1、第二节第二节 化学与材料研制化学与材料研制 材料是人类文明的重要标志，是社会进步的物质基础。材料是人类文明的重要标志，是社会进步的物质基础。人类文明越进步，越离不开人类文明越进步，越离不开性能优异、功能特殊的材性能优异、功能特殊的材料料。特别是当今所处的信息时代，更足见化学对人类文明特别是当今所处的信息时代，更足见化学对人类文明进步的重要作用。进步的重要作用。石器时代石器时代 青铜器时代青铜器时代 铁器时代铁器时代 信息时代信息时代 2、反应条件：高温熔融、反应条件：高温熔融1、主要原料：、主要原料：一、玻璃是怎样制成的？一、玻璃是怎样制成的？石英砂（石英砂（主要主要成分是成分是SiOSiO2
2、 2）纯碱纯碱NaNa2 2COCO3 3石灰石石灰石（主要成主要成分是分是 CaCOCaCO3 3)3 3、主要化学反应：、主要化学反应：Na Na2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2=Na=Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2 CaCO CaCO3 3+SiO+SiO2 2=CaSiO=CaSiO3 3+CO+CO2 2高温高温 陶器和瓷器陶器和瓷器水泥水泥其他硅酸盐材料其他硅酸盐材料几种常见玻璃简介几种常见玻璃简介普通玻璃普通玻璃因混有铁的化合物显浅绿色因混有铁的化合物显浅绿色蓝玻璃蓝玻璃红玻璃红玻璃化学仪器玻璃化学仪器玻璃如试管等如试管等光学仪器玻璃光学仪器玻璃如放大镜
3、如放大镜钢化玻璃钢化玻璃光纤玻璃光纤玻璃 在原料里加入某些金属氧在原料里加入某些金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现出特征颜色。里，使玻璃呈现出特征颜色。把普通玻璃放在把普通玻璃放在电炉里加热，使它软电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，化，然后急速冷却，得到钢化玻璃。其机得到钢化玻璃。其机械强度比普通玻璃大械强度比普通玻璃大4 46 6倍，不易破碎并倍，不易破碎并耐高温耐高温。光导纤维光导纤维：19641964年年8 8月华裔科学家高锟首先提出月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线用玻璃纤维代替金属导线，被誉为，被誉为“纤维光学纤维光学之父之父”。比
4、头发丝还细的一对光导纤。比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送维上同时传送3 3万门电话且中继距离万门电话且中继距离长达长达20Km20Km50Km50Km，保密性能好。它是，保密性能好。它是特种光学玻璃在高温熔融状态下抽成特种光学玻璃在高温熔融状态下抽成丝制成。广泛应用于光纤通询。丝制成。广泛应用于光纤通询。防弹玻璃防弹玻璃将多层玻璃和某种胶片叠合在将多层玻璃和某种胶片叠合在一起制成。一起制成。SiOSiO2 2+2C=+2C=SiSi+2CO+2COSi +2ClSi +2Cl2 2 =SiCl=SiCl4 4 (呈液态呈液态)SiClSiCl4 4+2H+2H2 2=4HCl+=4HCl+
5、SiSi粗硅粗硅高纯硅高纯硅有关化学反应原理：有关化学反应原理：从沙子到芯片从沙子到芯片n用有机高分子化合物制成的材料就是有用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。机高分子材料。n天然天然有机高分子材料有机高分子材料 如：如：棉花、羊毛棉花、羊毛、天然橡胶。天然橡胶。n合成合成有机高分子材料（合成材料）有机高分子材料（合成材料）如：如：塑料、合成纤维、合成橡胶。塑料、合成纤维、合成橡胶。有机高分子材料有机高分子材料n大部分有机高分子化合物是由小分子聚大部分有机高分子化合物是由小分子聚合成的。如：淀粉合成的。如：淀粉 (C(C6 6H H1010O O5 5)n n、聚乙烯塑料聚乙烯塑料
