新型材料的研制——合成材料
化学专业新型材料的合成与应用研究
化学专业新型材料的合成与应用研究在化学领域,合成新型材料并研究其应用已成为热门的研究方向。
新型材料的合成和应用能够极大地推动科学技术的发展和实际应用的进步。
本文将重点讨论化学专业中新型材料的合成方法及其在不同领域中的应用研究。
一、新型材料的合成方法1. 化学合成法化学合成法是最常用的合成新型材料的方法之一。
通过合成反应,将不同的化学物质组合成目标材料。
例如,通过控制反应条件和添加适当的催化剂,可以合成金属有机骨架材料(MOFs)等。
2. 物理合成法物理合成法是利用物理手段将材料的原子、分子重新组合,形成新的材料。
例如,熔融法、凝胶法、溶胶-凝胶法等。
3. 生物合成法生物合成法利用生物体的代谢过程,通过微生物、植物或动物进行合成。
该方法具有环境友好、可持续发展等优点。
例如,利用微生物合成聚羟基烷酯(PHA)等。
二、新型材料在能源领域的应用研究新型材料在能源领域的应用研究受到广泛关注。
以下是一些常见的应用领域:1. 锂离子电池锂离子电池作为一种高性能储能技术,对于电动汽车、手机等电子产品的发展具有重要意义。
新型材料的合成和设计能够提高电池的性能,如增加电池的容量和循环寿命。
2. 太阳能电池太阳能电池是一种可再生能源,能够将太阳能转化为电能。
通过研究新型材料的光吸收特性和电子传输性能,能够提高太阳能电池的效率和稳定性。
3. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
新型材料在燃料电池中的应用可以改善电池的催化性能和稳定性,提高电池的效率和寿命。
三、新型材料在环境领域的应用研究新型材料在环境领域的应用也具有重要意义,以下是一些典型的应用领域:1. 污水处理新型材料在污水处理中的应用可以有效去除有害物质和重金属离子,达到水资源的循环利用和环境保护的目的。
2. 大气污染治理新型材料的应用可以降低大气污染物的排放,净化空气质量,改善环境。
例如,利用光催化剂降解有机污染物等。
3. 废物资源化利用新型材料可以用于废物资源化利用,将废弃物转化为有用材料。
2024-2025学年沪教版九年级化学 9
2024-2025学年沪教版九年级化学9.2新型材料的研制同步练习一、单选题(共9题;共18分)1.上海世博会上的“冰壶”展馆体现了芬兰的生态创新.该馆全部的建筑材料都是在保理念上经过精挑细选的,其中采纳的纸塑符合材料属于()A. 金属材料B. 无机非金属材料C. 有机合成材料D. 新型超导材料2.下列物质中属于复合材料的是()A. 有机玻璃B. 涤纶丝C. 钢筋混凝土D. 羊毛3.下列纺织材料中.属于合成纤维的是()A. 棉花B. 腈纶C. 羊毛D. 蚕丝4.材料在人类生产、生活中有着重要的作用.下列有关材料的说法中正确的是()A. 塑料是最常见的有机合成材料,具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点B. 棉花和羊毛的主要成分都是蛋白质C. 日常生活中运用的有机玻璃、腈纶、蚕丝等都属于合成纤维D. 钛合金、玻璃钢、碳纤维复合材料等都属于新型有机合成材料5.下列生活用品所运用的主要材料属于有机合成材料的是()A. 羊毛围巾B. 有机玻璃茶几C. 钛合金镜框D. 纯棉布袋6.第53届世界乒乓球锦标赛即将在苏州实行,利用车厢创意广告和车身广告细心装扮的8 列“2024年苏州世乒赛专列”全部开行,祥瑞物“乒宝”欢乐的大头像随处可见.下列轻轨列车上的部件属于合成材料的是()A. 有机玻璃扶手B. 玻璃窗C. 金属栏杆D. 玻璃钢座椅7.下列材料属于人造材料的是()A. 玻璃B. 木材C. 棉花D. 石料8.化学时刻影响着我们的生活,他在工农业生产和日常生活中起到了特别重要的作用,下列说法正确的是()A. 铁元素是人体必需的常量元素,主要存在血液中。
B. 熟石灰可以改良酸性土壤,但不能和硫酸铵混合运用。
C. 塑料都有热塑性,可以反复加工,多次运用,你会造成“白色污染”D. 木炭燃烧的猛烈程度有他的着火点确定,而与氧气的浓度无关9.下列有关塑料的说法中,正确的是( )A. 塑料的诞生,极大地便利了人们的生活,所以它对人类只有好处B. 全部的塑料制品都可用来盛装贮存蔬菜或熟食C. 塑料制品有质轻、绝缘、耐腐蚀和价格便宜等优点D. 塑料是由相同的小分子干脆聚合而成的二、填空题(共5题;共18分)10.废弃塑料的急剧增加,造成了新的环境污染——“白色污染”。
新型木材材料的合成与利用
新型木材材料的合成与利用一、引言自从人类开始使用木材以来,木材作为一种天然的材料在生活和工业生产中扮演着重要角色。
但是,由于人口增长和环境问题的加剧,木材资源面临枯竭和砍伐过度的危险。
因此,开发新型木材材料成为了解决这些问题的一个重要途径。
本篇文章将讨论新型木材材料的合成与利用的相关问题,希望可以为大家提供一些有价值的信息。
二、新型木材材料的定义和分类新型木材材料是指通过对天然木材进行改性和合成处理,使其具有更好的物理、化学性能和机械性能的一类材料。
根据不同的加工方式,新型木材材料可以分为液态木材材料、高分子复合木材材料、纳米复合木材材料等三类。
1. 液态木材材料液态木材材料是利用液态木材素等为主要原料,经一系列的处理工艺得到的一种聚合物。
因其具有良好的可加工性和耐水性,被广泛应用于制作木材地板、木塑复合材料、建筑模板等领域。
2. 高分子复合木材材料高分子复合木材材料是将木材与高分子复合材料进行结合得到的一种新型木材材料。
