上科学第2章第6节材料的利用与发展
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第6节 材料的利用与发展
某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜， 作为农药波尔多液的主要原料，以满足市场需 求。如果你们是该厂的技术开发小组，请你们 设计几种制备的方案。
以铜为主要原料制备硫酸铜 工艺可行性探究
Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
1、提出问题 以铜为主要原料制备硫酸铜的绿色工艺的 可行性如何？
促使农业发展。大量合成材料的诞生，更使人们
的生活越来越精彩。
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二、新型材料 1、什么是新型材料
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。
光纤材料
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2、新型材料类型 光电子信息材料
2、设计制备方法
方案一：铜与浓硫酸在加热条件下生成 硫酸铜、水、二氧化碳。
原理：Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
方案二：铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成 硫酸铜和水。
原理： 2Cu + O2 == 2CuO
CuO + H SO == CuSO + H O Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
铁 器 农 具 青铜兵器
你知道这些材料出现的早晚顺序吗？
青铜器
陶器
石器
铁器
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橡胶
1、材料的发展历程： 标志着生产力的不断发展
原始社会 火的发明
石器
陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
新型材料的使用
21世纪
以铜为主要原料制备硫酸铜 工艺可行性探究
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1、提出问题 以铜为主要原料制备硫酸铜的绿色工艺的 可行性如何？
促使农业发展。大量合成材料的诞生，更使人们
的生活越来越精彩。
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二、新型材料 1、什么是新型材料
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。
光纤材料
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2、新型材料类型 光电子信息材料
2、设计制备方法
方案一：铜与浓硫酸在加热条件下生成 硫酸铜、水、二氧化碳。
原理：Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
方案二：铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成 硫酸铜和水。
原理： 2Cu + O2 == 2CuO
CuO + H SO == CuSO + H O Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究
铁 器 农 具 青铜兵器
你知道这些材料出现的早晚顺序吗？
青铜器
陶器
石器
铁器
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橡胶
1、材料的发展历程： 标志着生产力的不断发展
原始社会 火的发明
石器
陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
新型材料的使用
21世纪
浙教版九年级上册科学课件：2.6材料的利用与发展
的__合和超_、2_功__．导_具_能__新_有___型_优___材超_异并_级料__能陶__：材_瓷满_新料_足_型、_技材_术_料_进_新是_步型_指_金所_那属需些的光新材电_子料__信。_息新_如_型_高或分正子在先发进复展中
_同__时氧__3方__．_化_生法___硫__以_成一_材__铜__：_料__材为__铜、水__料原__浓能___等_料硫_与_氧材酸。_制化__料__备铜__、__硫____酸__硝__铜材在酸铜料加、热条___件__下__反稀__应硫_酸_，_材生氢氧料成化水、硫钠二酸铜，
C．2M＋N===2P＋2Q，2P＋M===Q(M，N 为原料，Q 为期望产品) D．用铁屑、CuO、稀硫酸为原料制铜： CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
11
材料的利用与发展
第 12 页
17．某化学课外小组同学在实验室利用废铜屑制取硫酸铜，甲、乙、丙、丁四位同学分 别设计了下列四种方案：
甲：Cu―O― △2→CuO稀―H△ ―2S→O4CuSO4
乙：CuFeS―O―4→溶液CuSO4
丙：CuAgN―O―3→溶液Cu(NO3)2Na―O―H→溶液Cu(OH)2稀―H― △2S→O4CuSO4
丁：Cu浓―H△―2S→O4CuSO4(丁通过查资料得知：Cu＋2H2SO4(浓)==△===CuSO4＋SO2↑＋2H2O)
4
材料的利用与发展
第5 页
4．世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一。铝的下 列用C 途必须加以控制
的是( )
A. 用铝合金作门窗 飞机材料
B．用铝合金作
C．用金属铝制装碳酸饮料的易拉罐
D．用金
属铝制电线
C
第6节 材料的利用与发展
日期周次课时 / 课题 2.6材料的利用与发展教材解读目标【知识与能力】了解材料的发展与人类文明的关系；了解部分新型材料的性能和使用；通过“用铜制备硫酸铜”的探究，了解材料制造产生的污染及防治。
【过程与方法】能从不同角度思考方案的可行性；能通过查阅资料解决科学学习中的问题。
【情感态度与价值观】通过对师昌绪的了解深化为国争光的思想和荣誉感；进一步树立绿色工艺、绿色化学的思想。
重点了解新型材料的应用难点材料制造产生的污染与防治学情本课题是浙教版科学九年级上册第二章化学部分物质转化与材料利用的第6节，本节内容是材料的利用与发展，教材的目的旨在使学生初步认识纳米材料的高科技应用，常识性了解“绿色”能源，常识性了解记忆合金在各种领域的应用，通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习化学的热情，调动学习的积极主动性。
教学准备投影仪、PPT环节师生活动占用时间教学过程设计一、引入：1、视频引入2、师：新型材料的出现，大大推动了生产力的发展，促进了人类社会文明的进步。
二、讲述：1、材料发展历史人类历史上不同时代所使用的生产工具或战争中使用的武器，都记录了材料的发展过程。
