第6节材料的利用与发展
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课程标准课标解读
1.了解材料的发展与人类文明的关系。解读1:知道新型材料的性能和使用,常见题型为
2.了解新型材料的性能和使用。选择题、填空题,难度较小。
3.了解在制造材料过程中产生的污染以及如何解读2:了解材料的发展、材料制造与绿色化学,
防治。常见题型为选择题,难度较小。
知识精讲
知识点01材料与人类社会发展
材料的发展历程:石器→陶器→青铜器→钢铁→合成材料→新型材料。
人类对金属材料的使用不仅与金属的活动性有关,还与金属冶炼的难易程度有关。如人
类最早使用的金属材料是铜,目前使用最多的金属材料是铁及铁的合金。虽然地壳中含量最
多的金属元素是铝,但由于铝的金属活动性较强,冶炼具有一定的难度,因而铝的利用比铜
和铁晚的多。
【即学即练】从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,然后是铁器时代,而铝的利用是
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近百年的事。在①金属活动性顺序、②地壳中金属元素的含量、③金属的延展性、④金属的
导电性、⑤金属冶炼的难度这五个因素中,与此有关的是()。
A.①④B.①⑤C.②③D.④⑤
知识点02新型材料
新型材料:指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的材料。
特点:具有优异特性和功能,与普通材料的性质差别很大。
当前,最引人注目的新型材料有: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、纳米材料等。
纳米材料:指其基本颗粒在范围内的材料。如:纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米
铅粉等。纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。如纳米
陶瓷具有很好的韧性;新型纳米油墨的色调更浓,书写的字迹色泽更好;将纳米铅粉加入固
体燃料中,会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。
【即学即练】现代科技的发展,促使新型材料研究日益向微观层次深人,产生了纳米材料。
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纳米材料与普通材料相比,在机械强度磁、光、声、热等方面都有很大的不同。下列关于纳
米材料的叙述,错误的是()
A.纳米材料是指其基本颗粒在0.01~1纳米范围内的材料
B.纳米陶瓷比普通陶瓷具有更好的韧性
C.用纳米油墨书写的字迹色泽更好
D.添加了纳米铅粉末的固体燃料会使火箭推进器的速度加快
【即学即练】(2021九下·金华月考)石墨纸是最新研发的一种独特的复合材料(如图所
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示),其成分以石墨为主,薄如纸张,比钢要坚硬10倍且轻巧,还可以回收再利用,下列
有关石墨纸说法错误的是()
A.石墨纸是一种环保材料B.石墨纸是良导体,容易导电
C.石墨纸属于有机合成材料D.与钢相比,石墨纸的硬度较大
知识点03材料制造与环境保护
人们在制造材料的过程中会产生许多污染。为了减少或消除材料制造过程中的污染,人们需
要探寻无污染或低污染的“绿色”新工艺,需要探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
(一)实际生产和实验中选择某种物质的制备方法时,需考虑的因素有:
(1)科学性:制备过程中每步化学反应是否符合化学反应的规律;
(2)简便性:设计方案考虑实际设备情况,操作过程尽可能简便易行,如反应所需的条件和
设备是否简单;
(3)经济性:所需原料是否易获取、成本是否低廉;
(4)安全性:操作过程是否存在安全隐患;
(5)环保性:生产过程是否会对环境造成污染。
(二)“绿色化学”
“绿色化学”又称为环境友好化学,它的主要特点如下:
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废弃物向环境中的排放;
(3)提高原料的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;
(4)生产出有利于环境