1.通過探索材料的發(fā)展演變過程，認(rèn)識(shí)材料發(fā)展對社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。2.了解納米材料、高分子材料等新興材料的性能。3.通過調(diào)查校園或社區(qū)垃圾處理情況，認(rèn)識(shí)材料發(fā)展對環(huán)境的影響。
人類社會(huì)從石器時(shí)代發(fā)展到信息時(shí)代，科技在不斷的發(fā)展，材料在不斷的更新，這節(jié)課我們一起來探索人類社會(huì)材料的發(fā)展變化。
中國是一個(gè)擁有五千年輝煌歷史文明的古國，之所以是文明古國，在很大程度上是因?yàn)槲淖滞暾谋４嫦聛?。我國文字的書寫材料是如何發(fā)展的呢？
最早的文字，被人們刻在經(jīng)過加工和刮磨的龜甲和獸骨上。
竹簡用竹片制成，制造簡單，成本低廉，是我國歷史上使用時(shí)間最長的書籍形式。竹簡對中國文化的傳播起到了至關(guān)重要的作用，也正是它的出現(xiàn)，才得以形成百家爭鳴的文化盛況，同時(shí)也使孔子、老子等名家名流的思想和文化能流傳至今。
一、認(rèn)識(shí)材料對社會(huì)發(fā)展的作用
帛為白色絲織物，帛書指書寫在帛上的文字.帛書可追溯至春秋時(shí)期，不過，由于帛的價(jià)格遠(yuǎn)比竹簡昂貴，它的使用僅限于達(dá)官貴人
東漢時(shí)，宦官蔡倫總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)造紙術(shù).這種紙?jiān)弦渍遥瑑r(jià)格便宜，易于推廣.此后紙的使用日益普遍，紙逐漸成為人們廣泛使用的書寫材料，對人類文明的傳播具有深遠(yuǎn)影響。
廚具的演化——原始階段
從原始到現(xiàn)代，廚具的發(fā)展史經(jīng)歷了多個(gè)階段 在舊石器時(shí)代，人類最初使用的廚具是天然木炭和石鍋石鏟，這些工具反映了人類早期的飲食方式和生產(chǎn)方式，在這個(gè)階段，人類的飲食方式較為原始，主要以采集和漁獵為生，食物處理方式也相對簡單。
隨著人類生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，從采集和漁獵逐漸過渡到以農(nóng)耕為主，主食由肉食轉(zhuǎn)變?yōu)橐灶w粒狀谷物為主，需要新的烹飪方式及器具相適應(yīng)，陶器的出現(xiàn)標(biāo)志著烹飪器具的誕生，將人類的飲食生活推向一個(gè)文明、衛(wèi)生的新時(shí)期，陶器的種類和形式多樣，如灰陶、彩陶等，這些陶器用于烤、煮、蒸等多種烹飪方式。
廚具的演化——陶器階段
進(jìn)人夏商周及春秋戰(zhàn)國時(shí)代，青銅器成為主要的烹飪工具，青銅鼎、青銅鬲等成為這個(gè)時(shí)期的代表性廚具.青銅器的使用不僅提高了烹飪效率，也反映了當(dāng)時(shí)的社會(huì)制度和禮儀文化.青銅鼎多用于禮儀場合，而日常生活則使用陶鼎。
廚具的演化——青銅器階段
自秦漢時(shí)期開始，鐵器被廣泛應(yīng)用于烹飪器具的制作，這標(biāo)志著廚具材料的一次重大變革。鐵鍋、鐵鏟等工具的出現(xiàn)，極大地提高了烹飪的效率和便利性，同時(shí)也促進(jìn)了飲食文化的多樣化。
廚具的演化——鐵器階段
隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代廚具材料多樣，包括不銹鋼、鋁合金等，廚具的種類也更加豐富，包括電飯鍋、微波爐、高壓鍋等，這些現(xiàn)代廚具不僅提高了烹飪效率，也滿足了人們對健康、便捷飲食的需求.
