的方式。

3、请对以上方式在原料利用率及产生的污染方面进行讨论，指出绿色工艺的可行性。

4、化工生产原那么：除要及时处置好、、 “三废“，还要尽力【课内练习】1、煤和石油中含有硫元素，燃烧后会产生二氧化硫，为了避免其进入大气，某工厂让废气通过氢氧化钠溶液后再排放。

请写出这一进程中的两个化学方程式：、二、绿化化学工艺不仅要求无污染和低排放，而且还要求原料的高利用率，你以为最符合这一要要求的是（）A 、置换反映B 、分解反映C 、复分解反映D 、化合反映3、某大型高炉年产生铁4×106吨（设生铁的含铁质量分数为96%，在冶炼进程中铁的损耗不计），那么需要含铁的质量分数为50%的赤铁矿多少万吨？【挑战自我】1、在电缆生产进程中，不可幸免地会产生必然量的含铜废料（如：零碎电缆）。

某化学爱好小组的四位同窗得知这一情形后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的观点。

甲同窗依照已学知识，提出了一套回收方案：乙同窗在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反映（方程式为：2Cu + 2H 2SO 4 + O 2 2CuSO 4 + 2H 2O ），于是他提出了另一套方案：△ 含铜废料黑色固体及残留物足量稀硫酸、加热 ② 蓝色溶液及不溶物过滤滤液加铁屑浅绿色溶液及红色沉淀物过滤红色粉末在空气中灼烧含铜废料碎铜、碎电缆皮、其他杂质加入足量稀硫酸通入空气并加热蓝色溶液及不溶物过滤滤液加铁屑浅绿色溶液及红色沉淀物过滤红色粉末粉碎△ （1）甲方案的①②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反映方程式别离是： ① ；② ；③ 。