材料的发展 PPT

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[名师精析] (1)2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑. (2)用 Cl2 制备纯硅涉及反应：2Cl2＋Si(粗)==△===SiCl4，用 H2 还原，SiCl4 得到高纯硅的化学方程式为：SiCl4＋2H2=高==温==Si＋4HCl. (3)先发生反应：CH2CH2＋Cl2―→ClCH2CH2Cl，再通过脱去一分子 HCl，使之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，即
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(3)硅 目前半导体工业最重要的基础材料，其制备反应为： SiO2＋2C=16=0=0=℃==～==1=8=0=0=℃=Si＋2CO↑. Si＋3HCl=2C=5=u0=℃粉==～或=3=A0=g0=粉℃==SiHCl3＋H2. SiHCl3＋H2=11=0=0=℃==～==1=2=0=0=℃=Si＋3HCl.
(2)炼钢
①原料：生铁(或废钢铁)、氧气、生石灰、脱氧剂
②主要反应：
除碳：2C＋O2=高==温==2CO
2Fe＋O2=高==温==2FeO
FeO＋C
高温 =====
Fe＋CO
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除硫：FeS＋CaO
高温 =====
CaS＋FeO
脱氧：2FeO＋Si=高==温==2Fe＋SiO2
SiO2＋CaO=高==温==CaSiO3
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2．几种金属的冶炼 (1)炼铁
①原料：铁矿石(如磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等)、焦 炭、石灰石、空气． ②主要反应：2C＋O2=高==温==2CO 3CO＋Fe2O3=高==温==2Fe＋3CO2 CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑ CaO＋SiO2=高==温==CaSiO3
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③设备：炼铁高炉
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4．我国及美国、日本等国家已研制出一种陶瓷柴油

当金属包装容器的机械性能要求较高时可选用优质碳素 结构钢低碳薄钢板。常用的钢号有08、10等。
［性能特点 ］
焊接性能好 低碳薄钢板在温度低的条件下轧制时将产生冷作硬化
现象，一般要求退火处理。 含碳量影响薄钢板的焊接性能和塑性变形能力，随着
钢中含碳量的增加，钢的强度增高，塑性下降 硅含量增大，钢的强度提高，但镀锡铁皮的耐蚀性能
从此马口铁罐诞生了。 二次世界大战后，由于锡资源短缺，人们研制出镀锡量少或者无锡
的制罐材料。差厚镀锡板、低镀锡板、无锡薄钢板相继问世。 现代先进的三片罐制罐方法，大都采用缝焊法和粘接法代替锡焊罐，
它有着广阔的发展前景。
二、金属包装材料的性能
优点
强度高。 有独特的光泽，便于印刷、装饰 良好的综合保护性能 金属包装材料资源丰富，加工性能好 金属罐生产历史悠久，工艺比较成熟
下降。 锰是提高钢的强度和硬度的元素， 硫、磷是钢中的有害元素，会引起钢的热脆性,但磷可
提高其强度和硬度。
［几种专用低碳薄钢板的牌号和规格 ］
制造200L油桶用低碳薄钢板对于制造200L油桶
我国制造了专用的热轧薄钢板的尺寸标准 GB3276－82
包装用带钢
包装用带钢（打包带钢或打包铁皮）是冷轧带钢中一种专用品， 专用于捆扎包装货物的木箱或纸箱。
薄 涂料黑铁皮可用于食品饮料罐和玻璃瓶盖。
镀锡原板 —— 表面处理
锡层 —— 锡层晶粒度
锡铁合金层（FeSn2） —— 腐蚀电池的存在 氧化膜 —— 锡层本身氧化生成的氧化膜（SnO2和SnO）
及表面处理生成的钝化膜。 油层 —— 一般采用棉籽油或癸二酸二酯，油层厚些对防
蚀有利，但损害涂料的涂饰性及其它表面性能
［涂料镀锡板］

石器时代 01 02
青铜时代
青铜器的出现标志着人类文明进入了 一个新的阶段，它们的硬度和韧性比 石器更好，使得人们能够制造更复杂 的工具和武器。
铁器时代
铁器时代是人类历史上第二个金属材料的发展阶段，人们开始使用铁来制造工具、 武器和建筑结构。
铁的发现和应用极大地推动了人类社会的发展，铁制工具和武器的出现提高了生 产效率和防御能力。
现代材料
纳米材料
纳米材料是指在纳米尺度（1100纳米）上表现的物理、化学 和生物学特性，具有许多独特的
性质和应用。
纳米材料可分为零维、一维和二 维纳米材料，如纳米颗粒、纳米
线和纳米薄膜等。
纳米材料在能源、环境、医疗和 信息技术等领域具有广泛的应用 前景，如燃料电池、太阳能电池、
药物传递和生物成像等。
复合材料的研发和应用对于推 动材料科学的发展具有重要意义。
高分子材料的发展
高分子材料是由高分子化合物构成的一类材料，具有优良的力学性能和化学稳定性。 高分子材料在塑料、橡胶、纤维等领域得到广泛应用，改变了人们的生活方式。
高分子材料的合成和改性技术不断发展，推动了高分子材料的高性能化和功能化。
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铁的发现和使用使人类 进入铁器时代，推动了 农业、工业和军事等领 域的发展。
随着科技的不断进步， 新型材料如塑料、合成 纤维、陶瓷等不断涌现， 推动了各行业的快速发展
新材料如纳米材料、生 物材料、智能材料等不 断涌现，为解决全球性 问题（如能源危机、环 境污染等）提供了新的 解决方案。
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古代材料
陶瓷与玻璃
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近代材料
钢铁工业的崛起
钢铁工业的崛起始于19世纪，随着工 业革命的推进，钢铁需求量大幅增加。

讨论：
1 . 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用 铅制？ 铁比铅的硬度大，且铅有毒.
2 . 银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜 制而不用银制？ 银的成本比铜高
3 . 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？ 如果用锡制的话，可能会出现什么情况？
钨的熔点比锡高。用锡制灯丝，通电后锡会熔化， 灯丝会熔断，灯泡不能正常发光。
课题1 金属材料
图8－1 东汉晚期的青铜奔马
图8－2 河北沧州的铁狮子
一. 金属材料
•金属材料包括纯金属 以及它们的合金
二、金属材料的发展史
• 商朝，人们已开始使用青铜器 • 春秋时期，开始使用铁器 • 100年前开始了铝的大规模使用
司母戊鼎
铁锄与铁犁
铝窗
青铜器时代
• 司母戊鼎是中国目前 已发现的最重的青铜 器。司母戊鼎含铜 84.77％、锡11.64％、 铅27.9％。充分显示 出商代青铜铸造业的 生产规模和技术水平。
分子可分，而原子不可分 • 金刚石和石墨物理性质存在较大差异的原
因：碳原子的排列方式不同 • C不O同和（C每O2个的分性子质中不氧同原的子原的因数：目分不子同的）构成 • ③ 生铁，钢在稀盐酸中不会完全溶解
思考： 1.合金是否是纯净物？
不是
2.合金的性能优异于纯金属？
（2）合金与组成它的纯金属比较的优 点
金铅银铜铁锌铝 大 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 小
熔点/℃
钨铁铜金银铝锡 高3410 1535 1083 1064 962 660 232 低
硬度(以金刚石的硬
铬铁银铜 金铝铅
度为10作标准)
大 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5 小