25006,9.3,新型材料的研制,第九單元 化學(xué)與社會可持續(xù)發(fā)展,1.,能結(jié)合實例，從物質(zhì)的性質(zhì)及其變化的視角，認(rèn)識材料的科學(xué)利用與新材料的研發(fā)；,2.,能感受無機(jī)材料、有機(jī)高分子材料、復(fù)合材料等在社會生活中的廣泛應(yīng)用材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)人們對材料的認(rèn)識、制造和利用，經(jīng)歷了從天然材料到人工合成材料，再到為特定需求設(shè)計材料的發(fā)展過程材料技術(shù)和應(yīng)用的每一次重大進(jìn)步，都與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展密不可分航天火箭的主要材料包括鈦合金、鋁合金、玻璃鋼、不銹鋼合金、碳纖維復(fù)合材料和陶瓷材料等這些材料在火箭的不同部位發(fā)揮著各自獨(dú)特的作用一、無機(jī)材料更新?lián)Q代,1,.,金屬材料,：包括純金屬和合金,青銅時代,鐵器時代,鋁合金等合金時代,人類利用金屬材料的先后順序：銅,鐵,鋁,（1）與金屬活動性順序有關(guān)2）與金屬,冶煉,的難易程度有關(guān)Cu,、,Fe,、,Al,的金屬活動性依次增強(qiáng)，活動性弱的金屬，先利用Al,需要電解，冶煉要求最高，所以后利用稀土材料指利用稀土元素及其化合物與其他元素的化合物結(jié)合形成的材料稀土元素是指鈧（,Sc,）、釔（,Y,），以及鑭系元素（從鑭到镥,15,種元素）稀土元素的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，若與其他元素結(jié)合，便可形成種類繁多、功能多樣、用途廣泛的新型材料，且性能會有較大提高，被稱作當(dāng)代的“工業(yè)味精”。

請查閱文獻(xiàn)，說明稀土元素在當(dāng)代高新科技中的具體應(yīng)用形狀記憶合金,全程TiNi記憶合金花,鎳-鈦合金（又稱NT合金）具有記憶功能一種新型的功能材料，其特點(diǎn)是在一定的外力作用下可以改變其形態(tài)（形狀和體積），但當(dāng)溫度升高到某一定值時，它又可完全恢復(fù)原來的形態(tài)具有“形狀記憶”能力的記憶合金的應(yīng)用,用記憶合金制作的眼鏡架，如果不小心被碰彎曲了，只要將其放在熱水中加熱，就可以恢復(fù)原狀具有“形狀記憶”能力的記憶合金的應(yīng)用,具有“形狀記憶”能力的記憶合金的應(yīng)用,發(fā)射人造衛(wèi)星之前，將拋物面天線折疊起來裝進(jìn)衛(wèi)星體內(nèi)，火箭升空把人造衛(wèi)星送到預(yù)定軌道后，只需加溫，折疊的衛(wèi)星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復(fù)拋物面形狀2,.,無機(jī)非,金屬材料,：,包括玻璃、水泥、陶瓷,光致變色玻璃制成的變色鏡,汽車的鋼化玻璃,運(yùn)用化學(xué)方法制成的具有特殊性能的特種玻璃，極大提升了玻璃材料的性能和應(yīng)用價值2,.,無機(jī)非,金屬材料,：,包括玻璃、水泥、陶瓷,唐三彩,陶瓷髖關(guān)節(jié),陶瓷人造牙,通過選擇新的原料，改變制造工藝，生產(chǎn)出許多結(jié)構(gòu)、功能與傳統(tǒng)陶瓷截然不同的新型陶瓷材料玻璃,制造普通的原料是純堿(Na,2,CO,3,)、石灰石（CaCO,3,）、石英（SiO,2,）以及一些輔料。