其主要优点包括抗紫外线,抗霉菌等性能良好,被广泛应用于户外木质建筑结构等领域。
3. 纳米复合木材材料纳米复合木材材料是将纳米颗粒与木材进行混合得到的一种新型木材材料。
由于其具有高强度、高稳定性、抗水、耐酸碱等优点,被广泛用于家具、建筑等领域。
三、新型木材材料的制备方法新型木材材料的制备方法主要包括固态热压、液态浸渍、化学合成等几种方式。
1. 固态热压法固态热压法是将木材原材料加工为合适的形状,在高温高压下进行压制,得到一种高强度、高稳定性的材料。
该方法可以选择不同的树种和加工工艺,以更好地适应不同的应用领域。
2. 液态浸渍法液态浸渍法是将木材材料浸泡在化学剂溶液中,使其进一步改性得到新型木材材料。
其优点在于提高材料的耐火性和防腐效果,适用于外墙材料、建筑托架、桥梁和拖车等领域。
3. 化学合成法化学合成法是通过合成材料中的单体、共聚物、聚合物等来制备新型木材材料。
由于该方法可以通过在反应器中控制不同的反应条件来调整材料性能,因此被广泛应用于制备多样化、定制化的新型木材材料。
江苏省徐州市潘塘中学九年级化学全册9.2新型材料的研制学案(新版)沪教版
新型材料的研制本节简介:本节内容主要是要求学生对四大类型材料(无机非金属材料、金属材料、合成材料和复合材料)有一定的了解,重点了解常见金属材料铝、铁铜及其合金;陶瓷;纤维、塑料等合成材料。
学习目标知识与技能目标:1.知道无机材料有金属材料和无机非金属材料两大类,了解青铜、钢铁等合金在人类历史发展中的重要作用。
2.了解无机非金属材料(如陶瓷、玻璃、水泥等)在生产、生活中的应用;3.了解复合材料在生活生产中的应用。
4.了解纤维等合成材料的分类、性质和用途,知道“白色污染”的危害及其防治方法;过程与方法目标:1.通过探究性实验掌握几种纤维、聚乙烯与聚氯乙烯的鉴别方法;2.能够初步了解各种材料的优缺点及其应用情感态度与价值观:知道各种材料的开发和应用与化学科学发展的关系,化学为人类提供更丰富的材料。
重点难点学习重点:⑴知道金属材料、无机非金属材料等材料的特点及其在生产、生活中的应用;⑵废弃的材料对自然环境造成的污染及其危害,提出可能解决污染的合理措施;⑶实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维,聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。
学习难点:实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维,聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。
学法指导学习方法的选择,既要考虑教师的教,也要考虑学生的学;既注重学生知识的获得,也注重学生智力和能力的发展。
根据本节课的教学目标、教材特点以及学生的年龄特征,我决定采用指导实验探究、主持讨论相结合的方式进行教学,同时配合使用多媒体辅助教学,拓宽学生视野,增强教学内容的直观性。
1、实验探究法2、多媒体辅助法教学准备程序要素时间教师行为期望的学生行为创设情境引入新课2分钟通过第一节的学习我们知道化学有助于人类解决能源危机,通过今天的学习,同学们将会发现化学为人类提供更丰富的材料积极思考,分析,发表自己的见解。
由此开始引导学生建立对材料的初步认识。
自主合作质疑答难20分钟让我们阅读P99页回答下列问题1.人们对材料的认识、制造和利用经历了哪些发展过程?2、主要特点和用途:良好的延展性,导电导热性能,有较高的强度和机械加工性能。
新型自愈合水泥研制
新型自愈合水泥研制近年来,自愈合混凝土研究受到了广泛关注。
自愈合混凝土可以自行修复裂缝和缺陷,提高混凝土的耐久性和安全性。
而随着技术的不断进步,新型自愈合水泥成为了研究热点之一。
本文旨在介绍最新研究成果——新型自愈合水泥的研制。
该水泥具有较好的自愈合性能,可以用于提高建筑物、路桥等混凝土结构的耐久性。
1. 研究背景混凝土结构通常是一种复合材料,具有高强度、高稳定性和抗压性能优异等优点。
但由于外界环境的影响,混凝土结构可能会出现破损、裂缝等缺陷,从而影响其安全性和使用寿命。
在过去的几十年中,研究人员提出了各种方法来改善混凝土结构的自愈合性能,包括微生物自愈合、自愈合纳米颗粒等。
然而,这些方法存在着一些严重的缺陷,如微生物自愈合缺乏可靠性和稳定性,自愈合纳米颗粒难以制备和应用等。
自愈合水泥的研究,可以克服传统自愈合混凝土的缺陷,为加固和修复混凝土结构提供了一种有效的解决方案。
自愈合水泥是一种具有良好自愈合性能的材料,它可以在施工后自动修复裂缝或缺陷,从而提高混凝土结构的耐久性和塑性。
2. 新型自愈合水泥的研制自愈合水泥的研究主要涉及三个方面:自愈合机理、自愈合材料及其合成方法、自愈合性能测试等。
目前,研究人员已经开发了多种自愈合水泥材料,包括微胶囊自愈合水泥、骨架自愈合水泥、纳米荧光自愈合水泥等。
本研究选择了一种新型自愈合水泥材料,并对其自愈合性能进行了详细测试。
2.1 自愈合材料的制备通过改变水泥、沙子、水、粉煤灰、液态环氧烷等组成材料的种类和比例,制备了一种新型自愈合水泥材料。
其中,微胶囊和聚合物等控制剂可以增强水泥的自愈合性能,保证其具有良好的自愈合效果。
2.2 自愈合机理实验表明,该水泥具有良好的自愈合性能。
在缺陷处加入微胶囊,在混凝土发生破损和裂缝的时候,水泥中预先加入的微胶囊就会在裂缝的边缘断裂,释放出其中控制剂的材料,从而达到自动修复的目的。
