九年级科学上册 第2章 物质转化与材料利用 第6节 材料的利用与发展 （新版）浙教版.ppt

第第6 6节材料的利用与发展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第2章物质转化与材料利用课堂小结第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。考纲要求：列举改善金属材料性能的主要方法。重要提示：重要提示：1 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。中考考查的热点知识。2 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。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。第6节材料的利用与发展新知学习新知学习新知一材料与人类社会发展新知一材料与人类社会发展1 1原始人类利用原始人类利用_制成了石斧、石刀、箭头等，又用兽骨制成了石斧、石刀、箭头等，又用兽骨和鱼骨制成了和鱼骨制成了_。2 2随着随着_的使用，古代人开始创造和使用陶器，使人类文的使用，古代人开始创造和使用陶器，使人类文明得到了较大的发展。明得到了较大的发展。3 3_是信息高速公路的基础材料。是信息高速公路的基础材料。石头石头 骨针骨针 火火 光导纤维光导纤维 第6节材料的利用与发展互动探究互动探究探究点一材料与人类社会发展探究点一材料与人类社会发展 情景展示情景展示 第6节材料的利用与发展 问题探究问题探究 人类使用材料的发展历程是怎样的？人类使用材料的发展历程是怎样的？思考交流思考交流 _第6节材料的利用与发展 归纳提升归纳提升 人类材料的发展历程：石器人类材料的发展历程：石器陶器陶器青铜器青铜器钢铁的使用钢铁的使用合成材合成材料的使用料的使用新型材料的使用。新型材料的使用。课堂速记课堂速记 _第6节材料的利用与发展新知学习新知学习新知二新型材料新知二新型材料 1 1新型材料是指那些新出现或正在发展中的、具有新型材料是指那些新出现或正在发展中的、具有_并能满足并能满足_所需的材料。所需的材料。2 2最引人注目的新型材料有最引人注目的新型材料有_材料、先进复合材料、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、超导材料等。超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料等。优异特性和功能优异特性和功能 技术进步技术进步光电子信息光电子信息 第6节材料的利用与发展3 3纳米材料是指其基本颗粒在纳米材料是指其基本颗粒在_纳米范围内的材料。常见纳米范围内的材料。常见的纳米材料有纳米陶瓷、纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在各个的纳米材料有纳米陶瓷、纳米油墨、纳米铅粉等。纳米材料在各个领域有着广阔的应用前景。领域有着广阔的应用前景。4 4思考与讨论：思考与讨论：你还知道哪些新型材料？你还知道哪些新型材料？_。1 1100 100 记忆合金，具有记住本来形状的能力；记忆合金，具有记住本来形状的能力；金属塑料，集塑料与金属金属塑料，集塑料与金属特点于一身的新材料特点于一身的新材料(合理即可合理即可)第6节材料的利用与发展互动探究互动探究探究点二新型材料探究点二新型材料 情景展示情景展示 新型材料制品新型材料制品 第6节材料的利用与发展 问题探究问题探究 什么是新型材料？新型材料有什么特点？什么是新型材料？新型材料有什么特点？思考交流思考交流 _第6节材料的利用与发展 归纳提升归纳提升 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。其特点为：具有优异特性和功能，与满足技术进步所需要的材料。其特点为：具有优异特性和功能，与普通材料的性质差别很大。普通材料的性质差别很大。继续探究继续探究 新型材料有哪些？新型材料有哪些？第6节材料的利用与发展 思考交流思考交流 _新型材料有光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型新型材料有光电子信息材料、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、碳纤维等。金属材料、新型高分子材料、超导材料、纳米材料、碳纤维等。归纳提升归纳提升 课堂速记课堂速记 _第6节材料的利用与发展新知学习新知学习新知三材料制造与环境保护新知三材料制造与环境保护1 1材料制造的合理途径材料制造的合理途径探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜。探究：怎样以铜为主要原料制备硫酸铜。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？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？第6节材料的利用与发展设计制备方法：设计制备方法：(1)(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。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。(2)_(2)_。(3)_(3)_。实验原理实验原理(相关的化学方程式相关的化学方程式)：(1)_(1)_。(2)_(2)_。(3)_(3)_。将铜与氯气在点燃条件下反应生成氯化铜，然后将氯化铜与氢氧化钠溶液反应，将铜与氯气在点燃条件下反应生成氯化铜，然后将氯化铜与氢氧化钠溶液反应，生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜将铜与氧气加热反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜将铜与氧气加热反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜第6节材料的利用与发展请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行评价、交流并请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行评价、交流并探讨绿色工艺的可行性。探讨绿色工艺的可行性。(1)(1)方法原料利用率低，此过程中有污染空气的气体方法原料利用率低，此过程中有污染空气的气体SOSO2 2产生，既浪费了原料又造成了产生，既浪费了原料又造成了环境污染环境污染(酸雨酸雨)。(2)(2)方法这两个反应无有害气体产生，原料的利用率较高，适合制取方法这两个反应无有害气体产生，原料的利用率较高，适合制取CuSOCuSO4 4 。