普通玻璃,有色玻璃,特殊夾層玻璃2,.,無機(jī)非,金屬材料,：,半導(dǎo)體,光,導(dǎo),纖,維,無機(jī)非金屬材料發(fā)展迅猛，多種具有優(yōu)異性能的材料相繼開發(fā)出來，為現(xiàn)代通信技術(shù)和信息化奠定了重要基礎(chǔ)二、合成材料層出不窮,在日常生活中，用化學(xué)方法合成的有機(jī)高分子材料（簡稱合成材料）得到廣泛的應(yīng)用它們都是以石油化工產(chǎn)品為主要原料，用化學(xué)方法合成的有機(jī)高分子材料，合稱“,三大有機(jī)合成材料”,合成材料的誕生，結(jié)束了人類只能依靠天然材料的歷史日常生活中，離不開合成材料塑料,合成橡膠,合成纖維,1,.,塑料,：質(zhì)輕、較堅固和耐磨、不導(dǎo)電、易加工、價格便宜,、,PE,P,VC,P,MMA,聚乙烯薄膜,1,.,塑料,：,聚氯乙烯薄膜,聚乙烯,(,C、H,),聚氯乙烯,(,C、H、,Cl,),無毒，可包裝食品,有毒，不宜包裝食品,塑料薄膜,取聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小塊，分別點(diǎn)燃，觀察燃燒情況，比較產(chǎn)生的氣味有什么不同邊燃燒邊熔化，無刺激性氣味，無黑煙的是聚乙烯不易燃燒，有刺激性氣味，有黑煙的是聚氯乙烯現(xiàn)象和結(jié)論,塑料的應(yīng)用和發(fā)展方便了人們的生活，但大多數(shù)塑料在自然條件下難以降解，帶來了一個嚴(yán)重的環(huán)境問題,不能焚燒廢棄塑料制品，避免釋放出含有二噁英等有害物質(zhì)的氣體。

促進(jìn)廢棄塑料的回收和利用，大力研制在自然條件下容易降解的新型塑料,可降解塑料,可降解塑料是指能滿足使用需求，且,使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對環(huán)境,無害的物質(zhì)的一類塑料，一般可分為光降,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、購物袋、餐盒等2022,年,6,月,1,日，,我國正式實施,生物降解塑料與制品降解,性能及標(biāo)識要求,生物降解飲用吸管,兩項推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，這意味著可降解塑料制品在生活中得到更廣泛的應(yīng),用，對于促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展有重要意義棉,麻,羊毛,尼龍,滌綸,錦綸,腈綸,合成纖維,蠶絲,2,.,纖維,：,天然纖維,合成纖維,天然纖維,合成纖維有哪些優(yōu)點(diǎn)？,天然纖維,吸水性和透氣性較好，,不耐磨、不耐化學(xué)腐蝕,合成纖維,強(qiáng)度高、耐磨、,彈性好、,耐化學(xué)腐蝕，吸水性和透氣性較差,現(xiàn)代紡織業(yè)一般采用混紡的方式，將天然纖維和合成纖維按一定比例混合在一起紡紗，使其顯示出各自的優(yōu)點(diǎn)取少許棉紗線、羊毛線和化纖織物纖維（如尼龍絲線等），分別在酒精燈火焰上灼燒，觀察各種材料的燃燒情況，辨別其產(chǎn)生的氣味棉花的主要成分是纖維素，燃燒時有燒紙氣味，并殘留有黑色灰燼羊毛、蠶絲的主要成分是動物蛋白質(zhì)，燃燒時有燒焦羽毛氣味。