石斧石箭头青铜兵器铁器农具思考：你知道这些材料出现的早晚顺序吗？1.材料的发展历程：标志着生产力的不断发展在掌握湿法炼铜技术之后，制造出了种类繁多的青铜器。
随着炼铁技术的掌握，人们制造了犁，促使农业发展。
大量合成材料的诞生，更使人们的生活越来越精彩。
2、新型材料1.什么是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。
2.新型材料类型3.新型材料优异特性4.纳米材料纳米材料是指其基本颗粒在1~100纳米范围内的材料。
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。
3、材料制造与环境保护人们在制造材料的过程中会产生许多污染。
为了减少污染，人们需要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺。
某厂想利用存积的废料——铜屑来制备硫酸铜，作为农药波尔多液的主要原料，以满足市场需求。
浙教版九年级上册科学第二章第6节 材料的利用与发展 课件
据《世界报》报道，德国波恩的达姆施塔特技术大 学研制成了一种集坚硬和耐高温两大优点于一体的超 级陶瓷。这种新的陶瓷可耐高温1600℃，广泛应用于 发动机，汽轮机制造及航天航空工业上。制造这种超 级陶瓷的基础材料是一种以硅为基础的塑料，其晶体 结构是由硅和氨原子交互而成。在进行高温处理后， 这种材料就变成了氮化硅和金刚砂的混合物，表面形 成了一层氧化硅，可防止进一步的氧化。
CuSO4 Fe FeSO4 H2
根据上图各物质的转化关系，推断各物质 的名称，并写出有关反应的化学方程式。
2.6 材料的利用和发展
原始人生产矛的过程 石制割砸器具
陶 瓷
印第安人的石斧
青铜器时代
青铜宝剑
青铜鼎
青铜编钟
古代铁器
中医碾槽
古代兵器
塑料和橡胶
100多年前
材料的发展历程：
原始社会 火的发明
Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
原料的利用率、安全、
考虑因素：操作简便、产生的污
成本高、步骤 繁锁 ，操作
染、制备成本等方面 复杂，不经济
绿色行为：
想一想生活 中我们可以 去做到哪些 绿色行为
绿色话题 控制实验药品用量 不用一次性筷子 不用含氟冰箱
少用不可降解的塑料制品 垃圾袋装，分类投放 节电节水 不用含磷洗衣粉 不吃野生动物
石器 陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
标志着生产力的不断发展
新型材料的使用
21世纪(信息时代)
合成材料的使用
100多年前
直接泼到纳米 衬衫上的水和 油污只是停留 在衣服的表层， 轻轻一掸就掉 下去了，没有 留下一点痕迹。
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，
CuSO4 Fe FeSO4 H2
根据上图各物质的转化关系，推断各物质 的名称，并写出有关反应的化学方程式。
2.6 材料的利用和发展
原始人生产矛的过程 石制割砸器具
陶 瓷
印第安人的石斧
青铜器时代
青铜宝剑
青铜鼎
青铜编钟
古代铁器
中医碾槽
古代兵器
塑料和橡胶
100多年前
材料的发展历程：
原始社会 火的发明
Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
原料的利用率、安全、
考虑因素：操作简便、产生的污
成本高、步骤 繁锁 ，操作
染、制备成本等方面 复杂，不经济
绿色行为：
想一想生活 中我们可以 去做到哪些 绿色行为
绿色话题 控制实验药品用量 不用一次性筷子 不用含氟冰箱
少用不可降解的塑料制品 垃圾袋装，分类投放 节电节水 不用含磷洗衣粉 不吃野生动物
石器 陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
标志着生产力的不断发展
新型材料的使用
21世纪(信息时代)
合成材料的使用
100多年前
直接泼到纳米 衬衫上的水和 油污只是停留 在衣服的表层， 轻轻一掸就掉 下去了，没有 留下一点痕迹。
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，
第6节 材料的利用与发展九年级上册科学浙教版
废气处理
一般是安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化硫等物质除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化硫可利用与碱溶液反应而除去
说明 在化学工业中，除了要及时处理好“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。
典例3 （2022·衢州期中）下列有三种制取硝酸铜的方案。方案一： 方案二： 方案三： （稀） 请你分析考虑选择一种最适宜的方案：________。你选此方案而不选另两个方案的理由是（每个方案只说出一个理由即可） ______________________________________________、________________________________________________。
方案三
方案一有二氧化氮生成，会污染空气（合理即可）
方案二铜的金属活动性比铁弱，不能与硝酸亚铁反应
例题点拨选择方案时可以从以下几个方面分析比较：理论上是否可行、是否经济（廉价）、是否环保、是否安全、是否简便易行等。被选择的方案应没有这些缺点，或者是缺点最少的，而且理论上必须是可行的。
置换反应
强
[解析] 硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，该反应属于置换反应。在金属活动性顺序中排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以该方法利用了铁的金属活动性比铜强。
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
（2） 方法二：用铁粉与稀硫酸制得氢气进行如图实验。仪器 的名称是________。通入氢气的导管末端应位于试管____（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）处。该制备铜的方法利用了氢气的______性。 氧化铜与足量氢气反应，计算参加反应的氢气的质量。（根据化学方程式列式计算）
酒精灯
Ⅰ
一般是安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化硫等物质除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化硫可利用与碱溶液反应而除去
说明 在化学工业中，除了要及时处理好“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。
典例3 （2022·衢州期中）下列有三种制取硝酸铜的方案。方案一： 方案二： 方案三： （稀） 请你分析考虑选择一种最适宜的方案：________。你选此方案而不选另两个方案的理由是（每个方案只说出一个理由即可） ______________________________________________、________________________________________________。