2.3 自愈合性能测试通过对新型自愈合水泥的性能进行测试,研究人员得出了以下结论:(1)自愈合水泥的自愈合效果较好,可以在短时间内达到良好的修复效果;(2)自愈合水泥的耐久性和稳定性较高,可以在不同复杂环境下进行使用;(3)自愈合水泥的成本较低,可以快速制备,提高了生产效率。
新型材料的研制
氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200℃左右的高温下, 仍具有很高的强度,可用来制造汽轮机叶 片、轴承、永久性模具等。
某些新型陶瓷具有生物特性
据新华社墨西哥城2004年1月20 日电墨西哥科学院日前发表的一份 材料说,该国科研人员经过10年的 努力,成功开发出一种可供移植的 新型陶瓷骨。 研究者强调说,这种陶瓷骨具 有组织相容性和生物稳定性好等特 点。它不会导致排异反应,有利于 诱导骨质的生长。这种人工骨富含 钙、锌,有利于手术后伤口皮肤更 快愈合
第二节
新型材料的研制
自来水管:镀锡管 水槽、水龙头:不锈钢 餐台、橱窗:玻璃 墙壁:瓷砖
金属材料 无机材料
无机非金属材料
抽油烟机外壳、餐具、
餐椅:是塑料 地毯:是合成纤维 橱门外层:是涂料、漆
有 机 合 成 材 料
厨房桌台面:是人造大理石
复合材料
从人们的衣食住行到太空世界的探究, 都离不开材料。材料的应用和发展与人类 文明的进步紧密相关。当代人类社会已经 进入了一个材料技术和应用迅猛发展的崭 新时代 人们对材料的认识、制造和使用,经 历了从天然材料到人工合成材料,为特定 需求设计材料的发展过程。材料技术和应 用的每一次重大进步,都与化学等科学的 发展密不可分。
高温
出土的铁制品
原理:利用还原剂把铁矿石中的铁还原出来
3CO+Fe2O3
200-300年前
2 Fe+3CO2
•铁耙 铝合金等新型合金的材料; 两汉时期 西汉农具 金属铝的冶炼方法: 电解熔融状态的氧化铝
思考:
人类使用金属先后经历了“青铜器时代”和“铁 器时代”,直到进入工业时代后才通过电解的方 法得到金属铝。通过对人类社会利用金属材料的 顺序的分析,你觉得与哪些因素有关?
化学工业中的新型材料合成方法
化学工业中的新型材料合成方法随着科技的快速发展,化学工业中新型材料的合成方法也在不断进步。
新型材料的开发对于各行各业的发展至关重要,因此研究人员不断努力寻找更高效、更环保的合成方法。
本文将就化学工业中几种常见的新型材料合成方法进行介绍。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的合成新型材料的方法。
它通过控制溶液中粒子的聚集和形态转变,使其逐渐形成凝胶体系。
凝胶体系的粒子尺寸可调控,形成的新型材料具有高比表面积和孔隙结构,从而具有较好的吸附、催化等特性。
常见的溶胶-凝胶法应用于合成材料的技术有:溶胶-凝胶法制备介孔材料、氧气传感器材料等。
2. 气/液相沉积法气/液相沉积法是一种在化学反应过程中利用气体和液体相相互作用的合成方法。
它可以在较低的温度和压力下制备出高纯度、高结晶度的材料。
根据具体合成需求,可以选择气相沉积法或液相沉积法。
气相沉积法常用于制备薄膜材料,如化学气相沉积法合成石墨烯;液相沉积法常用于合成纳米颗粒材料,如溶胶-凝胶法制备纳米金颗粒。
3. 碳纳米管合成方法碳纳米管作为一种新型材料,具有良好的导电性和力学性能,广泛应用于电子、能源等领域。
在碳纳米管的合成方法中,化学气相沉积法是最常用的一种方法。
该方法使用金属催化剂和碳源气体在高温下反应,使得碳纳米管在催化剂表面生成。
此外,还有电弧放电法、激光热解法等碳纳米管合成方法。
4. 纳米粒子制备方法纳米粒子是一种具有尺寸在1-100纳米范围内的材料,由于其特殊的尺寸效应和表面效应,展现出许多独特的性质。
在化学工业中,常用的纳米粒子制备方法有溶胶-凝胶法、溶剂热法、微乳液法等。
这些方法可控制纳米粒子的尺寸、形状和组成,在电子材料、生物医学和催化剂等领域具有广泛应用。
5. 生物法合成方法生物法合成方法是一种利用生物体、微生物或生物模板来合成新型材料的方法。
例如,利用植物提取物或微生物代谢产物,可以合成具有天然抗菌、抗氧化和生物活性的新型材料。
此外,生物法合成方法还包括基因工程合成、酶催化合成等,为材料合成提供了一种绿色、环保的选择。
新型材料的研制PPT课件
化
余物变硬
受碱液影响 结论与解释
稍微膨胀, 植物纤维主要
变脆
是由纤维素组 成,在酸性或
者碱性溶液中
容易水解为葡
萄糖
变脆
动物纤维中含 有蛋白质,在 碱性溶液中容 易被分解。
几乎无变 合成纤维耐酸
化
碱溶液的腐蚀
(3)合成纤维的优点与缺点
➢A.优点:强度高、耐磨、弹性好、耐化 学腐蚀性;
➢B.缺点:吸水性和透水性差
材料指为人类社会所需要并能用于制造有用器 物的物质。
一、无机材料 无机材料分类 金属材料的定义 金属材料使用的历史过程
一、金属材料
➢包括纯金属和合金
青铜器时代:青铜
Ø金属材料使用的历史 铁器时代:生铁和钢
近现代: 铝 钛合金
Ø几种新型合金 储氢合金
“形状记忆”合金
青铜(主要为Cu、Sn合金)
Ø 重要应用 利用储氢合金制 造镍氢电池
“形状记忆”合金
➢镍-钛合金 (又称NT合金) 具有记忆功能。
➢能引起记忆合 金形状改变的 条件是温度。
无机非金属材料
➢古代的陶瓷 Ø 新型陶瓷材料 Ø 玻璃
古代的陶瓷 —— 陶器