廚具的演化——現(xiàn)代階段
(1)早期的人類，只能利用自然材料制作簡單的器具，如石器時(shí)期的人們利用礫石做成石鏟，來進(jìn)行挖掘。
(2)隨著加工工藝的進(jìn)步，人們學(xué)會(huì)了煉制金屬，制作鏟子的材料也變成了金屬材料，這時(shí)候的鏟子相比石鏟更結(jié)實(shí)耐用，大大提高了勞動(dòng)的效率。
(3)現(xiàn)代，人們又使用高硬度的合金鋼材料制作成合金鏟，具有高強(qiáng)度、耐高溫和抗腐蝕等特點(diǎn)，用來完成特定的任務(wù)。
（4）為了完成外太空的探索，人們還用高科技材料制成了特殊的鏟子。例如，我國的嫦娥五號(hào)在月球表面采集月壤的挖土鏟就是用氮化碳材料制成的。這種材料屬于新型無機(jī)非金屬材料具有極高的硬度和強(qiáng)度，密度小，耐極端溫度，能夠適應(yīng)月球表面的特殊環(huán)境，從而成功執(zhí)行嫦娥五號(hào)的挖土任務(wù)。
新材料是指新出現(xiàn)的或正在發(fā)展的材料，它具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能， 如在密度、強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐蝕性、抗輻射等某一方面或多個(gè)方面具有優(yōu)越的性能。
常見的新材料--輕質(zhì)材料
(1)氣凝膠：目前世界上最輕的固體材料之一，密度僅有0 . 2 kg/m3，甚至更小。氣凝膠還具有堅(jiān)固耐用、耐高溫、隔熱性和絕緣性好等特性，是制造航空航天器材的重要材料。(2)微晶格材料：用鎳金屬通過3D 打印技術(shù)制成的微晶格材料，是最輕的金屬材料之一，其密度約為0.9 kg/m3。微晶格材料具有超強(qiáng)的抗壓縮和能量吸收能力，非常適用于抗壓減震。
常見的新材料--納米材料
(1)將某些物質(zhì)的尺度加工到1 ~ 1 00 nm 時(shí)，它們的物理性質(zhì)或化學(xué)性能與較大尺度時(shí)相比，發(fā)生異常變化，這種材料就稱為納米材料。(2)納米材料被應(yīng)用到某些產(chǎn)品上，產(chǎn)生了神奇的效果。如可以大大提高材料的強(qiáng)度和硬度，降低燒結(jié)溫度、提高磁性等，如用納米陶瓷粉制成的陶瓷具有一定的韌性，用納米技術(shù)處理過的領(lǐng)帶具有一定的自潔功能。
超耐熱合金，通常是指在溫度超過 700℃的情況下還能正常工作的材料，例如，超高溫鈮合金和鋯合金，超高溫合金一般要具備以下三個(gè)特性:高溫強(qiáng)度、常溫韌性以及高溫抗氧化能力
常見的新材料--超耐熱材料
高分子材料是由大量相同或相似的小分子單元通過化學(xué)鍵連接而成的長鏈結(jié)構(gòu)從而形成高分子材料.高分子材料密度小、耐腐蝕性好、易加工，目前已在醫(yī)療工程、建筑、電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
常見的新材料--高分子材料
實(shí)踐活動(dòng)：新材料的使用調(diào)查
【典例1】如圖所示，是我國自行研制即將首飛的C919大型噴氣客機(jī)，它的機(jī)身和機(jī)翼均采用了極輕的碳纖維材料。這種材料的優(yōu)點(diǎn)是（????）A．密度小B．質(zhì)量小 C．體積小D．硬度小
【詳解】C919大型噴氣客機(jī)，它的機(jī)身和機(jī)翼均采用了極輕的碳纖維材料，“極輕”表示體積一定時(shí)，材料的質(zhì)量非常小，也就是密度很小，所以這種材料的優(yōu)點(diǎn)是密度小，這種材料的硬度大。故選A。
（2）此碳纖維復(fù)合材料的密度。
材料發(fā)展雖然促進(jìn)了人類社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，但是一些材料的使用也帶來了環(huán)境問題。(1)白色污染 生活中使用的大量塑料購物袋、農(nóng)用地膜、一次性餐具、繩網(wǎng)，在帶來便利的同時(shí)也給環(huán)境帶來很大的危害，如不易降解，造成土壤板結(jié)等.這些物品廢棄后成為固體垃圾，在土壤水體中長期存在，給生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害，甚至給各類野生動(dòng)植物和人類的生命安全也帶來了威脅。我國自2008年已經(jīng)開始采取措施，限制不可降解塑料的生產(chǎn)、銷售和使用。
三、認(rèn)識(shí)材料發(fā)展對環(huán)境的影響
材料發(fā)展雖然促進(jìn)了人類社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，但是一些材料的使用也帶來了環(huán)境問題。 (2)廢水污染 傳統(tǒng)的造紙、化工等工藝流程需要使用大量化學(xué)品，這些化學(xué)品隨著廢水排放入水體中，會(huì)給周圍環(huán)境和人們健康帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。目前環(huán)境污染問題已經(jīng)引起重視，我國正大力提倡綠色工藝，解決造紙、化工等行業(yè)突出的環(huán)保問題。