方案三
方案一有二氧化氮生成，会污染空气（合理即可）
方案二铜的金属活动性比铁弱，不能与硝酸亚铁反应
例题点拨选择方案时可以从以下几个方面分析比较：理论上是否可行、是否经济（廉价）、是否环保、是否安全、是否简便易行等。被选择的方案应没有这些缺点，或者是缺点最少的，而且理论上必须是可行的。
置换反应
强
[解析] 硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，该反应属于置换反应。在金属活动性顺序中排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以该方法利用了铁的金属活动性比铜强。
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
（2） 方法二：用铁粉与稀硫酸制得氢气进行如图实验。仪器 的名称是________。通入氢气的导管末端应位于试管____（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）处。该制备铜的方法利用了氢气的______性。 氧化铜与足量氢气反应，计算参加反应的氢气的质量。（根据化学方程式列式计算）
酒精灯
Ⅰ
浙教版九年级科学上册2.6材料的利用与发展课件
纳米铜
纳米铬
纳米金
知识点 3 材料制造与环境保护
怎样以铜为主要原料制备硫酸铜
1.提出问题：
2.设计制备方法：
以铜为主要原 料制备硫酸铜
（1） 铜能与浓硫酸在加热条件下 反应，生成硫酸铜、 二氧化硫和水。
的绿色工艺的 可行性如何？
(2)将铜加热转化为氧化铜，然后利用氧化铜 和稀硫酸在加热条件下反应制取硫酸铜
知识点 2 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
特点
以超级塑料制成的 头盔防弹、抗压、 撞不破
超级陶瓷质地坚 韧，制成的刀具 削铁如泥
超级玻璃能根 据光照的强度 改变颜色
具有优异特性 和功能，与普 通材料的性质 差别很大
最引人注目的新型材料
光电子信息材料
先进复合材料
“总统绿色化学挑战奖”
为了保护环境，防治污染，最终达到在保持 良好环境的条件下发展工业，我国采取了哪 些处理和解决“三废”的措施？
①及时处理“三废”。 ②提高原料的利用率，增加产品的产量。 ③煤石油制品进行脱硫处理。 ④推广“绿色”工艺，从根本上降低生产 对环境造成的污染。
废气 废水 废渣
3.工业"三废”及处理 (1)工业“三废”
炼钢与“三废”的回收利用
炼钢
棕色气体
氧化铁 一氧化碳 炉渣 热量
回收炼钢 化工原料或燃料 矿渣水泥或磷肥 水蒸气、发电
1. 下列物质中不属于新材料的是( C ) A. 制医用人造血管的材料 B. 做破冰斧柄的玻璃纤维塑料 C. 酒精、汽油 D. 隔水透气的高分子薄膜
2. 石墨纸是最新研发的一种独特的复合材料，其成分以石墨 为主，薄如纸张，比钢要坚硬10倍且轻巧，还可以回收再 利用。下列有关石墨纸的说法错误的是( C ) A. 石墨纸是一种环保材料 B. 石墨纸是电的良导体，容易导电 C. 石墨纸属于有机合成材料 D. 与钢相比，石墨纸的硬度较大
九年级科学上册第2章物质转化与材料利用2.6材料的利用与发展课件 浙教版
新型高分子材料
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
1nm = 10-9m
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
Cu
CuSO4
方案一： Cu＋2H2SO4（浓）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O
方案二： 2Cu＋O2＝2CuO CuO＋ H2SO4＝ CuSO4＋H2O
Mg2Si＋4HCl===__2_M__g_C_l_2＋SiH4↑；SiH4==△===Si＋__2__H_2___。
知识点三 材料制造与环境保护
7．(4分)“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。 下列叙述不正确C的是( ) A．核能、太阳能、氢能等都是具有广阔开发前景的新能源 B．制造“神舟五号”宇宙飞船，使用了大量新型材料 C．有机高分子材料的广泛应用有百利而无一害 D．人类应与环境和谐相处，要合理开发和利用化石燃料等矿物资源
SiO2 ――C → Si( 粗 硅 ) H―Cl―、→Cl2 SiHCl3( 沸 点 31.5℃) ――H2→
Si气相――沉→积法多晶硅―→单晶硅
近年来用的较多的另一种方法是用金属硅化物(Mg2Si)与盐酸作用制 得硅烷，再加热分解硅烷可得高纯硅。 根据上述信息回答下列问题： (1)从方法一生产单晶硅的过程看，由碳还原得到的硅为何还要进一 步处理？ 由碳还原二氧化硅得到的单质硅中，杂质含量过高。 (2)把方法二中生产高纯硅的两个化学反应方程式补充完整：
第6节 材料的利用与发展
石器
原始人打造的石器
印地安人用的石斧
新石器时代的瓷器
青铜器
青铜宝剑
青铜鼎
九年级科学上册第2章物质转化与材料利用2-6材料的利用与发展提优手册新版浙教版
第6节材料的利用与发展知识点1 材料与人类社会发展人类历史上不同时代所使用的生产工具或战争中使用的武器，都记录了材料的发展过程。
人类材料的发展史：石器→陶器→青铜器→钢铁→合成材料→新型材料等几个阶段。
知识点2 新型材料指那些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要的材料，如光电子信息材料、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、纳米材料等。
知识点3 材料制造与环境保护在化学工业中，除了要及时处理好“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。
以铜为原料制备硫酸铜(1)主要方法方法一：铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜，同时生成二氧化硫和水。
方法二：将铜在空气中加热转化为氧化铜，然后利用氧化铜和稀硫酸反应制取硫酸铜。
方法三：将铜和氯气在加热条件下反应生成氯化铜，然后将氯化铜与氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和氯化钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。
(2)选择方法的原则方法一：浓硫酸与铜反应在生成硫酸铜的同时生成了二氧化硫气体，这样既浪费了原料，又因为二氧化硫有毒而造成环境污染。
方法二：原料利用率高，无污染。
方法三：所选原料氯气有毒，不符合环保要求，且步骤多，生产成本高。
因此方法二是最优方案。
说明人们在实际生产和实验中选择某物质的制备方法时，需要考虑的问题有：①制备过程中每一步化学反应是否符合化学反应规律；②设计的方案要考虑原料的成本和实际设备情况，如反应所需的条件和设备是否简单；③所需的原料是否容易获取，是否具有较好的经济效益；④生产过程中是否会对环境造成污染等。
