浙教版初中科学九上2.6《材料的利用与发展》(共31张PPT).ppt
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超导材料
2020/9/25
光电子信息材料
光 纤 ： 用 于 通 信
2020/9/25
光电子信息材料
医学上使用的胃镜： 其主要也是利用光 纤的通信能力
2020/9/25
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
2020/9/25
纳米材料：
纳米材料是指其结构单元的尺寸介于 1纳米～100纳米范围之间的材料。 纳米材料具有一定的独特性。
2020/9/25
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
2020/9/25
超导材料
具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零 以及排斥磁力线的性质的材料。 用途：磁悬浮列车、高能粒子加速器等
2020/9/25
材料制造与环境保护
2020/9/25
为了减少或消除材料制作过程中的污染 和能源消耗，增加对原材料的利用，人 们需要探索更环保的工艺，需要探索污 染物的防治、转化和综合利用的途径。
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
方案四： Cu＋Cl2 ＝△ CuCl2 CuCl2 ＋2NaOH＝Cu（OH）2 ↓＋2NaCl Cu（OH）2 ＋H2 SO4＝CuSO4 ＋2H2O
2020/9/25
帮助老师一起寻找教室中的 六种材料来介绍一下人类发 展的历程
2020/9/25
2020/9/25
视频中提到哪几种材料？
碳复合材料 钛合金
金属基复合材料
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。
2020/9/25
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
1纳米=10-9米
2020/9/25
纳米材料的特点：“更轻、更高、更强”
由于纳米材料的组成粒子小，与大块物体相比其表面积就相对增大，表面 原子处于不安定状态，具有较高的表面能量，熔点、磁性、光学、导热、 导电特性等性质都有所不同。
“更轻”是指借助于纳米材料和技术，我们可以制备体积更小
性能不变甚至更好的器件，例如“掌上电脑”的普及也将成为一种 趋势。
2020/9/25
练习1：某市有一家工厂处理含铜垃圾的 生产流程如下：
灼烧
加稀H2SO4、微热
含铜垃圾
黑色固体及残留物
蓝色溶液及不溶物
A
B
过滤 滤液 浸入铁屑 浅绿色溶液、红色沉淀物 过滤 红色粉末
C
写出上述生产流程中与提取铜直接有关的A、B、C三步反应有关的化学方程式。
A.___2C_u_+_O_2_=_2_C_u_O___________________________________________
B.___C_uO__+_H_2S_O_4_=_C_u_S_O_4+_H__2O____________________________________ C.___Fe_+_C_u_S_O_4_=_F_eS_O_4_+_C_u______________________________________
步骤繁琐、药品有毒、不安全
2020/9/25
绿色化学：
1、无污染
加强三废的处理等
2、原料利用率高 3、能源消耗少
化合反应 考虑制备的条件
2020/9/25
工业“三废”
2020/9/25
废气
废水 废渣
如果你是某化工厂的厂长，你会采 取哪些方法解决“三废”问题？
2020/9/25
绿色话题
绿色化学 生产工艺无毒、安全、原子转化率高
酸铜、二氧化硫和水。 （2） （3）
• 实验原理（写出方程式）：
（1）Cu＋2H2SO4（浓）＝△ CuSO4＋SO2↑＋2H2O （2） （3）
2020/9/25
方案一
Cu 浓H2SO4 CuSO4
方案二
Cu O2
方案三
CuO H2SO4 CuSO4
Cu AgNO3 Cu（NO3）2 NaOH
方案四
Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4
Cu Cl2
CuCl2 NaOH Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4
讨论：如果你是该厂的技术开发小组的成员， 你会选择哪一种方案制备硫酸铜？
2020/9/25
方案一：
△
Cu＋2H2SO4（浓）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O △
方案二： 2Cu＋O2＝2CuO
不吃野生动物
这节课你有什么收获？ 材料的发展史
材料的发展 新型材料
材料制造与 “绿色”新工艺 环境保护 三废的防治
2020/9/25
• 考虑因素：原料的利用率、产生的污染、 制备成本、操作步骤合理可行性等