(3)(3)方法所选用的原料氯气有毒，安全性不高，且操作步骤多方法所选用的原料氯气有毒，安全性不高，且操作步骤多(复杂复杂)，生产成本高。，生产成本高。通过以上探究活动可知，对于某种物质的制取，首先，方案必须合理可行；其次，必通过以上探究活动可知，对于某种物质的制取，首先，方案必须合理可行；其次，必须符合绿色化学的要求。因此第二种方法为绿色工艺，且原料利用率高，为最佳方案。须符合绿色化学的要求。因此第二种方法为绿色工艺，且原料利用率高，为最佳方案。第6节材料的利用与发展2 2材料制造与环境保护材料制造与环境保护(1)(1)工业工业 “三废三废”：指：指_、_、_。(2)(2)化学生产原则：在化学工业中，除了要及时处理好化学生产原则：在化学工业中，除了要及时处理好“三废三废”，还要努力提高原料的，还要努力提高原料的_，增加产品的产量，从根本上降低，增加产品的产量，从根本上降低生产对环境造成的污染。生产对环境造成的污染。废水废水 废渣废渣 废气废气 利用率利用率 第6节材料的利用与发展(3)(3)思考与讨论：为了保护环境，防治污染，最终达到在保思考与讨论：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“三废三废”的措施？的措施？及时处理及时处理“三废三废”。废气的处理：安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二。废气的处理：安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化氮等有害物质除去。废渣的处理：制水泥或其他建筑材料，变废为宝。废氧化氮等有害物质除去。废渣的处理：制水泥或其他建筑材料，变废为宝。废水的处理：建污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀并制成金属材料，水的处理：建污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀并制成金属材料，废水符合排放要求后再排放到河流中或循环利用。废水符合排放要求后再排放到河流中或循环利用。提高原料的利用率，增加提高原料的利用率，增加产品的产量。产品的产量。煤、石油制品进行脱硫处理。煤、石油制品进行脱硫处理。推广推广“绿色工艺绿色工艺”，从根本上，从根本上降低生产对环境造成的污染。降低生产对环境造成的污染。第6节材料的利用与发展互动探究互动探究探究点三材料制造与环境保护探究点三材料制造与环境保护 情景展示情景展示11第6节材料的利用与发展设计制备方法：设计制备方法：(1)(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。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。(2)_(2)_(3)_(3)_2 2实验原理实验原理(相关的化学方程式相关的化学方程式)：(1)_(1)_(2)_ (2)_ (3)_(3)_第6节材料的利用与发展 以金属为主要原料制备相应的盐有多种途径，如何选择最优的以金属为主要原料制备相应的盐有多种途径，如何选择最优的途径途径(如：原料利用率高，产生的污染少如：原料利用率高，产生的污染少)使工艺绿色化？使工艺绿色化？问题探究问题探究 思考交流思考交流 _第6节材料的利用与发展对于某种物质的制取，首先，必须是方案合理可行；其次，必须符对于某种物质的制取，首先，必须是方案合理可行；其次，必须符合绿色化学的要求，即制造材料过程中把污染降到最低，甚至无污合绿色化学的要求，即制造材料过程中把污染降到最低，甚至无污染的状态，而且原料利用率要高。故将染的状态，而且原料利用率要高。故将CuCu与氧气加热反应生成与氧气加热反应生成CuOCuO，CuOCuO与稀硫酸反应制取与稀硫酸反应制取CuSOCuSO4 4的方法符合上述要求，为最佳方案；的方法符合上述要求，为最佳方案；铜与浓硫酸制取硫酸铜的反应原料利用率低，此过程中有污染空气铜与浓硫酸制取硫酸铜的反应原料利用率低，此过程中有污染空气的气体的气体SOSO2 2产生，既浪费了原料又造成了环境污染；另一种方法是产生，既浪费了原料又造成了环境污染；另一种方法是将铜与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将铜与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溶液反应，。钠溶液反应，。归纳提升归纳提升 第6节材料的利用与发展生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。此方法所选用的原料氯气有毒，安全性不高，且操作步骤多酸铜。此方法所选用的原料氯气有毒，安全性不高，且操作步骤多(复杂复杂)，生产成本高，也不符合绿色工艺的要求。，生产成本高，也不符合绿色工艺的要求。课堂速记课堂速记 _第6节材料的利用与发展 情景展示情景展示22工业三废：工业三废：废气废气废水废水废渣废渣第6节材料的利用与发展 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发展工业，我国采取了哪些处理和解决“三废三废”的措施？的措施？问题探究问题探究 思考交流思考交流 _ 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境排放了大量的“三废三废”(废水、废渣、废气废水、废渣、废气)，使自然界的生态，使自然界的生态平衡遭受破坏。平衡遭受破坏。情景说明情景说明 第6节材料的利用与发展处理措施：处理措施：(1)(1)及时处理及时处理“三废三废”。废气的处理：安装回收设备，废气的处理：安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化氮等有害物质除去。将尘粒和一氧化碳、二氧化氮等有害物质除去。废渣处理：制水废渣处理：制水泥或其他建筑材料，变废为宝。泥或其他建筑材料，变废为宝。废水处理：建污水处理厂，将废废水处理：建污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀并制成金属材料，废水符合排放要求后水中的有害金属转化为沉淀并制成金属材料，废水符合排放要求后再排放到河流中或循环利用。再排放到河流中或循环利用。(2)(2)提高原料的利用率，增加产品的提高原料的利用率，增加产品的产量。产量。(3)(3)煤、石油制品进行脱硫处理。煤、石油制品进行脱硫处理。(4)(4)推广推广“绿色工艺绿色工艺”，从，从根本上降低生产对环境造成的污染。根本上降低生产对环境造成的污染。归纳提升归纳提升 课堂速记课堂速记 _第6节材料的利用与发展课堂小结课堂小结石石器器陶陶器器金金属属合合成成材材料料光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、超导材料属材料、超导材料第6节材料的利用与发展