化学与材料研制

第二节化学与材料研制
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石器时代 铁器时代
铜器时代 信息时代
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茅草屋
鸟巢
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高楼
现代
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材料-----人类文明的基石
时代进步的重要标志
基础
科学技术和社会进步的物质
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材 天然材料 料 合成材料
金属
金属材料 合金
材 料
硅酸盐材料:玻璃
水泥
陶瓷
有机高分子材料:合成纤维合成塑料合成橡胶
PP塑料(聚丙烯)
英文名称:Polypropylene
PE塑料 (聚乙烯)
英文名称:Polwenku.baidu.comethylene
聚氯乙烯PVC
英文名称:Poly(Vinyl Chloride)
PMMA塑料(有机玻璃) (聚甲基丙烯酸甲脂)
英文名称:Polymethyl Methacrylate
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名称
聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚四氟乙烯
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多识一点
从沙子到芯片
芯片是电脑、“智能”家电的核心部件，它是用纯度极高的单
质硅制成的。然而，自然界里并没有这种高纯硅，人们可以利用沙子
（主要成分是二氧化硅），通过化学方法制得99.999999999%的高纯硅，
为计算机等高技术产品的开发奠定了物质基础。有关的化学反应原理
为：
高温
SiO2+2C == Si+2CO↑ 粗硅
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 酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。
其他
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。
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点拨提升
• （1）聚乙烯薄膜无毒，可以包装食品；聚氯乙烯 薄膜在使用中分解出对健康有害的物质，从而污 染食品，不宜用于包装食品
棉花 天然橡胶
羊毛
复合材料:玻璃钢 混凝土 汽车外胎 精品课件
一.玻璃是如何制成的
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玻璃
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1、主要原料：
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石英砂（主要 成分是SiO2）
石灰石（主要成 分是 CaCO3)
2、反应条件：高温熔融
纯碱Na2CO3
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3、原理：
高温
CaCO3+SiO2 —— CaSiO3+CO2
玻璃纤维
用途：用于光导通讯、摄像、诊断、医疗、制造玻 璃钢、光导传感器、环境监测和飞机导航
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光导纤维：1964年8月华裔科学家高锟首先提 出用玻璃纤维代替金属导线，被誉为“纤 维光学之父”。比头发丝还细的一对光导 纤维上同时传送3万门电话且中继距离长 达20Km～50Km，保密性能好。它是特种光 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。
塑料：塑料的品种很多，用途也各不相同。使用最多 的是聚乙烯塑料(PE )、聚氯乙烯塑料(PVC) 、聚甲基丙 烯酸甲酯(有机玻璃PMMA) 、酚醛树脂(电木PF)和聚四氟 乙烯（塑料王）等 。
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交流共享 说说塑料有哪些独特性能
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。
高温
Na2CO3+SiO2 —— Na2SiO3+CO2 思考：玻璃是纯精净品课件物还是混合物？
开阔眼界
• 在制造玻璃的过程中，如果加入某些金属 氧化物，还可以制成有色玻璃，例如：加 入氧化钴后的玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜 后的玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃， 一般呈浅绿色，这是因为原料中混有二价 铁的缘故。
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种类
普通玻璃 石英玻璃 光学玻璃 玻璃纤维
钢化玻璃
玻璃的种类和用途：
特性
用途
在较低温度下软化
窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯
膨胀系数小，耐酸、碱，强 度大、滤光
透光性能好，有折光性和色 散性
耐腐蚀、不怕烧、不导电、 不吸水、隔热、吸声、防虫 蛀
耐高温、耐腐蚀、强度大、 质轻、抗震裂
化学仪器；高压水银灯、紫外灯 的灯壳等 眼镜片；照相机、显微镜、望远 镜用于凹凸透镜等光学仪器 太空飞行员的宇航服、玻璃钢等
耐腐蚀，摩擦系数小
容器，管道，阀门
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分类 原则
按树脂 受热时 的特征
类型
热塑性塑料 热固性塑料
特征和举例
成分为热塑性树脂。可以反复塑制， 如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等 成分为热固性树脂。加工成型后为 不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。
按应用 范围及 性能特 点
通用塑料 工程塑料
通用性强、用途广、产量大、价格低。 主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯， 聚丙烯等。
常用的塑料及性能
性能
用途
电绝缘性能好，耐化学腐蚀，食品袋、药物包装材料、日常用
耐寒，无毒
品、管道、绝缘材料，器皿不宜
长时间存放食用油、饮料
耐有机溶剂，耐化学腐蚀， 日常用品、电线包衣、管道、绝
耐磨，电绝缘性能好，抗水 缘材料、人造革等，薄膜不宜包
性好，对人体有毒
装食品
电绝缘性能好，透光性好， 电视机壳，汽车、飞机零件，玩 耐水、耐化学腐蚀，无毒 具，医药卫生用品、日常用品
高温
Si+2Cl2== SiCl4 (呈液态)
高温
SiCl4+2H2
==Si+4HCl
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高纯硅
其他硅酸盐材料
陶器和瓷器
水泥
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二.”塑料王”是怎样诞生的
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有机高分子材料 用有机高分子化合物制成的材料就是有 机高分子材料。 天然有机高分子材料 如：棉花、羊毛、 天然橡胶。 合成有机高分子材料（合成材料） 如： 塑料、合成纤维、合成橡胶。
运动器材；微波通信器材；汽车、 火车窗玻璃等
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钢化玻璃:普通玻璃高温骤然冷却形成其机 械强度比普通玻璃大4～6倍，不易破碎并 耐高温。
特点：强度大、耐高温 用途：制造门窗、灯罩、茶几、餐具
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防弹玻璃：多层玻璃与某种胶片叠合而成
特点：强度特大 用途：制作汽车门窗、坦克和装甲车的瞭望孔
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乙烯分子(CH2=CH2)
化
学
变 化
聚乙烯分子
聚合
—[CH2—CH2]—n
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吹塑成型的聚乙烯聚薄乙精膜品烯课件
保鲜膜
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内表面涂有聚四氟乙烯的不粘锅 聚四氟乙烯 —[CF2—CF2—]n （塑料王 特氟隆） 特点:耐腐蚀、摩擦系数非常小 应用:常用来制造容器、管道、阀门等
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大部分有机高分子化合物是由小分子聚
合成的。如：淀粉 (C6H10O5)n 、聚乙烯塑料等。
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1、塑料是人工合成的有机高分子材料 2、塑料的特点：质轻、易加工成型、不导
电、不传热、抗腐蚀性强 3、特氟隆——聚四氟乙烯，由四氟乙烯小
分子聚合而成的具有特殊性能的塑料，被 称为“塑料王”。
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塑料：塑料 的品种很 多，用途 也各不相 同。使用 最多的是 聚乙烯塑 料。