• 物质制备的原则：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。
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施
绿色装修 环保材料——无毒
绿色工地 降噪、降尘
绿色行为
控制实验药品用量
垃圾袋装， 分类投放
想一想生活 中我们可以 去做到哪些
不用一次性筷子 不用含氟冰箱 少用不可降解
节电节水 不用含磷洗衣粉
绿色行为 2020/9/25
的塑料制品
记忆合金
2020/9/25
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
2020/9/25
高分子分离膜
用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半 透性薄膜。采用这样的半透性薄膜，以压力差、 温度差、浓度差为动力，使气体混合物、液体 混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相 比，具有省能、高效和洁净等特点，广泛用于 海水淡化等。
“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。
“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等)，
对纳米陶瓷来说，纳米化可望解决陶瓷的脆性问题，并可能表现出 与金属等材料类似的塑性
2020/9/25
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
2020/9/25
2020/9/25
方案一
Cu 浓H2SO4 CuSO4
利用率低、会产生污染 、不安全
方案二
Cu O2
CuO H2SO4 CuSO4 可以利用
方案三
Cu AgNO3
Cu（NO3）2 NaOH
Cu（OH）2H2SO4 CuSO4
方案四
成本高、步骤繁琐
CuFra Baidu bibliotekCl2
CuCl2 NaOH Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4
2020/9/25
三、材料制造与环境保护
硫酸铜是农药波尔多液的主 要原料，由于病虫害严重，一段 时间内市场上非常紧缺。
某厂想利用存积的废 料——铜屑来制备硫酸铜， 以满足市场需求。该厂的技 术开发小组设计了三种制备 硫酸铜的方法。
2020/9/25
• 设计制备方法： （1）铜能与浓硫酸在加热条件下反应生成硫
2020/9/25
2020/9/25
2020/9/25
光电子信息材料
光 纤 ： 用 于 通 信
2020/9/25
光电子信息材料
医学上使用的胃镜： 其主要也是利用光 纤的通信能力
2020/9/25
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
2020/9/25
纳米材料：
纳米材料是指其结构单元的尺寸介于 1纳米～100纳米范围之间的材料。 纳米材料具有一定的独特性。
2020/9/25
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
2020/9/25
超导材料
具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零 以及排斥磁力线的性质的材料。 用途：磁悬浮列车、高能粒子加速器等
2020/9/25
材料制造与环境保护
2020/9/25
为了减少或消除材料制作过程中的污染 和能源消耗，增加对原材料的利用，人 们需要探索更环保的工艺，需要探索污 染物的防治、转化和综合利用的途径。
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
方案四： Cu＋Cl2 ＝△ CuCl2 CuCl2 ＋2NaOH＝Cu（OH）2 ↓＋2NaCl Cu（OH）2 ＋H2 SO4＝CuSO4 ＋2H2O
2020/9/25
帮助老师一起寻找教室中的 六种材料来介绍一下人类发 展的历程
2020/9/25
2020/9/25
视频中提到哪几种材料？
碳复合材料 钛合金
金属基复合材料
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。
2020/9/25
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
1纳米=10-9米
2020/9/25
纳米材料的特点：“更轻、更高、更强”
由于纳米材料的组成粒子小，与大块物体相比其表面积就相对增大，表面 原子处于不安定状态，具有较高的表面能量，熔点、磁性、光学、导热、 导电特性等性质都有所不同。
“更轻”是指借助于纳米材料和技术，我们可以制备体积更小
性能不变甚至更好的器件，例如“掌上电脑”的普及也将成为一种 趋势。
2020/9/25
练习1：某市有一家工厂处理含铜垃圾的 生产流程如下：