6、等。等。二、二、“塑料王塑料王”是怎样诞生的是怎样诞生的聚合聚合 乙烯分子乙烯分子(CH(CH2 2=CH=CH2 2)化学变化化学变化聚乙烯分子聚乙烯分子CHCH2 2CHCH2 2 n n 塑料塑料：塑料的品种很多，用途也各不相同。使用最多：塑料的品种很多，用途也各不相同。使用最多的是的是聚乙烯塑料聚乙烯塑料(PE(PE)、聚氯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料(PVC)(PVC)、聚甲基丙聚甲基丙烯酸甲酯烯酸甲酯(有机玻璃有机玻璃PMMA)PMMA)、酚醛树脂、酚醛树脂(电木电木PFPF)和聚四氟聚四氟乙烯（塑料王）等乙烯（塑料王）等 。说说塑料有哪些独特性能说说塑料有哪些独特性能 塑料具有比重轻、
7、强度高、化学性质稳定、电绝缘塑料具有比重轻、强度高、化学性质稳定、电绝缘性好、耐摩擦等优点。性好、耐摩擦等优点。PPPP塑料塑料(聚丙烯聚丙烯)英文名称英文名称:Polypropylene:Polypropylene PEPE塑料塑料 (聚乙烯聚乙烯)英文名称英文名称:Polyethylene:Polyethylene 聚氯乙烯聚氯乙烯PVC PVC 英文名称英文名称:Poly(Vinyl Chloride):Poly(Vinyl Chloride)PMMAPMMA塑料塑料(有机玻璃有机玻璃)(聚甲基丙烯酸甲脂聚甲基丙烯酸甲脂)英文名称英文名称:Polymethyl Methacrylate:
8、Polymethyl Methacrylate 交流共享交流共享分类分类原则原则 类型类型特征和举例特征和举例按按树脂树脂受热受热时时的特征的特征按按应用应用范围及范围及性能性能特特点点其他其他热塑性塑料热塑性塑料成分为成分为热塑性树脂热塑性树脂。可以反复塑制，。可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性塑料热固性塑料通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料成分为成分为热固性树脂热固性树脂。加工成型后为。加工成型后为不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。通用性强、用途广、产量大、价格低。通用性强、用途广、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯
9、、聚苯乙烯，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。聚丙烯等。机械性能好、强度高，可以代替金机械性能好、强度高，可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。特点特点:耐腐蚀、摩擦系数非常小耐腐蚀、摩擦系数非常小应用应用:常用来制造容器、管道、阀门等常用来制造容器、管道、阀门等聚四氟乙烯聚四氟乙烯CFCF2 2CFCF2 2 n n（塑料王塑料王 特氟隆）特
10、氟隆）内表面涂有聚四氟乙烯的不粘锅内表面涂有聚四氟乙烯的不粘锅、合成材料塑料对环境也带来严重危害、合成材料塑料对环境也带来严重危害 如：如：“白色白色污染污染”废弃塑料废弃塑料、要解决、要解决“白色污染白色污染”问题，应该从以下几个方面着手：问题，应该从以下几个方面着手：（1 1）减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋）减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋 等；等；（2 2）重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；）重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；（3 3）使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料）使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；和光降
