课题 | 2.6 材料的利用与发展 | 章 | 2 | 学科 | 科学 | 年级 | 九 |
【教学目标】 | 知识与技能目标： 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 方法与过程目标： 1.以怎样以铜为主要原料制备硫酸铜来探究如何选择最优的途径 情感、态度与价值观 1.通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学习的积极主动性。 | ||||||
【教学重点】 | 初步认识新型材料的高科技应用 | ||||||
【教学难点】 | 1.了解材料的发展史 2.根据所学的知识进行探究活动 | ||||||
【导学方法】 | 考点精讲，讲练结合，课后巩固 电梯箱 | ||||||
【课前预习】 | —、材料与人类社会发展 1.材料的发展历程：____________________________________。 2.人类对金属材料的使用不仅与_________有关，还与__________________有关 二、新型材料 3.新型材料：指____________________________________的材料。 4.当前，最引人注目的新型材料有：____________________________________等。 5.纳米材料：指其___________________________的材料。 三、材料制造与环境保护 6.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) _________、(2) _________、(3) _________、(4) _________、(5) _________ 7.工业"三废”及处理 工业“三废”是指__________________。 | ||||||
学习探究 | |||||||
【新知导入】 | 新型材料的出现，大大推动了生产力的发展，促进了人类社会文明的进步。 | ||||||
【合作探究】 | 一、材料与人类社会发展 1.材料的发展历程主要是什么？ 2.人类对金属的使用与哪些因素有关？ 二、新型材料 3.什么是新型材料？它的特点是什么？ 4.当前，最引人注目的新型材料有哪些？ 果蔬气调库5.什么是纳米材料，请你谈一谈？ 三、材料制造与环境保护 6.实际生产和实验中选择某种物质的制备方法时，需考虑的因素有哪些？ 7.什么是绿化学？它们特点有哪些？核心是什么？ 8.什么是工业三废，处理方法有哪些？ 9.练一练： （1）据悉，某海军建造了一种反的“塑料战舰”，舰身材料是一种强化塑料。则该塑料( ) A.属于天然高分子材料 B.一定是导电塑料 C.具有热塑性 D.是一种具有特殊功能的合成材料 （2）(2017◆天水)绿化学有助于解决环境污染问题，下列做法不符合绿化学理念的是( ) A.大力发展公共交通，提倡绿出行 B.使用可降解塑料，减少白污染 C.加速石油的开采，可以快速提高人类生活质量 D.为了防止水污染，农业上要合理使用化肥农药 （3）已知NO2、SO2、NO是大气污染物。要以铜、硫酸、硝酸钡和硝酸等为原料制备Cu(NO3)2溶液，现设计出四种制备方案，其原理分别是： ①Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O； ②3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O； ③2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O； ④Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O，CuSO4+Ba(NO3)2=Cu(NO3)2+BaSO4↓。其中，最佳方案是( ) A.①② B.③④ C.③ D.④ | ||||||
【课堂总结】 | 这节课你学到了什么 | ||||||
【课堂练习】 | 1. 材料是人类文明进步的标志。下列不同时代物品的材料在加工、制取过程中只发生物理变化的是( ) 2.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，许多材料达到纳米(1纳米＝10－9米)级的大小时，会产生许多让人意想不到的奇特的光、电、磁、热、力和化学等方面的性质。如：将金属制成纳米粉末后就变成了黑，且不导电，机械强度也大幅度提高。下列说法错误的是( ) A.纳米碳虽然质地柔软，但强度却很大 B.纳米氧化锌能吸收电磁波 C.金黄的金粉应该属于纳米材料 D.在空气中能自燃的铁粉应该属于纳米材料 3.用光导纤维制造内窥镜，探视病人内脏疾病，这是利用了光导纤维( ) A.不发生光辐射 B.能传输大量信息，且不怕腐蚀 C.无论怎样绕曲，都能很好地传导光线 D.熔点高，耐高温 4. 用镍钛合金制成的宇宙飞船自展天线，在低温下被折叠，进入太空后，在阳光照射下可重新展开，恢复成原状，关于此天线制作材料的描述错误的是( ) A.具有形状记忆功能 B.具有很低的熔点 C.具有良好的延展性 D.具有良好的导电性 5.中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些理解，其中错误的是( ) A.金刚石属于金属单质 B.制造过程中元素种类没有改变 6.“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列叙述不正确的是( ) A.核能、太阳能、氢能等都是具有广阔开发前景的新能源 B.制造“神舟十一号”宇宙飞船，使用了大量新型材料 青铜旋塞阀C.有机高分子材料的广泛应用有百利而无一害 D.人类应与环境和谐相处，要合理开发和利用化石燃料等矿物资源 7.上海世博会上的“冰壶”展馆体现了芬兰的生态创新，该馆所有的建筑材料都是在环保理念上经过精挑细选的，其中采用的纸塑复合材料属于( ) A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机合成材料 D.新型超导材料 8.医学上有一种新的管腔狭窄技术，是用一种新型材料制成的支架，在低温下(0～10℃)塑形，装支架置入器，置入狭窄处后在体温下迅速恢复原设计形状，从而解除管腔狭窄问题。这种新型材料是一种( ) A.超导材料 B.纳米材料 C.隐形材料 D.记忆材料 9.硼纤维具有较好的耐热性和弹性，不与、水反应，可与某些金属反应制成新型材料。在1200～1300℃时，氯化硼(BCl3)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得硼和氯化氢。下列说法不正确的是( ) A.含硼纤维的材料可能具有耐热性 B.氯化硼可能与水反应 C.该反应中只有两种物质为气态 D.该反应需要在隔绝空气的条件下进行 10.人们发现组成铝—铜—铁—铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层，这为准晶体的开发和利用提供了先例。下列关于准晶体的说法不正确的是( ) A.准晶体具有的耐磨性、耐高温、低密度属于物理性质 B.准晶体铝—锰合金中的原子是静止不动的 C.准晶体具有良好的抗氧化性属于化学性质 D.准晶体的优良性能将会在材料工业中得到广泛应用 11.硫酸铜是精炼铜的主要原料，某工厂用硫化铜(CuS)制硫酸铜，拟选择两个方案： 方案①：硫化铜在硫杆菌(催化剂)的作用下跟空气中的氧气反应生成硫酸铜。 方案②：2CuS＋3O22CuO＋2SO2， CuO＋H2多媒体中央控制器SO4=CuSO4＋H2O。 (1)请写出方案①反应的化学方程式：_______________________。 (2)从环境保护的角度考虑，上述方案应选______更合理。理由是________。 12.工业烟气通常含有二氧化硫，在排放前需经脱硫处理。如图是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径(部分产物已略去)。请回答下列问题： (1)反应Ⅰ的化学方程式是____________________________。 (2)反应Ⅱ所属的基本反应类型是______________，CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是__________。 (3)已知原料NaOH的价格为2.9元/kg、Ca(OH)2的价格为0.36元/kg。两种工艺中，处理相同质量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，其原因是_________________________________________________________________。 13.某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO医院纯水系统4，与相邻的化肥厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程。在如图流程中，沉淀池里物质发生的主要化学反应为：CO2＋2NH3＋mao sugiyamaCaSO4＋H2O=CaCO3↓＋(NH4)2SO4。 (1)沉淀B高温煅烧反应的化学方程式为______________________，该工艺中可循环使用的物质为__________(填化学式)。 (2)实验室里操作①的名称为________________。 (3)从绿化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是________________________________________________________________。 | ||||||
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