新石器时代马家窑文化 新石器时代半坡文化 新石器时代
螺旋纹彩陶双耳瓮
陶俑壶
无刺激性气味, 成物为CO2、H2O,
无黑烟
故聚乙烯无毒,可用 于包装食品。
聚氯乙烯
不易点燃,燃烧 组成元素为C、H、Cl,
时
有
刺
激
性
气
味
,
生 还
成 有
物除了CO2、H2O外 HCl或其他含氯物质
, 。
并有大量黑烟
故聚氯乙烯有毒,不宜用
新型材料的制备和应用
新型材料的制备和应用将新型材料的制备和应用讨论在一起,无疑是一项重要的议题。
随着科技的进步和不断发展,人们对材料的要求也越来越高,特别是在环保、安全、经济、高效等多方面,都需要使用高质量的材料。
因此,新型材料的研发和制备变得愈发重要。
一、新型材料的制备新型材料的制备首先需要科学的研究和分析,一般分为化学、物理、生物等多种方式的探究。
其中化学合成法是常用的制备方法之一,包括溶液法、沉淀法、凝胶法等,这些方法能够高效地制备出各种复杂结构、高性能的新型材料。
另外,还有热处理法、冷处理法、机械加工法等方法,也有助于新型材料的制备。
在制备过程中,素材的质量、成分以及环保措施等都需要仔细考虑。
素材是新型材料制备的关键,因此必须选择高质量、符合标准的素材才能够保证制备出高性能、高质量的新型材料。
同时,新型材料的制备过程也需要注重环保,减少污染和浪费。
二、新型材料的应用新型材料的应用非常广泛。
在各个领域都能够看到它们的出现。
在建筑领域,新型材料如高性能混凝土、石墨烯等有望大幅度提升建筑物的结构安全和使用寿命。
在能源领域,新型材料的高效储能、去污、净化等能力大幅提高了能源的利用效率,此外,新型材料如太阳能电池、氢燃料电池等也为未来的发展提供了无限潜力。
在汽车领域,新型材料如碳纤维等也为汽车轻量化和提高运行效率提供了材料保障。
在医学领域,新型材料如生物材料、纳米材料、高分子材料等也有望革命性地提升医疗设备的效率和治疗效果。
不过,怎样使新型材料应用实现最大化,还需要考虑新型材料的成本、可行性、适用范围等方面因素。
如果新型材料的成本过高,那么在实际生产运用中就会受到很大的限制。
而如果新型材料的适用范围较小,则也会对其实际应用造成限制。
三、新型材料的未来展望新型材料的研发虽然已经有了很多突破性进展,但在未来还有很大改进和创新的空间。
比如,将新型材料和人工智能相结合可以进一步提高材料的性能和使用效率;把生物技术与材料科学结合,可以研制出更加环保、生态的新型材料;除此之外,新型材料的潜在应用也在不断涌现,比如在航空航天、仿生工程、可穿戴电子等领域,新的材料技术得以迅速发展。
水利工程用土工合成材料及新型材料开发制造方案(一)
水利工程用土工合成材料及新型材料开发制造方案一、实施背景水利工程是国家基础设施建设的重要组成部分,对于国民经济的发展和人民生活的改善具有重要意义。
然而,传统的水利工程材料存在一些问题,如易受侵蚀、抗渗性能差、强度低等。
因此,为了提高水利工程的质量和效益,需要采用新型材料来替代传统材料。
二、工作原理土工合成材料是一种由土工合成品和土工合成品组成的复合材料,其工作原理是通过土工合成品的增强作用,提高土体的力学性能。
新型材料开发制造方案主要包括以下几个方面:1. 材料选择:选择适合水利工程使用的土工合成材料和新型材料,如聚酯、聚丙烯等。
2. 材料制备:根据水利工程的具体要求,对土工合成材料进行制备,包括原材料的选取、加工工艺的设计等。
3. 材料性能测试:对制备好的土工合成材料进行性能测试,包括抗渗性能、抗拉强度、抗剪强度等。
4. 材料应用:将制备好的土工合成材料应用到水利工程中,如防渗墙、护坡、土石坝等。
三、实施计划步骤1. 制定研究计划:明确研究目标、任务和时间节点。
2. 材料选择与制备:根据实际需要选择合适的土工合成材料和新型材料,并进行制备。
3. 材料性能测试:对制备好的材料进行性能测试,包括抗渗性能、抗拉强度、抗剪强度等。
4. 应用实践:将制备好的材料应用到水利工程中,观察其效果并进行评估。
四、适用范围该方案适用于各类水利工程,包括水库、堤防、渠道、护坡等。
五、创新要点1. 采用土工合成材料和新型材料替代传统材料,提高水利工程的抗渗性能和强度。
2. 通过制备优质的土工合成材料,提高水利工程的施工效率和质量。
3. 结合实际应用需求,开发制造适用于水利工程的新型材料,提高工程的可持续发展性能。
六、预期效果1. 提高水利工程的抗渗性能,减少水资源的浪费和土壤的侵蚀。
2. 增强水利工程的抗拉强度和抗剪强度,提高工程的安全性和稳定性。
3. 提高水利工程的施工效率和质量,降低工程成本。
七、达到收益1. 提高水利工程的质量和效益,促进国家经济的发展。
科学研究论文:新型材料的合成与性能
科学研究论文:新型材料的合成与性能概述本篇科学研究论文将重点讨论新型材料的合成方法以及其在不同领域中的性能特点。
新型材料的研发对于推动科技进步和实现社会发展具有重要意义。
通过探索合成过程和了解性能特点,我们可以为各个领域的应用提供更加先进、高效、可持续发展的解决方案。
引言新型材料指基于传统材料改进或创造出来的具有一定特殊结构或功能的材料。
随着科技水平不断提高,越来越多的新型材料被开发出来,并应用于诸如电子器件、能源储存、药物输送等领域,为人们的生活带来了许多便利。
合成方法合成新型材料是一个复杂且关键的过程,需要考虑到原料选择、反应条件控制以及产物纯度等因素。
下面列举几种常见的合成方法:化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)CVD是一种将气体反应物通过化学反应生成固态材料的方法。