11、解塑料等；（4 4）回收各种废弃塑料。制定塑料包装制品的回收标志）回收各种废弃塑料。制定塑料包装制品的回收标志白色污染和防治白色污染和防治塑料的回收从你我做起塑料的回收从你我做起 在塑料中加入玻璃纤维制成的，在塑料中加入玻璃纤维制成的，既有玻璃般的透明性或半透明性，既有玻璃般的透明性或半透明性，又具有钢铁般的高强度。又具有钢铁般的高强度。玻璃钢玻璃钢制品制品三、玻璃钢是钢吗三、玻璃钢是钢吗复合材料复合材料是由金属材料、陶瓷材料、高分子材料是由金属材料、陶瓷材料、高分子材料中的两种或两种以上不同性质的材料按一定方式复合在中的两种或两种以上不同性质的材料按一定方式复合在一起形成的新材料。一起形成的
12、新材料。复合材料与它的组成材料相比，具有复合材料与它的组成材料相比，具有质量轻、强质量轻、强度高、耐腐蚀、变形性小、抗疲劳度高、耐腐蚀、变形性小、抗疲劳等优点。是一类更为等优点。是一类更为广阔发展前景的新型材料。广阔发展前景的新型材料。高分子保温复合材料高分子保温复合材料复合材料隔爆球罐复合材料隔爆球罐1 1、有机高分子合成材料的出现是材料发展史上的一次重、有机高分子合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破大突破,下列属于有机高分子合成材料的一组是下列属于有机高分子合成材料的一组是 ()()家用保鲜袋家用保鲜袋 不锈钢不锈钢 淀粉淀粉 尼龙布尼龙布 汽车轮汽车轮胎胎A A B B C C D
13、 D 2 2、玻璃钢是一种（、玻璃钢是一种（）A A、硅酸盐材料、硅酸盐材料 B B、塑料、塑料 C C、合金、合金 D D、复合材料、复合材料3 3、自行车是常用的交通工具之一。请具体说出制造自行、自行车是常用的交通工具之一。请具体说出制造自行车的材料有哪些，并对其进行分类。车的材料有哪些，并对其进行分类。A AD D在线测试在线测试4 4、某班学生进行、某班学生进行“使用塑料的利与弊使用塑料的利与弊”的辩论。甲方认的辩论。甲方认为利大于弊。乙方认为弊大于利，现提供下列参考理由：为利大于弊。乙方认为弊大于利，现提供下列参考理由：A A、大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸或碱发生反应；、大部分塑
14、料的抗腐蚀能力强，不与酸或碱发生反应；B B、塑料的制造成本较低，而且耐用、防水；、塑料的制造成本较低，而且耐用、防水；C C、回收利、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算；用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算；D D、有些塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体；有些塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体；E E、大部分塑、大部分塑料不会腐烂，也不能被细菌分解，容易造成料不会腐烂，也不能被细菌分解，容易造成“白色污白色污染染”；F F、塑料一般不导热、不导电，是良好的绝缘体。、塑料一般不导热、不导电，是良好的绝缘体。（1 1）请你选择属于甲方的理由是：）请你选择属于甲方的理由是：属于
15、乙方的理由是：属于乙方的理由是：（2 2）你愿意加入（）你愿意加入（）方。并说出你的一条辩论理）方。并说出你的一条辩论理由是：由是：A A、B B、F FC C、D D、E E乙乙塑料是引起白色污染的罪魁祸首（答案合理即可）塑料是引起白色污染的罪魁祸首（答案合理即可）有一种痛叫做，我本可以，却没能坚持。雄心勃勃定下的目标，只要一星半点的理由就可以化为泡影。实际上，恒心也是一种修为，是可以通过对自己的认识和了解去挖掘培养的。1你的恒心，与你的意愿有关你的恒心，与你的意愿有关很多时候，不能坚持并不是因为我们不能吃苦，只是因为我们做某件事情的意愿不强。我的体力和耐力都不好，长跑常常是忍着头痛恶心硬撑