易错点新型材料的特性例许多性能优异的材料都是通过化学反应制得的，下列材料和用途对应错误的是( B ) A．石英砂可制造光导纤维B．二氧化硅晶片可用于制造计算机芯片C．高强度陶瓷可制成航天飞机防热瓦D．钛合金材料可用于制造航天航空器【易错说明】高纯硅可用于制造计算机芯片，不是二氧化硅晶片。
《材料的利用与发展》 图文
为了在旅途结束时不留下丝毫的遗憾， 请把握 好旅程 中的每 一分钟 。一路 上慢慢 地走， 别忘了 欣赏沿 途的风 景。
后来，他爱上了她，一个让辉用三生 三世都 不能忘 记的女 人。
作者简介：谈笑在指尖 原名：张 波文章，诗歌多见于省内外报刊和 网络平 台。喜 欢把日 子中的 点点滴 滴写进 文字里 ，抒写 心中之 梦，始 终保持 着乐观 心态， 过好每 一天。 滴写进 文字里 ，雀巢 冰泣淋 裡的一 种，外 面是薄 薄的一 层巧克 ，裡面 是甜甜 的奶油 的一个 心形的 冰棍我 要用 它来纪 念他们 的爱情 。 辉和莉是在网络上认识的，莉比辉大5岁。2000年初 秋的一 天，他 们相识 了，以 后的日 子，他 们相知 了，彼 此以姐 弟相称 。第一 次他给 她写信 是在圣 诞节， 当时仅 仅是一 声祝福 ，是一 张贺卡
4.某大型高炉年产生铁4×106吨（设生铁的含铁 质量分数为96%，在冶炼过程中铁的损耗不计）， 则需要含铁的质量分数为 50% 的赤铁矿石多少 万吨？
解：设需铁矿石的质量为X吨 X × 50% = 4×106吨 × 96%
X = 7.68×106吨 答：需铁矿石7.68×106吨
5.我国早在春秋战国时期就开始炼铁、应用金属 铁。请你用化学方程式表示用一氧化碳还原氧化 高温 铁的化学反应原理__F_e_2O_3__+__3_C_O___=_=___2_F_e__+_3CO2
铁器
橡胶
1.材料的发展历程：标志着生产力的不断发展
原始社会
石器
火的发明
陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
新型材料的使用
21世纪
合成材料的使用
100多年前
二、新型材料
第6节 材料的利用与发展
3.某市有一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如下：
写出上述生产流程中与提取铜直接有关的 A、 B、C 三步反应的化学方程式。 2Cu + O2 == 2CuO A. _________________________________ CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O B. _________________________________ CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu C. _________________________________
在化学工业中，除了要及时处理好“三废”，还 要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从 根本上降低生产对环境造成的污染。
炼钢与“三废”的回收利用 炼钢过程中会产生大量的棕色烟气，其主要成分 是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等，因此 工厂安装了回收设备，将这些“放在错误地点的 原料”进行回收利用。 例如：从烟气中回收的氧化铁尘粒可以用来炼钢 ；得到的一氧化碳可以做化工原料或燃料 ；烟气 带出的热量可以用于制造水蒸气。此外，炼钢时 生成的炉渣可以用 来做矿渣水泥，含 磷量较多的炉渣则 可加工成磷肥等。
请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方 面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。 方案一：利用率低、会产生污染 3、工艺评价 方案二：原料利用率高，无污染。 方案三：成本高、步骤繁锁
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”（废水、废 渣、废气），使自然界的生态平衡遭受破坏。
6
金属纳米材料
纳米（nm）是一个长度概念，1纳米是1米的十亿分之 一（10-9米 ），20 纳米约为一根头发丝的三千分之一。
金属纳米材料具有很多金属材料通常没有的优异性能。 例如，金属在常温下有很好的韧性与延展性，但在低温 时则很脆，而纳米铜（Cu）和纳米铬（Cr）的交替多 层结构在零下269℃仍有较高的延展性。纳米金属的熔 点大幅度降低，如块状金熔点高达1064℃，而线度为2 纳米的金粉327℃就融化了，可为较低温度下形成合金 提供新工艺。因为金属纳米微粒对环境中的光、热、湿 度和温度极为敏感，因此可将金属纳米材料（如铂、钯 等）用于传感器的制造。在火箭燃料中添加 1%的超细 铝（Al）粉或镍（Ni）粉，燃烧效率可成倍提高。
秋浙教版九年级科学上册第二章第6节 材料的利用与发展课件(共28张PPT)
❖
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。上午1时0分41秒上午1时0分01:00:4121.9.9
❖
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成展
[问题探究] 人类使用材料的发展历程是怎样的？
第6节 材料的利用与发展
2．材料制造与环境保护 (1)工业 “三废”：指____废__水____、___废_渣____、___废__气___。 (2)化学生产原则：在化学工业中，除了要及时处理好“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 低生产对环境造成的污染。
第2章 物质转化与材料利用
第6节 材料的利用与发展
第2章 物质转化与材料利用
第6节 材料的利用与发展
新知学习 互动探究 课堂小结
第6节 材料的利用与发展
考纲要求：列举改善金属材料性能的主要方法。
第6节 材料的利用与发展
重要提示： 1．新型材料在许多领域具有广泛的应用前景，它们的发展必将对 人类的生活和社会的进步产生深远的影响。新材料的发展和应用是 中考考查的热点知识。 2．对材料制造与转化的实验方案、实验装置、实验步骤等用批判 的思想进行否定或指出不合理的地方，并能说明相应的理由。
[思考交流] _____________________________________________________ _____________________________________________________
第6节 材料的利用与发展
[归纳提升] 人类材料的发展历程：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。
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实用文档
1.垃圾进行分类回收
防 2.分类回收各种废弃的金属材料。
治
金 3.使用无铅汽油。
属
污 染
4.废旧电池不能任意丢弃。
方 法
5.工业废水和废渣不能任意排放和堆放。
实用文档
思考:
每年有大量废干电池被丢弃,其中的有
毒物质会污染环境,用什么办法处理干
电池?