通过控制反应温度和气体流量,可以精确合成出具有特定形貌和性能的新型材料。
溶胶-凝胶法(Sol-Gel Method)溶胶-凝胶法是一种在溶液中制备纳米颗粒或薄膜的方法。
它通过控制溶液中物质的浓度、反应时间和pH值等参数来合成材料,具有简单、灵活性好等优势。
电化学沉积法(Electrochemical Deposition)电化学沉积法利用电解质溶液中的电流来导致金属离子还原,从而在导电基底上形成新材料。
这种方法常用于制备金属薄膜或纳米结构材料。
性能特点新型材料因其独特的结构和组分,表现出许多传统材料所没有的优异性能。
以下将介绍一些常见的性能特点:机械性能新型材料通常具有较高的强度和韧性,耐磨损、耐高温等特点。
这些机械性能使得新型材料可以应用于航空航天、汽车制造等领域,提高了产品的安全性和可靠性。
电子性能新型材料在导电、光学、磁学等方面表现出良好的性能。
例如,某些新型材料可以实现超导、半导体和磁敏感等特性,为电子器件的发展提供了更多选择。
光学性能新型材料在透光率、折射率和发光效应等方面表现出出色的特点。
新型材料的研制 同步练习九年级下册化学沪教版(全国)
9.2 新型材料的研制一、单选题1.新冠病毒来袭,口罩成了最热门商品。
制作口罩的无纺布基本上都是聚丙烯纤维制成的,聚丙烯纤维应属于以下哪种材料()A.金属材料B.天然材料C.无机非金属材料D.有机合成材料2.下列物品所使用的材料中,属于有机合成材料的是()A.不锈钢锅B.羊毛手套C.钢化玻璃D.尼龙背包3.下列说法不正确的是()A.浓盐酸久置于空气中,溶液质量会变小B.铁制品表面涂油可防锈C.煤块粉碎后燃烧的目的是为了减少二氧化碳的排放D.用燃烧法区分棉纤维和羊毛纤维4.下列说法中错误的是()A.向酸性土壤中撒熟石灰,可调节土壤的pHB.推广加碘盐是为了防止甲状腺肿大C.钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易被腐蚀D.玻璃钢、光导纤维和合成纤维都是有机合成材料5.日常生活中有很多问题都涉及化学知识,下列说法中不正确的是()A.煤气中毒是指一氧化碳中毒B.棉花、塑料都属于合成材料C.水是人体所需的六大营养素之一D.加碘食盐包装袋上的“含碘量”中的碘是指碘元素6.下列实验现象描述错误的是()A.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰B.灼烧羊毛纤维有烧焦羽毛气味C.石蕊试液滴入稀盐酸,溶液显蓝色D.氢氧化钙与氯化铵混合研磨有刺激性气味7.下列衣服面料主要由合成纤维制成的是()A.羊绒衫B.涤纶运动裤C.纯棉T恤D.真丝短裙8.下列物品由有机合成材料制成的是()A.玻璃杯B.塑料瓶C.羊毛衫D.竹筷子9.制作下列物品所使用的主要材料,属于有机合成材料的是()A.不锈钢汤勺B.水立方建筑外壁薄膜C.羊毛围巾D.纯棉T恤10.下列生活用品的主要材料属于有机合成材料的是()A.塑料果盘B.不锈钢锅C.钢化玻璃D.纯羊毛衫11.下列说法不合理的是()A.鉴别羊毛和棉线可用灼烧的方法B.稀硫酸可用于金属表面除锈C.NH4NO3溶于水放出热量,水温升高D.熟石灰可用于改良酸性土壤12.下列服装主要用有机合成材料制成的是()A.100%羊毛衫B.涤纶连衣裙C.纯棉T恤D.桑蚕丝围巾二、填空题13.在抗击新型冠状病毒肺炎期间,为做好自我防护,我们要减少外出,避免与他人密切接触。
新型功能材料的制备与性能调控
新型功能材料的制备与性能调控近年来,随着科学技术的不断发展,新型功能材料的研究引起了广泛关注。
这些材料以其独特的性能和应用潜力,为社会带来了巨大的经济和环境效益。
本文将就新型功能材料的制备方法及其性能调控进行探讨,以期促进相关领域的研究与应用。
一、合成方法1. 物理法物理法合成新型功能材料是一种常见的方法。
其中,物理气相沉积(PVD)以其简单、高效、高纯度的特点被广泛采用。
通过蒸汽冷凝的方式获得纳米级的材料颗粒,其形貌和尺寸可以通过调节反应条件来控制。
此外,还有磁控溅射、激光烧结等方法,都能有效合成出优质的功能材料。
2. 化学法化学法合成新型功能材料是另一种重要的制备方法。
溶胶-凝胶法通过溶胶的凝胶作用形成固相材料。
同时,还有水热法、溶剂热法、微乳液法等方法,通过调节反应条件和配方来合成所需的材料。
化学方法合成的材料通常具有较高的纯度和良好的结晶性,适用于制备高性能的功能材料。
3. 生物法生物法合成新型功能材料是一种新兴的研究领域。
通过利用生物体内的酶、菌体或其他生物体系来合成材料具有独特的优势。
例如,海绵海蛞蝓菌通过分泌透明多糖膜形成有机-无机复合材料,其特殊的结构可以赋予材料良好的机械性能和生物相容性。
二、性能调控1. 结构调控通过调控新型功能材料的结构,可以改变其物理、化学和力学性能,以满足不同的应用需求。
例如,在金属材料中引入微细晶粒或纳米晶结构,可以显著提高其强度和硬度。
而在聚合物材料中,通过调控交联度和链段长度,可以改变材料的柔韧性和热稳定性。
2. 化学调控新型功能材料的化学性质也是其应用的关键因素。
通过改变材料的化学成分和配方,可以调控其电、热、光等性能。
例如,在光电材料中控制能带结构和禁带宽度,可以实现不同波长的光吸收和发射。
在电池材料中引入特定的离子掺杂,可以提高其离子传输速度和电化学性能。