16、到最后。因为这个原因，每次跑步前我都有很大的心理压力。加上那些立下的瘦身目标常常不能三两天见效，所以每一次都是心血来潮地开始，虎头蛇尾地结束。可最近这一年，我却很积极地把晨跑坚持了下来。并不是突然间变坚强，而是因为一个特别不起眼的理由：能够一个人呆一会儿。自从荣升为两个孩子的妈妈后，我经常忙乱到连上厕所都觉得是一种奢侈。一大早，把没起床的孩子交给家人，换上运动鞋，在空旷的街道上吹吹凉风，吸吸那尚未被污染的空气，戴上耳机，听几首喜欢的歌尽管只有短短的半个小时，但这一切都让我足够迷恋。虽然我仍然会在跑出四五百米之后心跳加快，头疼，手臂和腿都酸困地抬不起来。可对我来说，只要能出去，其他都不是什么大事
17、。原先看起来无法克服的困难，现在只要稍稍放慢脚步，调整呼吸，不一会儿便能缓解了。坚持就是痛苦和心理需求博弈的过程。如果痛苦更明显，坚持就会变得艰难；如果心理需求更胜，坚持就只是自我成全的必经之路而已。心之所向，行之所至。只要从心底里非常想做某件事，就一定会调动身体里的所有潜能，积极配合。2你的恒心，与你的节奏有关你的恒心，与你的节奏有关当我们立下FLAG的时候，可能一开始都会忍不住下狠劲儿。之前一步都不想跑，决定健身了，就2公里开跑，冲刺5公里。之前一页书也不想看，决定勤奋了，就焚膏油以继晷，好像不熬夜都不好意思说自己看书。之前从没拉过筋，决定瑜伽了，就恨不得立刻把那支僵硬了几十年的老腿想掰哪
18、儿就掰哪儿。这种激情维持不了多久，很快就会被打回原形。坚持从来就不是持续消耗，所以太用力的人一般都跑不远。作家村上春树的生活里有两件非常重要的事情：写作和跑步。他全职写作没多久，发现身体变差，便开始跑步。在普通人眼中，职业小说家应该是不舍昼夜地伏案工作，资深跑者的锻炼强度更难以想象。可村上春树的生活却有张有弛，十分规律。每天早起后的三四个小时集中精力写作，午休后跑步，日暮时读书、听音乐。在与写作和跑步相伴的几十年里，他既勤勉耐劳、不惜体力，又谨小慎微地呵护自己的热情，既怕惰性来袭，又怕用力过猛。他说：要让惯性的轮子以一定的速度准确无误地旋转到最后。坚持，从长远看，要循序渐进，就每一天来说，要量
19、力而为。既要摸清自己的节奏，也要管住自己按这样的节奏坚持下去。不盲从，也不随性，不蛮干，也不懒散。只有不乱节奏，才能持之以恒。3你的恒心，与你的心态有关你的恒心，与你的心态有关坚持不下去的另一个原因，恐怕是因为我们想太多。健身两周，就希望身材赛过谁；看了两本书，就期待生活有什么不同；勤奋两个月，就算计着什么时候能够功成名就人心都是肉长的，若是在它上面加了太多的砝码，它就会不堪重负。欲望太多，就不容易看到希望。村上春树的第一部作品且听风吟和第二部作品1973年的弹子球问世后，虽然让他有了一定的知名度，但都没有获得日本文学大奖。对此他十分淡然，觉得能写出让自己满意的作品才更加重要。他后来在回忆这段
20、经历时说，那时他还在经营餐厅，甚至觉得没得奖也挺好，至少不会没完没了的接待采访和约稿，影响了生意。听起来像玩笑，但实际上，无论写书，还是跑步，他只是为了迎合自己，达到为自己设定的目标就好。无欲则刚。正是这种尽己所能、顺其自然的心态，才让他更长久地投身于自己所热爱的事情上。自我消耗从来就不是正确的坚持方式，苦痛也不是恒心的代名词。坚持不下去的时候，不如停下来审视一下自己，将自己内心的能量挖掘出来，找准自己的节奏，让自己心态更平和一些，而不是一味地逼自己死撑。任何目标与坚持都是生命长河里微不足道的一段，即使某一段坚持并没有当下立见的好结果，但正确的坚持习惯却会让我们越来越有力量，对每一次新的挑战都