化纖布料燃燒時有特殊氣味，趁熱可以拉成絲現(xiàn)象和結(jié)論,合成橡膠,天然橡膠,合成橡膠有哪些優(yōu)點(diǎn)？,隨著工業(yè)的發(fā)展，對橡膠的需求不斷增長，人們采用化學(xué)方法人工合成橡膠3,.,合成橡膠,：,天然橡膠,含有合成橡膠的制品,與天然橡膠相比，優(yōu)點(diǎn)為更優(yōu)良的彈性、絕緣性和耐高溫性三、復(fù)合材料異軍突起,將兩種或兩種以上的材料復(fù)合成一體而形成的材料1,.,概念,：,2,.,主要復(fù)合材料,：,鋼筋混凝土,機(jī)動車輪胎,玻璃鋼,碳纖維,碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)，是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料它是由片狀石墨微晶等,有機(jī)纖維,沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料碳纖維外柔內(nèi)剛，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維碳纖維魚竿,碳纖維網(wǎng)球拍,復(fù)合材料的組成及應(yīng)用,復(fù)合材料通常是由起搭建作用的基體材料和分散于其中的增強(qiáng)材料兩部分組成以金屬為基體的金屬基復(fù)合材料，由于金屬和增強(qiáng)材料的共同作用，因而具有強(qiáng)度高、密度小、耐摩擦和耐高溫等性能，成為航天、航空等尖端領(lǐng)域的常用材料之一。

2023,年,5,月，我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的神舟十六號載人飛船發(fā)射成功，,3,名航天員順利進(jìn)駐中國空間站載人飛船的眾多新型設(shè)備的制造都應(yīng)用了多種具有特殊性能的復(fù)合材料金屬材料：純金屬和合金,無機(jī)非金屬材料：陶瓷、,玻璃、,水泥,合成塑料：聚乙烯、聚氯乙烯,合成纖維,:,腈綸、錦綸、滌綸、尼龍,合成橡膠,鋼筋混凝土、機(jī)動車輪胎、玻璃鋼、碳纖維,新型材料的研制,無機(jī)材料,合成材料,復(fù)合材料,檢驗,1.,下列生活用品的主要材料屬于有機(jī)合成材料的是（）,A,塑料桶,B,純棉毛巾,C,瓷碗,D,不銹鋼盆,A,2.,清明放風(fēng)箏下列與風(fēng)箏制作、放飛相關(guān)的部件中，用到金屬材料的是（）,A,竹質(zhì)骨架,B,紙質(zhì)風(fēng)箏面,C,棉質(zhì)捆扎線,D,不銹鋼手握輪,D,3.,生活中的下列物品主要由有機(jī)合成材料制成的是（）,A,純棉上衣,B,電木插座,C,陶瓷潔具,D,鐵制炊具,B,4.,2023,年世界環(huán)境日的主題是,“,減塑撿塑,”,下列做法不符合這一理念的是（）,A,減少使用不必要的塑料制品,B,回收各種廢棄塑料,C,使用新型、可降解的塑料,D,焚燒廢棄塑料,D,5,陶瓷的使用開始于一萬多年前，現(xiàn)代社會生產(chǎn)的新型陶瓷材料層出不窮，如用氧化鋁等原料生產(chǎn)的陶瓷已被應(yīng)用于制造發(fā)動機(jī)零件。

下列有關(guān)“,氧化鋁陶瓷,”的說法錯誤的是,（）,A,該陶瓷屬于無機(jī)非金屬材料,B,該陶瓷耐高溫，強(qiáng)度高,C,該陶瓷的原料氧化鋁屬于非金屬氧化物,D,該陶瓷不屬于塑料,C,6.,2024,年,4,月,25,日，搭載神舟十八號載人飛船的火箭成功發(fā)射下列材料用途的對應(yīng)性質(zhì)解釋不合理的是（）,A,偏二甲肼作火箭燃料,可燃性,B,鋁合金作火箭的骨架,密度大,C,碳纖維復(fù)合材料作飛船外殼,耐高溫,D,特種橡膠制成太空服加壓層,彈性好,B,7,如圖是北京,2022,年冬奧會吉祥物“冰墩墩”某“冰墩墩”玩具的外用材料為純羊毛，內(nèi)沖物為聚酯塑料1,）聚酯塑料屬于,_(,填“合成材料”或“天然材料”,),2,）初步鑒別羊毛和聚酯塑料的簡單方法是,_,合成材料,灼燒、聞氣味,。