回 废干电池所含物质
1号废旧锌锰电池的组成（约70克）：
的环境污染“白色污染”。
实用文档
白色污染
（1）产生原因：废弃的塑料、合成纤维、橡胶 等物质的性质稳定，在自然生态系统中不能 分解者分解，残留在土壤中，会破坏土壤结构。
（2）污染源：生活垃圾是导致白色污染的 主要原因。
（3）防治措施； a 、生活垃圾分类放置，进行回收利用。 b 、 禁止使用一次性杯、袋等塑料制品。
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第二课时
实用文档
二、无机非金属材料
常见的无机非金属材料： 水泥、玻璃、陶瓷
实用文档
1. 制成原料：石灰石、黏土和石膏
水 制取方法：石灰石和黏土混合在一起 泥 在炉中煅烧成熟料后加石膏而成。
应用：形成混凝土。
实用文档
思考：1.水泥在运输和贮存过程中要注 意什么？为什么水泥遇水会很快 结块变硬？
化、成型、退实用文火档 等工序制成。
思考： 在工农业生产及日常生活中， 哪些物品是用玻璃制成的？知 道它们的特点吗？
特点：晶莹透明，具较好的透光性、绝 热性、质硬。但普通玻璃较脆， 受力易破裂。
实用文档
注意事项:
(1)运输保存时应防震、轻拿轻放。 （2）盛放碱溶液的试剂瓶不准用玻璃 瓶盖，因为玻璃中的二氧化硅要与碱反 应生成硅酸盐
金 积累在土壤中，破坏土壤结构。 属 污 3.含铅、镉等有毒金属被腐蚀后， 染 导致土壤和地下水源重金属污染及 危 危害生态环境。 害
4.大量使用含铅汽油和废弃的电池都 可引起土壤重实用金文档 属污染。
2、我国是如何解决这些问题？
金属垃圾的回收可循环再生利用。
实用文档
回回收收的的钢废铁旧材铝料 回收的废旧汽车
No Image
可塑性好
良
No
好 的
Image 绝
缘
体
绝 热
No
性 好
Image
No Image
柔韧度高
实用文档
No Image
不与化学物 品发生反应
耐久性
No Image
实用文档
塑料性能： 轻而结实，加工容易，性质稳定，
良好绝缘，逐渐取代了其他材料。
塑料缺点： 结构稳定，不易分解，会造成严重
锌皮（7克） 碳棒（5.2克）
收
锰粉（25克） 铜帽（0.5克）
汞（微量）
其他：约32克.
利
用
其它电池：铅、镉、镍等。
实用文档
金属种类
危害的表现
过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障
锰 碍，较重者出现两腿发沉，表情呆板，感情
冷漠，常伴有精神症状。
铅主要作用于神经系统、循环系统、消化系
铅： 统等并能抑制血红蛋白的合成代谢过程。慢
实用文档
实用文档
⑴、合金的性质与纯金属相比，你觉 得有哪些改变？合金的性质有哪些特点？ ⑵、举例合金在日常生活中有哪些用 途？与什么性质有关？
实用文档
1、合金的熔点比它的各成分金属的 熔点都低。
2、合金的导电性能比它的各成分金 属的导电性能都弱（电阻率大）。
3、合金的强度或硬度大部分比纯金 属强。
第一课时
实用文档
在日常生活中使用的各种物品是 由什么材料制成的？你知道它是由 哪些元素组成的吗？
实用文档
目前世界上人们已经获得和发现的材料有 几十万种；而这些材料仅由100多种元素 经不同的排列组合而形成的。
金属材料
常
（合金）
见 的 材
无机非金属材料 （水泥、玻璃、陶瓷）
料
有机合成材料
（合成实用塑文档料等）
C、回收废弃的塑料实用等文档合成材料
问题:
1.这样处理塑料可以吗? 为什么? 2.你认为应如何处理好使用与污染问题?