新材料帶來了一些環(huán)境問題，但是可以通過相關(guān)措施來進(jìn)行改進(jìn)。(1)研發(fā)新型環(huán)保材料；(2)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，減少環(huán)境污染。
實(shí)踐活動(dòng)：垃圾處理情況調(diào)查
1.垃圾分類(1)可回收垃圾:包括廢紙、塑料瓶、玻璃瓶、金屬罐、鋁箔、紙板、紙盒等可以進(jìn)行再循環(huán)或回收利用的物品。這些垃圾可以通過回收處理，減少對自然資源的開采和環(huán)境的負(fù)荷。(2)有害垃圾:包括廢電池、廢熒光燈管、廢油漆、廢藥品、廢化學(xué)品、廢農(nóng)藥等對環(huán)境和人類健康有潛在危害的物品。這些垃圾需要特殊的處理方式，以防止對環(huán)境和人體造成污染和傷害。
(3)廚余垃圾:包括食物殘?jiān)?、剩菜剩飯、果皮、蔬菜果?shí)廢料等可生物降解的有機(jī)物。這些垃圾可以進(jìn)行堆肥、沼氣發(fā)酵等處理方式，轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料或能源。(4)其他垃圾:包括建筑垃圾、大型家具、廢棄電器等無法歸入以上分類的雜項(xiàng)垃圾。這些垃圾需要特殊的處理方式，如拆解、回收或者安全填埋。
2.垃圾處理流程(1)收集:首先，居民將生活垃圾投放到家庭或社區(qū)的垃圾桶中，垃圾收集員會(huì)收集這些垃圾，并將其轉(zhuǎn)運(yùn)到垃圾處理設(shè)施。(2)運(yùn)輸:收集到的垃圾會(huì)被運(yùn)送到垃圾處理設(shè)施，可以是垃圾填埋場、焚燒廠或回收中心等(3)垃圾分類:在垃圾處理設(shè)施中，垃圾會(huì)進(jìn)行分類，可回收垃圾、有害垃圾、廚余垃圾等會(huì)被分開處理.這個(gè)過程可能涉及人工分類、自動(dòng)分揀設(shè)備等。
(1)做好垃圾分類工作，投放垃圾時(shí)分類投放，促進(jìn)垃圾分類的實(shí)施.(2)減少使用一次性物品，減少一次性餐具、塑料袋等使用.(3)再利用和回收活動(dòng)，如舊書、舊教材循環(huán)使用等.(4)可以通過雙面打印等方式，節(jié)約資源并減少對環(huán)境的影響
1．2024年4月30日，國產(chǎn)大飛機(jī)C919在貴陽機(jī)場試飛，貴州人將有機(jī)會(huì)坐上國產(chǎn)大飛機(jī)外出旅行，C919飛機(jī)采用碳纖維材料減輕機(jī)身質(zhì)量，因?yàn)樘祭w維材料具有較小的（　　）A．彈性B．密度C．硬度D．導(dǎo)熱性2．祝融號(hào)火星車采用了比鋁還輕的新型復(fù)合材料，滿足了火星車輕量化的要求?！氨蠕X還輕”這一特點(diǎn)反映了這種材料的（????）A．質(zhì)量小B．密度小C．體積大D．彈性好
3．如圖是華為折疊屏手機(jī)MateX5， 它采用柔性O(shè)LED 外屏和可折疊柔性內(nèi)屏，雙屏展現(xiàn)，具有可折疊、耐磨、防水、回彈性好等特點(diǎn)。以下關(guān)于柔性屏的物理屬性中描述錯(cuò)誤的是（????）A．韌性好B．吸水性好C．耐磨性好D．透光性好
4．“全碳?xì)饽z”固體材料是我國科學(xué)家研制的迄今為止最“輕”的材料。一塊體積為100cm3的“全碳?xì)饽z”的質(zhì)量只有16mg，則其密度為 kg/m3。圖中所展示的材料叫“全碳?xì)饽z”，它能放在花蕊上但不會(huì)壓壞花蕊，說明這材料 （填一種物理屬性）很小。它能保護(hù)鮮花不受高溫火焰的影響，說明這種材料還具有優(yōu)異的 性能。
6. 某鋼制汽車結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量為79kg， 鋼的密度是7.9×10kg/m3。（1）鋼制汽車結(jié)構(gòu)件的體積為多少？
（2）為實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，把該結(jié)構(gòu)件中的部分更換為鋁制品（保證體積形狀相同）， 結(jié)構(gòu)件的總質(zhì)量減少了10.4kg， 結(jié)構(gòu)件中鋁制品的體積為多少？（鋁的密度是2.7×103kg/m3）
（3）輕量化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)件中，鋼制部分質(zhì)量為多少？

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