2025-2026學(xué)年浙教版科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)上課課件 第2章 第6節(jié) 材料的利用與發(fā)展VIP

第2章

物質(zhì)轉(zhuǎn)化與材料利用第6節(jié)

材料的利用與發(fā)展學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解材料的發(fā)展與人類文明的關(guān)系。2.了解新型材料的性能和使用。3.了解在制造材料過程中產(chǎn)生的污染以及如何防治。知識(shí)點(diǎn)1

材料與人類社會(huì)發(fā)展1.人類對(duì)材料的認(rèn)識(shí)和利用，經(jīng)歷了一個(gè)漫長的探索、發(fā)展的歷史過程。舊石器時(shí)代原始人利用石頭制石斧、石刀、箭頭、刮器等；用獸骨、魚骨制骨針新石器時(shí)代隨著火的使用，人們開始創(chuàng)造和使用陶器青銅器時(shí)代夏商朝時(shí)期制造出青銅器和銳利無比的青銅武器鐵器時(shí)代春秋戰(zhàn)國時(shí)期，開始冶鐵和煉鋼。如制造了耕犁合成材料時(shí)代許多合成材料誕生，使人們的生活變得方便和豐富多彩信息時(shí)代人們有目的地改進(jìn)材料的性能，使半導(dǎo)體材料、光纖材料、碳纖維復(fù)合材料等新型材料不斷涌現(xiàn)2.人類對(duì)材料的取得和使用是由社會(huì)生產(chǎn)力和科技發(fā)展水平?jīng)Q定的。一個(gè)國家材料的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量是直接衡量這個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。同時(shí)，材料對(duì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高人類文明的程度，又有很好的促進(jìn)作用。典例1

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到飛速發(fā)展是人類掌握了下列技術(shù)中的(

)CA.青銅器

B.火的使用

C.鐵器

D.納米材料[解析]

根據(jù)鐵器的使用與研制可知，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到飛速發(fā)展是人類掌握了鐵器的使用及生產(chǎn)技術(shù)。知識(shí)點(diǎn)2

新型材料1.新型材料新型材料是指那些新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、具有優(yōu)異特性和功能并能滿足技術(shù)進(jìn)步所需的材料。2.新型材料的主要種類光電子信息材料指在微電子、光電子技術(shù)和新型元器件基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域中所用到的材料，它對(duì)于滿足計(jì)算機(jī)、通信、航天工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要先進(jìn)復(fù)合材料復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料復(fù)合成一體而形成的新型材料。包括樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、碳纖維復(fù)合材料等。復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能超級(jí)陶瓷材料按原料組成可分為氧化鐵陶瓷、氧化鋁陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷和金屬陶瓷等新型金屬材料包括記憶合金、鋁合金、金屬玻璃等新型高分子材料導(dǎo)電塑料做成的塑料電池、人工器官、可降解材料、高吸水性的高分子材料超導(dǎo)材料具有超導(dǎo)特性的材料納米材料續(xù)表典例2

現(xiàn)代科技的發(fā)展，促使新型材料研究日益向微觀層次深入，產(chǎn)生了納米材料。納米材料與普通材料相比，在機(jī)械強(qiáng)度、磁、光、聲、熱等方面都有很大的不同。下列關(guān)于納米材料的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A