实用文档
（二）、合成纤维
实用文档
垃圾在土地中自然降解的时间： 纸：3—4个月 玻璃瓶：4000年 铁罐：10年 塑料：100—200年 烟头：1—5年 尼龙织物：30—40年 易拉罐：80—100年 皮革：50年 橘子皮：2年 羊毛织物1—5年实用文档
性铅中毒可导致儿童智力低下。
锌
锌的盐类对皮膜粘膜有刺激作用。当在水中 浓度超过10-50毫史/升时有致癌危险。
镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较
镍 强的毒性，能损害中枢神经，引起血管变异，
严重者导致癌症。
汞
干电池的汞具有明显的神经毒性,此外 对内分泌系统实、用文免档 疫系统等也有不良影响。
1、喷漆玩具：玩具也要用到喷漆，像金属 玩具、彩色颜料积木、注塑玩具、印有图 案的气球等，而不合格的漆中含有的铅是 相当惊人。如果孩子喜欢搂着玩具睡觉、 亲吻玩具,受到的危害就更大了。 2、爽身粉：质量低劣的爽身粉或痱子粉都 含有过量铅，若长期使用，则会影响婴幼 儿体内的正常铅含量。 3、含铅量高的食物：例如松花蛋、薯片、 爆米花、罐头食品，此外像近海的海产品, 受到环境的污染含铅量也较高。
实用文档
塑料网格
塑料钉
讨论: 比较下图所列的塑料制品,
它们各有什么特点?
实用文档
物理特性：
1)有可塑性
1. 2)柔韧性高
合
成 3)绝热性佳
塑 料
4)绝缘性好
5)有耐久性
6)结构稳定，不易分解 实用文档
观察:
厨房里的物品,它们是什么材料制成的?
No Image
如果丢弃厨房中的含塑料的物品， 那么厨房中还剩实下用文什档 么？
铅锑合金 钢铁
实用文档
钛金属腕表
钛和钛合金被认为是21世纪的重
要材料，它具有很多优良的性能，如熔 点高、密度小、可塑性好、易于加工、 机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常 好，即使把它们放在海水中数年，取出 后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不 锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航 天飞机、船舶、化工和通讯设备等
目前我国的垃圾处理方法主要以填埋为主 实用文档
随着人类科学技术水平和生活水平的不 断提高，有大量的金属垃圾在不断的产生， 产生金属垃圾主要的途径有：
1、日常生活废弃的金属垃圾； 2、大量工业废弃的金属垃圾；
3、工厂排出含重金属的污水。
实用文档
1、金属污染会引发什么问题？ 1.浪费大量资源
2.铝等金属在自然界不会自行分解，
实用文档
铁的合金――钢。
钢：质坚硬，有弹性和延展性，机械 性能好，可煅轧、压延、可铸造。
低碳钢
碳素钢
中碳钢
钢
（含碳量高低） 高碳钢
不锈钢（含铬、镍元素）
合金钢 锰钢
（所加的合金元素分 ） 硅钢 实用文档 钨钢
熟铁、钢和生铁都是铁碳合金，以 碳的含量多少来区别.
生铁 含碳量为1.7%~ 4.3% 的铁合金。 铁 钢 含量在0.2-1.7%的叫
熟 铁 钢一. 般含碳量小于0.2% 的叫熟铁或纯铁.
实用文档
1、熟铁软，塑性好，容易变形强 度和硬度均较低，用途不广；
2、生铁含碳很多，硬而脆，几乎 没有塑性； 3、钢具有生铁和熟铁两种优点， 为人类广泛利用。
实用文档
举例合金在日常生活中有哪些用途 ？举例说明.
窗材料
Hale Waihona Puke 铝合金保险丝合金轮 胎架等
钛合金与人体有很好的“相实容用文性档”，因此可用来制造人造骨
问题： 你能说出金属有哪些缺点吗？
随着科学技术的不断进步，人类对于 钢铁的需求量也在不断的增大，我国是钢 铁生产大国，钢铁工人不断的制造出一些 性能优良的钢材。但是，根据一些数据统 计，每年由于锈蚀而浪费掉的钢铁材料仍 占每年钢铁产量的1/4，因此给国家带来 了较为严重的经济损失。
用途
建筑
玻璃 石英砂、苏打、
石灰石
陶瓷 黏土
建筑装潢、 日用品、艺 术品
三、有机合成材料
常见的有机合成材料： 合成塑料、合成纤维、合成橡胶
实用文档
塑料材料在生活中的应用
1.
合
最早的塑料叫：赛璐珞
成
塑 制成原料：由硝化纤维、酒精、樟脑
料
等原料合成。 实用文档
塑料成品 塑料在生塑活料中展的示应用
塑料雨衣
实用文档
随着新技术的出现，已有哪些新型玻璃 问世？
激光玻璃、磁性玻璃、抗辐射 玻璃、半导体玻璃、防弹玻璃、 玻璃纤维等
实用文档
3.
