选考部分化学与技术化学与材料制造和应用导航高PPT学习教案.pptx

《化学与技术：材料制造和应用》 在高中化学的学习中，材料科学是一个重要的领域，它不仅涵盖了传统的化学知识，还涉及到技术应用和社会发展。本讲重点讲解化学与材料制造和应用的相关知识点，旨在帮助学生理解和掌握化学在材料科学中的重要作用。 我们需要了解材料科学在社会发展和技术进步中的地位。随着科技的发展，对材料的需求日益多样化，要求材料具有更高的性能，如强度、韧性和耐腐蚀性。化学在此过程中起着关键作用，通过合成和改性化学反应，可以创造出满足特定需求的新材料。 我们关注的是金属材料，包括铁、钢和铝的冶炼。铁的冶炼主要通过高温还原反应，使用还原剂如焦炭将铁从铁矿石中还原出来。钢的冶炼则是在去除杂质的基础上调整碳含量及其他元素，以获得符合标准的钢材。铝的生产则涉及到电解过程，通过霍尔-赫罗耳茨法将铝土矿转化为纯铝。 无机非金属材料，如硅酸盐材料，是传统建筑材料的基础，包括陶瓷和玻璃等。新型无机非金属材料，如半导体材料和纳米材料，因其独特的性能和功能，在电子、光学等领域有着广泛的应用。 高分子合成材料，尤其是塑料，是另一大类重要材料。塑料可以通过加成聚合或缩合聚合生成，线型结构的塑料具有热塑性，可反复成型，而体型结构的塑料一旦成型则无法再熔化。塑料的改性，如填充改性、共混改性和共聚改性，可以提高其性能。此外，功能高分子材料，如生物降解塑料和智能材料，是当前的研究热点。 复合材料是由基体和增强体两部分组成，如碳纤维增强塑料，它们结合了各组分的优点，具有高强度、轻质和抗腐蚀等特性，广泛应用于航空、汽车和建筑等领域。 金属的腐蚀与防护也是化学与材料应用中的重要课题。腐蚀是金属失去电子被氧化的过程，分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中电化学腐蚀更为常见，如钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。防护措施包括物理隔离（如电镀、发蓝）和电化学保护（如牺牲阳极法、外加电流法），同时，腐蚀也被巧妙地应用于材料加工，例如化学刻蚀。 总结来说，化学与材料制造和应用的关系密切，化学原理和技术的进步推动了材料科学的发展，而材料科学的成果又反过来促进了科技和生活的进步。学习这部分内容，不仅可以深化对化学原理的理解，也有助于培养对新技术和新材料的敏感度，为未来的科技创新打下坚实基础。