3. 外场调控外场调控是一种有效的方法,可以实现新型功能材料性能的调控。
例如,外加电场可以调节电介质材料的介电常数和电场响应速度。
新型功能材料的制备及应用
新型功能材料的制备及应用近年来,随着科技的不断进步,新型功能材料的开发和应用越来越受到人们的关注。
新型功能材料是指在材料科学和工程领域中,通过改变原材料的组成、结构和制备方法等来赋予材料新的性能和功能的材料。
这些新型材料可以应用于众多领域,如能源、环保、医疗等,具有广泛的应用前景和发展潜力。
制备新型功能材料的方法主要包括物理、化学和生物制备方法等。
1.物理方法物理制备方法是指通过物理手段来改变材料的组成和结构,以赋予其新的性能和功能。
例如利用光、电、磁等力场对材料进行改变,或是在高压、高温等极端条件下进行处理,来实现新型材料的制备。
2.化学方法化学方法是指利用化学反应或物理相互作用来控制、调控、改变材料的组成和结构,从而赋予其新的性能和功能。
例如利用溶胶-凝胶法、气溶胶法、水热法等方法制备氧化物、单晶、石墨烯等新型材料。
3.生物制备方法生物制备方法则是指利用微生物或生物大分子(如酶、蛋白质等)来制备新型功能材料。
近年来,通过生物制备新型材料已成为研究热点,如微生物制备金属纳米颗粒、酶催化合成高分子材料等。
1.能源领域新型功能材料在能源领域的应用十分广泛。
例如利用光电材料制造太阳能电池,利用石墨烯等材料研制出新型储能材料,利用新型半导体材料制造LED灯等。
2.环保领域新型功能材料在环保领域的应用也十分重要。
例如利用石墨烯等吸附剂材料处理工业废水和大气污染物,在废物处理等方面具有广泛的应用前景。
3.医疗领域新型功能材料在医疗领域的应用同样十分广泛。
例如利用生物可降解高分子材料制备人工组织、修复组织缺陷,利用纳米材料制备肿瘤靶向药物等。
新型功能材料的制备及应用是当前科技研究和产业发展中十分热门的领域。
通过制备新型功能材料,可以为各个领域的发展提供更多的可能性,同时也可以推动材料科学和工程的不断创新和发展。
在新型功能材料制备及应用领域中,需要克服多个挑战,推动其发展:1.材料性能的准确测试在材料的应用中,其性能表现非常重要。
石油化工新材料的研制与应用
石油化工新材料的研制与应用石油化工是现代工业的重要组成部分,而新材料是促进石油化工行业发展的重要驱动力之一。
随着科技的不断进步,石油化工新材料的研制与应用也越来越受到人们的关注。
本文将从研制和应用两个方面探讨石油化工新材料的发展现状、技术难点和前景。
新材料研制新材料研制是石油化工行业的核心竞争力。
目前,石油化工新材料的研制主要包括有机高分子材料、合成纤维、合成树脂、新型塑料、新型橡胶、智能材料和复合材料等领域。
有机高分子材料是目前国内石油化工新材料研制的重点,如聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等。
这些有机高分子材料常常具备高强度、高韧性、高耐腐蚀性等特性,而且在使用过程中还能够起到降低制造成本、提高生产效率等作用。
但是,在研制有机高分子材料的过程中,往往会出现一些技术难点,如材料的耐热性、耐寒性、自熄性等方面。
合成纤维是石油化工新材料研制的另一个热点领域。
它是利用石油化工原料合成或改性而成的纤维材料,如聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维等。
合成纤维具有强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点,常常被广泛应用于制造工业品、纺织品、建筑材料等方面。
但也有一些技术难点需要攻克,例如合成纤维的抗紫外线性能、氧化气气体燃烧控制等等。
合成树脂是一种重要的有机高分子材料,可以用于制造汽车、航空器、建筑材料等。
随着国家经济的快速发展,对合成树脂新材料的需求也越来越大。
目前国内研发的合成树脂主要有沥青酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂等。
随着新材料技术的进步,合成树脂材料的研发也在不断推进。
新材料应用新材料的应用是研制的目的之一,一个优秀的新材料必须能够在实际应用中发挥其特性,使产品性能达到最佳。
在石油化工行业中,新材料的应用主要集中在以下几个方面。
第一,新型聚合物材料被广泛应用于石油化工装备制造。
例如大型储罐、管道、气瓶等。
这些材料具有耐磨损、耐腐蚀、防紫外线和不易老化等特性,在使用过程中具有极高的可靠性和寿命。
第二,新型合成纤维被广泛用于服装、工业品、建筑材料等行业。
新型材料的研制 教案教学
【讨论】鉴别棉、毛、合成纤维的方法及辨别羊毛制品真伪的方法
【小结】几种纤维的性质实验
(二)、塑料
【教师讲述】常见的塑料
【活动与探究】聚乙烯与聚氯乙烯两者的鉴别方法
聚乙烯和聚氯乙烯都可广泛应用于制造包装薄膜、电缆包诙、注望制品等,但因聚氯乙烯薄膜使用中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,你能否用简易的方法鉴别一塑料制品、是由聚乙净制成.的还是由聚氯乙烯制成的
上端黄色下端蓝色
熔融,滴落
有燃烧蜡烛的气味
继续燃烧
聚氯乙烯
不易燃烧
黄色,边缘带绿色,冒白烟
软化,能拉丝
有HCl的刺激性气味
熄灭。
【解】分别点燃,易燃烧有蜡烛燃烧气味的是聚乙烯制成的,不易燃烧且伴随有冒烟、有刺激性气味气体产生的是聚氯乙烯制成的。
【你知道吗?】什么是“白色污染”以及白色污染的治理方法吗?