陶
制成原料：用硅酸盐和其它矿物质 原料制成。
瓷 物理性质：耐水性、耐酸碱和绝缘
性好
实用文档
瓷器 陶瓷碗加工厂
实用文档
实用文档
材料 原 料 水泥 由石灰石与黏土
证锈蚀的条件，并画出装置图
实用文档
1：普通铁片，水、空气 2：普通铁片，水。（上有油层） 3：普通铁片，空气。（ 内有干燥剂）
实用文档
实用文档
4、观察、比较、分析，得出结论：
铁锈蚀的外部条件：
同时具备空气和水。
铁锈蚀的内部条件：
与内部结构有关。
实用文档
金属的锈蚀的原因：
1)与周围环境中的水和空气等物质的作用 有关 。
合金的概念
金属材料 合金性质的实验研究
常 （合金） 见
钢铁锈蚀条件研 究及防锈措施
的
金属污染及对策
材
（废电池的综合利用） 无机非金属
料 材料（水泥、玻璃、陶瓷）
有机合成材料 性质与用途 （合成塑料等）实用文档危害与对策
1.垃圾进行分类回收
防 2.分类回收各种废弃的金属材料。
治
金 3.使用无铅汽油。
属
污 染
4.废旧电池不能任意丢弃。
方 法
5.工业废水和废渣不能任意排放和堆放。
实用文档
思考:
每年有大量废干电池被丢弃,其中的有
毒物质会污染环境,用什么办法处理干
电池?
回 废干电池所含物质
1号废旧锌锰电池的组成（约70克）：
的环境污染“白色污染”。
实用文档
白色污染
（1）产生原因：废弃的塑料、合成纤维、橡胶 等物质的性质稳定，在自然生态系统中不能 分解者分解，残留在土壤中，会破坏土壤结构。
（2）污染源：生活垃圾是导致白色污染的 主要原因。
（3）防治措施； a 、生活垃圾分类放置，进行回收利用。 b 、 禁止使用一次性杯、袋等塑料制品。
实用文档
第二课时
实用文档
二、无机非金属材料
常见的无机非金属材料： 水泥、玻璃、陶瓷
实用文档
1. 制成原料：石灰石、黏土和石膏
水 制取方法：石灰石和黏土混合在一起 泥 在炉中煅烧成熟料后加石膏而成。
应用：形成混凝土。
实用文档
思考：1.水泥在运输和贮存过程中要注 意什么？为什么水泥遇水会很快 结块变硬？
化、成型、退实用文火档 等工序制成。
思考： 在工农业生产及日常生活中， 哪些物品是用玻璃制成的？知 道它们的特点吗？
特点：晶莹透明，具较好的透光性、绝 热性、质硬。但普通玻璃较脆， 受力易破裂。
实用文档
注意事项:
(1)运输保存时应防震、轻拿轻放。 （2）盛放碱溶液的试剂瓶不准用玻璃 瓶盖，因为玻璃中的二氧化硅要与碱反 应生成硅酸盐
金 积累在土壤中，破坏土壤结构。 属 污 3.含铅、镉等有毒金属被腐蚀后， 染 导致土壤和地下水源重金属污染及 危 危害生态环境。 害
4.大量使用含铅汽油和废弃的电池都 可引起土壤重实用金文档 属污染。
2、我国是如何解决这些问题？
金属垃圾的回收可循环再生利用。
实用文档
回回收收的的钢废铁旧材铝料 回收的废旧汽车
No Image
可塑性好
良
No
好 的
Image 绝
缘
体
绝 热
No
性 好
Image
No Image
柔韧度高
实用文档
No Image
不与化学物 品发生反应
耐久性
No Image
实用文档
塑料性能： 轻而结实，加工容易，性质稳定，
良好绝缘，逐渐取代了其他材料。
塑料缺点： 结构稳定，不易分解，会造成严重
锌皮（7克） 碳棒（5.2克）
收
锰粉（25克） 铜帽（0.5克）
汞（微量）
其他：约32克.
利
用
其它电池：铅、镉、镍等。
实用文档
金属种类
危害的表现
过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障
锰 碍，较重者出现两腿发沉，表情呆板，感情
冷漠，常伴有精神症状。
铅主要作用于神经系统、循环系统、消化系
铅： 统等并能抑制血红蛋白的合成代谢过程。慢
实用文档
实用文档
⑴、合金的性质与纯金属相比，你觉 得有哪些改变？合金的性质有哪些特点？ ⑵、举例合金在日常生活中有哪些用 途？与什么性质有关？
实用文档
1、合金的熔点比它的各成分金属的 熔点都低。
2、合金的导电性能比它的各成分金 属的导电性能都弱（电阻率大）。
3、合金的强度或硬度大部分比纯金 属强。
第一课时
实用文档
在日常生活中使用的各种物品是 由什么材料制成的？你知道它是由 哪些元素组成的吗？
实用文档
目前世界上人们已经获得和发现的材料有 几十万种；而这些材料仅由100多种元素 经不同的排列组合而形成的。
金属材料
常
（合金）
见 的 材
无机非金属材料 （水泥、玻璃、陶瓷）
料
有机合成材料
（合成实用塑文档料等）
C、回收废弃的塑料实用等文档合成材料
问题:
1.这样处理塑料可以吗? 为什么? 2.你认为应如何处理好使用与污染问题?
