第6节材料的利用与发展(学生版+解析).docxVIP

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。

2.了解新型材料的性能和使用。

3.了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治。

解读1：知道新型材料的性能和使用，常见题型为选择题、填空题，难度较小。

解读2：了解材料的发展、材料制造与绿色化学，常见题型为选择题，难度较小。

知识精讲

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1】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2】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。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3】（2021九下·金华月考）石墨纸是必威体育精装版研发的一种独特的复合材料（如图所示），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)生产出有利于环境保护社会安全和人体健康的环境友好产品。“绿色化学”给化学家提出了一项新的挑战，其核心就是要利用化学原理从源头上消除污染，国际上对此十分重视。1995年，美国设立了“总统绿色化学挑战奖”，以表彰那些在“绿色化学”领域中做出杰出贡献的企业家和科学家。“绿色化学”将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。

（三）工业“三废”及处理

(1)工业“三废”是指废水、废渣和废气。

(2)处理方法

①“废气”处理一般是安装回收设备，将尘粒和一氧化碳、二氧化硫等物质除去，一氧化碳可以回

收再利用，二氧化硫可利用与碱溶液反应而除去。

②“废渣”的处理一般是制水泥或其他材料，变废为宝，如含磷的废渣可转化为磷肥等。

③“废水”的处理是建立污水处理厂，将废水中的有害金属转化为沉淀，制成所需要的金属材料等，废水处理达标后再排放到河流中或循环利用。

在化学工业中,除了要及时处理好“三废”，还要努力提