本节内容在中考中主要考查学生实验活动的表现以及学生对材料与社会可持续发展关系的认识,考查学生应用所学知识和技能解决实际问题的能力。
(三)、合成橡胶
三、复合材料
【板书】
二次备课
教学反思
某班同学进行“使用塑料的利与弊”的辩论。甲方认为“利大于弊”;理由是:大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸或碱反应等;乙方认为“弊大干利”,理由是:回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合算等。你愿意加入方(填“甲”或“乙”),并说出你的一条辩论理由是
【解】 甲或乙;只要与甲或乙对应的合理答案均可。
⑵废弃的材料对自然环境造成的污染及其危害,提出可能解决污染的合理措施;
⑶实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维,聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。
【倍速课时学练】(2015开学备课)(沪教版)九年级化学下册教学课件:第九章 9.2新型材料的研制
三.合成材料(都是有机物高分子)
合成橡胶
倍 速 课 时 学 练
合 成 纤
倍 速 课 时 学 练
维
倍 速 课 时 学 练
优点: 强度 大,耐 磨.耐 化学 腐蚀,
了解合成纤维与天然纤维,蛋 白质的区别.
• 塑料
倍 速 课 时 学 练
倍 速 课 时 学 练
活动与探究
常见的塑料
聚乙烯和聚氯乙烯的区别
在飞机制造工业上,钛的比强度是目前使用 材料中最大的,是不锈钢的3倍,是铝合金的 1.3倍。 随着航空工业的发展,飞机的飞行速度越来 越快。速度越快、飞机跟空气摩擦产生的飞机 表面温度就越高,当速度达到2.2倍音速的时 候,铝合金已经不能胜任,而用钢又太重,只 有采用钛合金,所以有人说,如果没有钛合金 作为制造材料,就不能发展2.5倍音速以上的 超音速飞机。 在宇宙航行上,使用了钛以后,可以大大减 轻飞行器的重量。从经济效果来看,由于结构 重量的减轻,能够大量节省燃料,同时可以大 大降低火箭和导弹的建造和发射费用。
聚乙烯 易燃烧,上端黄色,下端蓝色,熔融
倍 速 课 时 学 练 滴落,有烧蜡烛的气味,离火后继续燃烧
聚氯乙烯
不易燃烧,黄色、边缘带绿色,冒白 烟, 软化,能拉丝,有HCl的刺激性气味,离火即熄灭。
白色污染
目前,废弃塑料的治理渠道,国内外多年普 遍采取填埋和焚烧方式。但研究表明,废弃 塑料在填埋后200多年才能分解完毕,且分解 过程中会溶出有毒物质,易产生对土质的破 坏;焚烧方式会使有害气体释放到空气中, 影响大气环境及周边环境。
倍 速 课 时 学 练
钛的耐腐蚀能力非常强,特别是对海水的抗腐 蚀能力,可以与白金相媲美。曾经有人把金属 钛放在海水中浸泡了四年半,取出来以后观察, 几乎没有被腐蚀,所以,钛是制造舰艇的良好 材料。在合金钢中加入少量的钛,可以大大改 善钢的性能,提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性 能。 经过长期实验证明:钛在人体内没有毒性, 和人体的分泌物不起作用,对任何杀菌方法都 适应,且没有磁性,所以,国内外都已经用钛 作矫形外科材料和医疗器械。
合成材料制备技术及应用
合成材料制备技术及应用合成材料是一种人工合成的新材料,指将多种物质按比例混合,通过特定的化学反应或物理过程结合在一起形成新的物质。
由于合成材料结构可定制、性能可控,因而被广泛应用于许多领域,如航空航天、汽车、电子、能源和医疗等。
本文将就合成材料的制备技术及应用进行探讨。
一、常见合成材料制备技术1.化学气相沉积技术(CVD)CVD是通过化学反应沉积单原子或分子层薄膜的一种技术。
在一个加热的反应室中,将反应气体(通常是含有金属和半导体材料的气体)介入,该气体在反应室中被加热至高温(800-1200℃),然后与基板反应沉积出薄膜。
该技术制备出的合成材料具有优异的高温稳定性、强度及化学稳定性,因此在有机半导体、纳米电子、材料学和化学测试等领域得到了广泛应用。
2.离子束沉积技术(IBAD)IBAD是通过在基板表面轰击束流离子来改变其结构和性质的方法。
离子束通常是以30到100 keV的能量在材料表面移动的离子束。
被轰击的基板表面水平流动,形成基板表面镜子效应,并产生平滑和结晶的表面。
该方法主要用于制备陶瓷、金属、半导体等材料的薄膜,并且还可以制备锂离子电池。
3.原子层化学气相沉积技术(ALD)ALD是一种通过在一层一层薄膜上用分子层的方式沉积材料的方法。
执行CVD和PECVD类似的步骤,但使用化学反应的侧反应来控制单分子的层与层之间的沉积。
此方法允许单一分子沉积并允许材料的精确控制,例如石墨烯、氮化硼和碳化硅等用于电子设备和瞬态电子学中的合成材料。
二、合成材料的应用1.航空航天由于合成材料质量轻、强度高、刚性强、热稳定性好等优点,因此在航空航天领域得到广泛应用。
例如,碳纤维复合材料(CFRP)和玻璃纤维复合材料(GFRP)的使用可以降低航空器的重量,从而提高航行效率,降低燃料消耗和碳排放。
2.汽车汽车工业也得益于合成材料。
合成材料的强度和刚性可以增加汽车的安全性和降低重量,从而提高汽车燃油经济性。
例如,一些汽车将CFC合成材料用作车身材料。
材料科学领域中新型材料合成方法
材料科学领域中新型材料合成方法引言:在材料科学领域,不断涌现出各种新型材料,这些新材料的合成方法至关重要。
合成方法的选择直接影响着材料的结构、性能以及应用领域。
本文将探讨材料科学领域中的新型材料合成方法,并介绍其中一些具有潜力的方法。
一、化学气相沉积法(CVD)化学气相沉积法是一种基于气相反应的材料合成方法,通过加热材料前体气体,在高温下使其分解或反应,从而在基底表面上沉积出薄膜或纳米颗粒。