[解析]納米材料是指基本顆粒直徑在1～100nm范圍內(nèi)的材料。知識(shí)點(diǎn)3

材料制造與環(huán)境保護(hù)1.“綠色”新工藝為了減少或消除材料制造過程中的污染，人們探尋到無污染或者低污染的新工藝，被稱為“綠色”新工藝，又叫綠色化學(xué)。2.實(shí)際生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中選擇某物質(zhì)的制備方法時(shí)需考慮的因素科學(xué)性制備過程中的化學(xué)反應(yīng)是否符合化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律安全性在具體操作過程中是否存在一些安全隱患環(huán)保性在生產(chǎn)過程中是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染等經(jīng)濟(jì)性所需的原料是否容易獲取，成本是否低廉，是否具有良好的經(jīng)濟(jì)效益簡便性設(shè)計(jì)的方案要考慮實(shí)際設(shè)備情況，操作過程應(yīng)盡可能簡便易行，如反應(yīng)所需的條件是否容易實(shí)現(xiàn)和設(shè)備是否簡單等3.教材第67頁探究：怎樣以銅為主要原料制備硫酸銅方法及基本步驟原理方法的優(yōu)劣銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)將銅加熱轉(zhuǎn)化為氧化銅，然后利用氧化銅與硫酸反應(yīng)制取硫酸銅原料利用率高，無污染方法及基本步驟原理方法的優(yōu)劣將銅與氯氣在加熱條件下反應(yīng)生成氯化銅，然后將氯化銅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，最后利用生成的氫氧化銅與硫酸反應(yīng)制取硫酸銅所選用的原料氯氣有毒，安全性不高，且操作步驟多，生產(chǎn)成本高4.工業(yè)“三廢”及綜合處理（1）工業(yè)“三廢”是指廢水、廢渣和廢氣。（2）工業(yè)“三廢”綜合處理方法廢水處理建立污水處理廠，將廢水中的有害金屬轉(zhuǎn)化為沉淀，制成所需要的金屬材料等，廢水處理達(dá)標(biāo)后再排放到河流中或循環(huán)利用廢渣處理一般是制水泥或紅磚等其他原料，變廢為寶，如含磷的廢渣可轉(zhuǎn)化為磷肥等廢氣處理一般是安裝回收設(shè)備，將塵粒和一氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)除去，一氧化碳可以回收再利用，二氧化硫可利用與堿溶液反應(yīng)而除去說明

在化學(xué)工業(yè)中，除了要及時(shí)處理好“三廢”，還要努力提高原料的利用率，增加產(chǎn)品的產(chǎn)量，從根本上降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。

方案三

方案一有二氧化氮生成，會(huì)污染空氣（合理即可）方案二銅的金屬活動(dòng)性比鐵弱，不能與硝酸亞鐵反應(yīng)例題點(diǎn)撥選擇方案時(shí)可以從以下幾個(gè)方面分析比較：理論上是否可行、是否經(jīng)濟(jì)（廉價(jià)）、是否環(huán)保、是否安全、是否簡便易行等。被選擇的方案應(yīng)沒有這些缺點(diǎn)，或者是缺點(diǎn)最少的，而且理論上必須是可行的。題型

1

金屬的利用與社會(huì)發(fā)展

★★★典例4

從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時(shí)代，然后是鐵器時(shí)代，而鋁的利用是近百年的事。在①金屬活動(dòng)性順序、②地殼中金屬元素的含量、③金屬的延展性、④金屬的導(dǎo)電性、⑤金屬冶煉的難度這五個(gè)因素中，與此有關(guān)的是(

)BA.①④

B.①⑤

C.②③

D.④⑤[解析]

金屬使用的先后順序與金屬的活動(dòng)性和冶煉難度有關(guān)。歸納總結(jié)有些金屬單質(zhì)伴隨人類科學(xué)技術(shù)的提高才得以出現(xiàn)，金屬的利用可以促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展，當(dāng)人類社會(huì)發(fā)展到一定層次，又會(huì)重視科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，從而形成良性循環(huán)。題型

2

新型材料

★★★典例5

研究發(fā)現(xiàn)石墨烯有許多奇特的特性：密度小、強(qiáng)度大、柔軟、可回收，有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及抗拉伸能力，它有可能會(huì)代替現(xiàn)有的硅材料。根據(jù)石墨烯的特性，下列材料不能用石墨烯來制造的是(

)DA.優(yōu)良的絕緣材料

B.新型半導(dǎo)體材料

C.超輕型飛機(jī)材料

D.新型防彈衣材料[解析]

選項(xiàng)分析結(jié)論A石墨烯有優(yōu)良的導(dǎo)電性，不能制造絕緣材料符合題意B石墨烯有優(yōu)良的導(dǎo)電性，可制新型半導(dǎo)體材料不符合題意C石墨烯密度小，可制作超輕型飛機(jī)材料不符合題意D石墨烯強(qiáng)度大，可制新型防彈衣材料不符合題意方法點(diǎn)撥物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，根據(jù)石墨烯的特性推測其是否符合各種材料的要求，進(jìn)行判斷即可。題型

3

運(yùn)用“新工藝”，發(fā)展綠色化學(xué)

★★★★典例6

（2023·溫州模擬）實(shí)驗(yàn)室以氧化銅、鐵粉和稀硫酸為原料制備銅。

置換反應(yīng)強(qiáng)[解析]

硫酸銅和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)。在金屬活動(dòng)性順序中排在前面的金屬可以將排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以該方法利用了鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)。CuO+H2SO4===CuSO4+H2O

酒精燈Ⅰ還原

（3）

通過比較，寫出方法一和方法二各自的一條優(yōu)點(diǎn)___________________________________________________