灼烧
加稀H2SO4、微热
含铜垃圾
黑色固体及残留物
蓝色溶液及不溶物
A
B
过滤 滤液 浸入铁屑 浅绿色溶液、红色沉淀物 过滤 红色粉末
C
写出上述生产流程中与提取铜直接有关的A、B、C三步反应有关的化学方程式。
A.___2C_u_+_O_2_=_2_C_u_O___________________________________________
B.___C_uO__+_H_2S_O_4_=_C_u_S_O_4+_H__2O____________________________________ C.___Fe_+_C_u_S_O_4_=_F_eS_O_4_+_C_u______________________________________
步骤繁琐、药品有毒、不安全
2020/9/25
绿色化学：
1、无污染
加强三废的处理等
2、原料利用率高 3、能源消耗少
化合反应 考虑制备的条件
2020/9/25
工业“三废”
2020/9/25
废气
废水 废渣
如果你是某化工厂的厂长，你会采 取哪些方法解决“三废”问题？
2020/9/25
绿色话题
绿色化学 生产工艺无毒、安全、原子转化率高
酸铜、二氧化硫和水。 （2） （3）
• 实验原理（写出方程式）：
（1）Cu＋2H2SO4（浓）＝△ CuSO4＋SO2↑＋2H2O （2） （3）
2020/9/25
方案一
Cu 浓H2SO4 CuSO4
方案二
Cu O2
方案三
CuO H2SO4 CuSO4
Cu AgNO3 Cu（NO3）2 NaOH
方案四
Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4
Cu Cl2
CuCl2 NaOH Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4
讨论：如果你是该厂的技术开发小组的成员， 你会选择哪一种方案制备硫酸铜？
2020/9/25
方案一：
△
Cu＋2H2SO4（浓）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O △
方案二： 2Cu＋O2＝2CuO
不吃野生动物
这节课你有什么收获？ 材料的发展史
材料的发展 新型材料
材料制造与 “绿色”新工艺 环境保护 三废的防治
2020/9/25
• 考虑因素：原料的利用率、产生的污染、 制备成本、操作步骤合理可行性等
• 物质制备的原则：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。
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施
绿色装修 环保材料——无毒
绿色工地 降噪、降尘
绿色行为
控制实验药品用量
垃圾袋装， 分类投放
想一想生活 中我们可以 去做到哪些
不用一次性筷子 不用含氟冰箱 少用不可降解
节电节水 不用含磷洗衣粉
绿色行为 2020/9/25
的塑料制品
记忆合金
2020/9/25
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
2020/9/25
高分子分离膜
用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半 透性薄膜。采用这样的半透性薄膜，以压力差、 温度差、浓度差为动力，使气体混合物、液体 混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相 比，具有省能、高效和洁净等特点，广泛用于 海水淡化等。
“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。
“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等)，
对纳米陶瓷来说，纳米化可望解决陶瓷的脆性问题，并可能表现出 与金属等材料类似的塑性
2020/9/25
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
2020/9/25
2020/9/25
方案一
Cu 浓H2SO4 CuSO4
利用率低、会产生污染 、不安全
方案二
Cu O2
CuO H2SO4 CuSO4 可以利用
方案三
Cu AgNO3
Cu（NO3）2 NaOH
Cu（OH）2H2SO4 CuSO4
方案四
成本高、步骤繁琐
CuFra Baidu bibliotekCl2
CuCl2 NaOH Cu（OH）2 H2SO4 CuSO4
2020/9/25
三、材料制造与环境保护
硫酸铜是农药波尔多液的主 要原料，由于病虫害严重，一段 时间内市场上非常紧缺。
某厂想利用存积的废 料——铜屑来制备硫酸铜， 以满足市场需求。该厂的技 术开发小组设计了三种制备 硫酸铜的方法。
2020/9/25
• 设计制备方法： （1）铜能与浓硫酸在加热条件下反应生成硫
2020/9/25
2020/9/25