21、从容笃定。只有真正坚持过，你才可以坦然地说一句“尽人事，听天命”。不留遗憾，不负此生。有一种痛叫做，我本可以，却没能坚持。雄心勃勃定下的目标，只要一星半点的理由就可以化为泡影。实际上，恒心也是一种修为，是可以通过对自己的认识和了解去挖掘培养的。1你的恒心，与你的意愿有关你的恒心，与你的意愿有关很多时候，不能坚持并不是因为我们不能吃苦，只是因为我们做某件事情的意愿不强。我的体力和耐力都不好，长跑常常是忍着头痛恶心硬撑到最后。因为这个原因，每次跑步前我都有很大的心理压力。加上那些立下的瘦身目标常常不能三两天见效，所以每一次都是心血来潮地开始，虎头蛇尾地结束。可最近这一年，我却很积极地把晨跑坚持了下
22、来。并不是突然间变坚强，而是因为一个特别不起眼的理由：能够一个人呆一会儿。自从荣升为两个孩子的妈妈后，我经常忙乱到连上厕所都觉得是一种奢侈。一大早，把没起床的孩子交给家人，换上运动鞋，在空旷的街道上吹吹凉风，吸吸那尚未被污染的空气，戴上耳机，听几首喜欢的歌尽管只有短短的半个小时，但这一切都让我足够迷恋。虽然我仍然会在跑出四五百米之后心跳加快，头疼，手臂和腿都酸困地抬不起来。可对我来说，只要能出去，其他都不是什么大事。原先看起来无法克服的困难，现在只要稍稍放慢脚步，调整呼吸，不一会儿便能缓解了。坚持就是痛苦和心理需求博弈的过程。如果痛苦更明显，坚持就会变得艰难；如果心理需求更胜，坚持就只是自我成
23、全的必经之路而已。心之所向，行之所至。只要从心底里非常想做某件事，就一定会调动身体里的所有潜能，积极配合。2你的恒心，与你的节奏有关你的恒心，与你的节奏有关当我们立下FLAG的时候，可能一开始都会忍不住下狠劲儿。之前一步都不想跑，决定健身了，就2公里开跑，冲刺5公里。之前一页书也不想看，决定勤奋了，就焚膏油以继晷，好像不熬夜都不好意思说自己看书。之前从没拉过筋，决定瑜伽了，就恨不得立刻把那支僵硬了几十年的老腿想掰哪儿就掰哪儿。这种激情维持不了多久，很快就会被打回原形。坚持从来就不是持续消耗，所以太用力的人一般都跑不远。作家村上春树的生活里有两件非常重要的事情：写作和跑步。他全职写作没多久，发现
24、身体变差，便开始跑步。在普通人眼中，职业小说家应该是不舍昼夜地伏案工作，资深跑者的锻炼强度更难以想象。可村上春树的生活却有张有弛，十分规律。每天早起后的三四个小时集中精力写作，午休后跑步，日暮时读书、听音乐。在与写作和跑步相伴的几十年里，他既勤勉耐劳、不惜体力，又谨小慎微地呵护自己的热情，既怕惰性来袭，又怕用力过猛。他说：要让惯性的轮子以一定的速度准确无误地旋转到最后。坚持，从长远看，要循序渐进，就每一天来说，要量力而为。既要摸清自己的节奏，也要管住自己按这样的节奏坚持下去。不盲从，也不随性，不蛮干，也不懒散。只有不乱节奏，才能持之以恒。3你的恒心，与你的心态有关你的恒心，与你的心态有关坚持不
25、下去的另一个原因，恐怕是因为我们想太多。健身两周，就希望身材赛过谁；看了两本书，就期待生活有什么不同；勤奋两个月，就算计着什么时候能够功成名就人心都是肉长的，若是在它上面加了太多的砝码，它就会不堪重负。欲望太多，就不容易看到希望。村上春树的第一部作品且听风吟和第二部作品1973年的弹子球问世后，虽然让他有了一定的知名度，但都没有获得日本文学大奖。对此他十分淡然，觉得能写出让自己满意的作品才更加重要。他后来在回忆这段经历时说，那时他还在经营餐厅，甚至觉得没得奖也挺好，至少不会没完没了的接待采访和约稿，影响了生意。听起来像玩笑，但实际上，无论写书，还是跑步，他只是为了迎合自己，达到为自己设定的目标就好。无欲则刚。正是这种尽己所能、顺其自然的心态，才让他更长久地投身于自己所热爱的事情上。自我消耗从来就不是正确的坚持方式，苦痛也不是恒心的代名词。坚持不下去的时候，不如停下来审视一下自己，将自己内心的能量挖掘出来，找准自己的节奏，让自己心态更平和一些，而不是一味地逼自己死撑。任何目标与坚持都是生命长河里微不足道的一段，即使某一段坚持并没有当下立见的好结果，但正确的坚持习惯却会让我们越来越有力量，对每一次新的挑战都从容笃定。只有真正坚持过，你才可以坦然地说一句“尽人事，听天命”。不留遗憾，不负此生。