实用文档
（二）、合成纤维
实用文档
垃圾在土地中自然降解的时间： 纸：3—4个月 玻璃瓶：4000年 铁罐：10年 塑料：100—200年 烟头：1—5年 尼龙织物：30—40年 易拉罐：80—100年 皮革：50年 橘子皮：2年 羊毛织物1—5年实用文档
性铅中毒可导致儿童智力低下。
锌
锌的盐类对皮膜粘膜有刺激作用。当在水中 浓度超过10-50毫史/升时有致癌危险。
镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较
镍 强的毒性，能损害中枢神经，引起血管变异，
严重者导致癌症。
汞
干电池的汞具有明显的神经毒性,此外 对内分泌系统实、用文免档 疫系统等也有不良影响。
1、喷漆玩具：玩具也要用到喷漆，像金属 玩具、彩色颜料积木、注塑玩具、印有图 案的气球等，而不合格的漆中含有的铅是 相当惊人。如果孩子喜欢搂着玩具睡觉、 亲吻玩具,受到的危害就更大了。 2、爽身粉：质量低劣的爽身粉或痱子粉都 含有过量铅，若长期使用，则会影响婴幼 儿体内的正常铅含量。 3、含铅量高的食物：例如松花蛋、薯片、 爆米花、罐头食品，此外像近海的海产品, 受到环境的污染含铅量也较高。
实用文档
塑料网格
塑料钉
讨论: 比较下图所列的塑料制品,
它们各有什么特点?
实用文档
物理特性：
1)有可塑性
1. 2)柔韧性高
合
成 3)绝热性佳
塑 料
4)绝缘性好
5)有耐久性
6)结构稳定，不易分解 实用文档
观察:
厨房里的物品,它们是什么材料制成的?
No Image
如果丢弃厨房中的含塑料的物品， 那么厨房中还剩实下用文什档 么？
铅锑合金 钢铁
实用文档
钛金属腕表
钛和钛合金被认为是21世纪的重
要材料，它具有很多优良的性能，如熔 点高、密度小、可塑性好、易于加工、 机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常 好，即使把它们放在海水中数年，取出 后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不 锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航 天飞机、船舶、化工和通讯设备等
目前我国的垃圾处理方法主要以填埋为主 实用文档
随着人类科学技术水平和生活水平的不 断提高，有大量的金属垃圾在不断的产生， 产生金属垃圾主要的途径有：
1、日常生活废弃的金属垃圾； 2、大量工业废弃的金属垃圾；
3、工厂排出含重金属的污水。
实用文档
1、金属污染会引发什么问题？ 1.浪费大量资源
2.铝等金属在自然界不会自行分解，
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铁的合金――钢。
钢：质坚硬，有弹性和延展性，机械 性能好，可煅轧、压延、可铸造。
低碳钢
碳素钢
中碳钢
钢
（含碳量高低） 高碳钢
不锈钢（含铬、镍元素）
合金钢 锰钢
（所加的合金元素分 ） 硅钢 实用文档 钨钢
熟铁、钢和生铁都是铁碳合金，以 碳的含量多少来区别.
生铁 含碳量为1.7%~ 4.3% 的铁合金。 铁 钢 含量在0.2-1.7%的叫
熟 铁 钢一. 般含碳量小于0.2% 的叫熟铁或纯铁.
实用文档
1、熟铁软，塑性好，容易变形强 度和硬度均较低，用途不广；
2、生铁含碳很多，硬而脆，几乎 没有塑性； 3、钢具有生铁和熟铁两种优点， 为人类广泛利用。
实用文档
举例合金在日常生活中有哪些用途 ？举例说明.
窗材料
Hale Waihona Puke 铝合金保险丝合金轮 胎架等
钛合金与人体有很好的“相实容用文性档”，因此可用来制造人造骨
问题： 你能说出金属有哪些缺点吗？
随着科学技术的不断进步，人类对于 钢铁的需求量也在不断的增大，我国是钢 铁生产大国，钢铁工人不断的制造出一些 性能优良的钢材。但是，根据一些数据统 计，每年由于锈蚀而浪费掉的钢铁材料仍 占每年钢铁产量的1/4，因此给国家带来 了较为严重的经济损失。
用途
建筑
玻璃 石英砂、苏打、
石灰石
陶瓷 黏土
建筑装潢、 日用品、艺 术品
三、有机合成材料
常见的有机合成材料： 合成塑料、合成纤维、合成橡胶
实用文档
塑料材料在生活中的应用
1.
合
最早的塑料叫：赛璐珞
成
塑 制成原料：由硝化纤维、酒精、樟脑
料
等原料合成。 实用文档
塑料成品 塑料在生塑活料中展的示应用
塑料雨衣
实用文档
随着新技术的出现，已有哪些新型玻璃 问世？
激光玻璃、磁性玻璃、抗辐射 玻璃、半导体玻璃、防弹玻璃、 玻璃纤维等
实用文档
3.
陶
制成原料：用硅酸盐和其它矿物质 原料制成。
瓷 物理性质：耐水性、耐酸碱和绝缘
性好
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瓷器 陶瓷碗加工厂
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实用文档
材料 原 料 水泥 由石灰石与黏土
证锈蚀的条件，并画出装置图
实用文档
1：普通铁片，水、空气 2：普通铁片，水。（上有油层） 3：普通铁片，空气。（ 内有干燥剂）
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4、观察、比较、分析，得出结论：
铁锈蚀的外部条件：
同时具备空气和水。
铁锈蚀的内部条件：
与内部结构有关。
实用文档
金属的锈蚀的原因：
1)与周围环境中的水和空气等物质的作用 有关 。
合金的概念
金属材料 合金性质的实验研究
常 （合金） 见
钢铁锈蚀条件研 究及防锈措施
的
金属污染及对策
材
（废电池的综合利用） 无机非金属
料 材料（水泥、玻璃、陶瓷）
有机合成材料 性质与用途 （合成塑料等）实用文档危害与对策