该方法具有高度可控性和可扩展性的优势,适用于合成各种单晶、多晶、非晶和纳米结构的材料。
此外,通过控制反应条件和前体气体浓度,还可以调控合成材料的形貌、尺寸和性能。
二、溶胶-凝胶法(Sol-Gel)溶胶-凝胶法是一种基于溶胶和凝胶体系的合成方法。
该方法通过控制溶胶与凝胶的相互转化,使溶胶中的成分逐渐凝聚形成固体材料。
溶胶-凝胶法适用于合成各种无机、有机、有机无机杂化和生物材料,并具有可控性强、制备过程简单、成本低等优点。
此外,通过调控前驱体的浓度、pH值和温度等参数,可以调节材料的孔结构和孔径分布,从而实现对材料性能的调控。
三、化学沉淀法(Chemical Precipitation)化学沉淀法是一种通过化学反应使溶液中的溶质以固体的形式沉淀下来的合成方法。
该方法简单易行,适用于合成各种无机或有机无机复合材料。
通过调节反应物的浓度、溶液的pH值和温度等条件,可以控制合成材料的晶型、晶粒尺寸和形貌。
化学沉淀法特别适用于大规模合成,可以实现低成本、高产率的材料制备。
四、模板法(Template Synthesis)模板法是一种利用已有的模板或模具来合成新材料的方法。
模板可以是无机物、有机物甚至生物大分子。
模板法有两种主要的合成方式:空位模板法和壳层模板法。
空位模板法通过将模板及其周围的环境填满所需的前驱体来制备材料。
壳层模板法则是在模板表面上包裹一层所需材料的前驱体,然后通过热处理或化学转化去除模板得到新材料。
模板法适用于合成多孔材料、纳米材料和复合材料。
材料科学中的新型材料合成
材料科学中的新型材料合成材料科学是一门跨学科的学科,它旨在探究原材料的物理、化学和结构特性以及其与周围环境之间的作用关系。
在材料科学中,材料的合成是一个非常重要的过程,它决定了材料的品质、性能和用途。
近年来,随着科技的发展,人们对新型材料的需求越来越迫切。
因此,研究人员们正在寻求更加高效、环保和可持续性的方法来合成新型材料。
传统的材料合成方法主要包括熔融法、溶液法、气相法、电化学法等。
这些方法虽然已在生产实践中得到了广泛应用,但也存在一些问题,例如:熔融法需要高温高压环境,能耗大且易产生环境污染;溶液法的反应时间较长,对溶剂的选择要求高且易产生废液;气相法需要高温高压环境,操作成本高,易受空气中的杂质污染;电化学法需要进行电极材料的选择和处理,反应速率较慢。
为了克服这些问题,研究人员们正在尝试新的材料合成方法。
一种新的材料合成方法是绿色化合物合成法。
这种方法基于化合物的自组装特性,通过有机分子、无机盐、水等低成本化学原料,在低温低压下合成出材料。
这种方法优点在于简单易行、成本低廉、无需使用有毒有害物质和高温高压环境,减少了对环境的影响,同时能够生产具有特殊性质的材料,例如具有特殊吸附、催化、光学等性质的材料。
另一种新的材料合成方法是纳米粒子自组装法。
纳米粒子自组装法是用纳米粒子与有机分子等自然物质组合成材料的方法。
与传统方法比较,纳米粒子自组装法具有以下优点:一是可以更好地控制材料的形状、尺寸和排列方式,提高了材料的稳定性和可控性;二是对于在处理同种化学物质时具有多种分子结构的化合物,纳米粒子自组装法可以实现分子间的选择性组装,从而达到精确合成的效果,展现了广泛的应用前景。
此外,还有木糖基化学和网络化学等方法。
其中,木糖基化学是一种新型的重要有机合成方法,在此方法下可高效合成多彩、多样性质的材料。
网络化学合成法则是在高分子体系中结合化学合成和医药科学等领域中的生物学方法所创立的一种综合性的合成方法,其优点在于方便实施,易于操作,可以在短时间内得到较高质量的产物。
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新型材料的研制——合成材料
【教材分析】
本节课是沪教2011课标版九年级化学下册,第九章第二节新型材料的研制第二课时——合成材料。
本节课内容完善了九年级化学的教学体系,突出了一个“发展”,《新课标》力求通过“化学与生活”这一主题,帮助学生认识化学在材料、能源、环境和生命科学上发挥重要作用。
本节课主要从学生的生活实际出发,主要介绍了常见的塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。
教材还通过实验验证了聚乙烯与聚氯乙烯在组成和性质上的差异。
并用图片例举他们的不同用途。
此外,教材还通过比较说明了天然纤维和合成纤维的不同性质。
合成材料方便了人类的生活,但也带来了环境问题,治理“白色污染”的途径和方法,以及合成材料的发展前景。
【教学目标】
知识与技能:
1、知道合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶。
2、了解塑料、合成纤维和合成橡胶的性能与用途
3、认识“白色污染”及其危害、解决办法。
过程与方法:
1、通过探究聚乙烯和聚氯乙烯的性质差异,培养学生的探究
能力。
2、通过图片展示,使学生认识一些新的材料,激发学生的学
习兴趣。
情感态度与价值观:
1、通过让学生自己收集身边的塑料制品,体会合成材料在生
活中的广泛应用。
2、认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作
用。
【教学重点】
1、了解塑料、合成纤维和合成橡胶的性能与用途
2、认识“白色污染”及其危害、解决办法。
【教学难点】
1、利用实验区分聚乙烯和聚氯乙烯在组成上的不同
2、利用实验了解不同纤维的不同性质
【学情分析】
学生经过近一年对化学的学习,已积累了一定的知识和方法,教学中应注
意积极引导学生应用已掌握的知识,联系生产生活实际,使学生感到生活处处
有化学,体味到学习化学的重要性。
因此需要多方面调动好学生学习的积极性,充分体现学生的主观能动性。
【教学方法】
实验探究式教学、引导启发式教学
【教学准备】
1、多媒体课件
2、实验器材:坩埚钳、石棉网、废物缸、酒精灯
3、待测样品:聚乙烯、聚氯乙烯
【教学过程】。