Синтетические материалы доклад 5 класс

Обновлено: 04.07.2024

Тема урока: Натуральные, искусственные и синтетические материалы.

познакомить со свойства искусственных и синтетических материалов.

Личностные: умение провести самоанализ выполненной работы, развитие трудолюбия и

Метапредметные: Воспитывать аккуратность, бережливость, целеустремленность.

Научить применять полученные знания и умения в практичес кой деятельности. Развивать логичес кое

мышление через работу с понятиями, пространственное воображение, коммуникативные умения,

познавательный интерес к предмету. преобразовывать практическую задачу в познавательную, умение

работать в группе при выполнении задания, умение вести сотрудничество с учителем

Оборудование: проектор,компьютер, тетрадь,учебник, видео,презентация , образц ы изделий из

резины. Дерева, пенорзины. Пластика, карбоновй ткани, карбоновой нити

Тип урока: Урок открытия новых знаний, обретения новых и навыков умений

Организационный момент . Приветствует учеников. Провер ка готовност и к уроку: наличие тетради /

Что такое материал? Материал – это вещество, предмет, сырьё, применяемые для изготовления

чего - либо. Из материалов создаются потребительские блага.

Что такое сырье? это материал, предназначенный для дальнейшей обработки на производстве. По

сути, именно с него начинается выпуск любой продукции.

На какие группы делятся материалы? Материалы могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными.

Мотивация учебной деятельности. Вы уже знаете, что есть материалы, которые нам даёт природа. Это

древесина, руда, волокна растительного и животного происхождения. Но есть и другие материалы, из

которых изготавливают предметы, окружающие нас. Как их производят? Почем у они прочно входят в

Тема нашего урока : Натуральные, искусственные и синтетические материалы. И целью нашег о

познакомиться со свойства искусственных и синтетических материалов.

Натуральные материалы – это материалы, используемые для производства потребительских благ,

Искусственные материалы - это материалы, которые созданы человеком на основе соединения

Материалы, получаемые в процессе создания или построения сложных молекул из более простых,

называются синтетическими , а сам процесс – синтезом .

Все предметы, окружающие нас, изготавливаются из материалов. Материалы, используемые для

производства потребительских благ, добываемые в природе, называются натуральными.

Природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной

обработке и подлежат дальнейшей переработке, называются сырьём.

Например, сырьём лесоперерабатывающей промышленности являются брёвна, полученные из

спиленных деревьев. Сырьё для производства шерстяной пряжи является шерс ть, состриженная с

Все добытые вещества, используемые ч еловеком и сохранившие в предмете труда свои природ ные

На ранних этапах человечес кого существования люди и с пользовали крайне ограниченное чи сло

материалов. Это были материалы, имеющиеся в природе — камни, дерево, глина, шкуры животных.

Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные

продукты. Это были такие новые материалы, как керам ика и различные металлы.

Было обнаружено, что свойства материалов могут изменяться в результате термической обработки или

Материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не суще ствуют

Для получения искусственных материалов природные компоненты подве ргают технологической

При производстве стекла – происходит нагрев кварцевого песка до состояния плавления.

При производстве кирпича происходит обжиг заготовки из специальной глиняной смеси;

При производстве древесно - стружечные или древесноволокнистые плиты происходит прессование

При производстве искусственного шёлка происходит растворение целлюлозы в специальном растворе ,

Со временем учёные поняли, что существует соответствие между структурн ыми элементами,

составляющими материал, и им самим. Эти знания стали доступными примерно 100 лет назад , и в

значительной степени были обусловлены тем, что люди научились оце нивать характеристики

Все это привело к тому, что появились десятки тысяч различных материалов с вес ьма специфическими

свойствами, что позволило удовлетворять самые сложные потребности совреме нного общества.

Производство материалов, которые делают наше существование более комфортным, связаны с тем, что

На уроках химии вы узнаете, что все вещества состоят из атомов и молекул. С помощью химических

реакций их можно перестраивать. Изменение порядка приводит к образованию нового вещества. Такие

реакции называются синтезом, а получаемые материалы синтетическими.

Сырьём для производства этих материалов являются нефтепродукты, уголь, газ.

Часто материалы полученные искусственным или синтетическим путё м обобщают и называют

Современные технологии производства синтетических материалов коснулись всех с фер

жизнедеятельности человека. Вы встречаетесь с этой продукцией ежедневно и повсем естно.

Полиэтилен, синтетический материал, из которого изготавливают плёнку, бутылки, крышки.

Органическое стекло. Из него изготавливают небьющееся прозрачные экраны, художес твенно -

Полистирол используют для изготовления одноразовой посуды.

Но лучшим примером производства синтетических материалов может служить текстильная

промышленность. Синтетические ткани изготавливаются из полимеров, полученных благодаря

Как правило, из синтетических тканей производят спортивную одежду или вещи, необходимые для

Производство синтетического волокна аналогично процессу получения искусственного: получение

прядильного раствора, формирование волокон, отделка. Искусстве нное волокно за счёт того, что

получается из природного материала имеет более вы сокую стоимость, поэтому оно менее популя рно,

Синтетические материалы имеют ряд преимуще ств. В отличие от природных материалов,

синтетическая ткань обладае т незначительным весом. Одежда из такого материала менее подвержена

износу и хорошо сохраняет стойкость цвета. Практически все синтетические материалы не впитывают в

себя много влаги, и сушка не занимает много вре мени. Низкая цена материала за счёт невысокой

Производство синтетических материалов постоянно развивается. Учёные - химики постоянно

синтезируют новые виды волокон с заданными свойствами. Некоторые материалы, получе нные на

основе этих волокон, в несколько раз превосходят прочность стали.

Таким волокном, например, являе тся кевлар. Из него делают лёгкие прочные надувные лодки и

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Искусственные и синтетические материалы

Технология
5 класс
Учитель:
Логинов А.А.
МАОУ СШ №144

Введение
Вы уже знаете, что есть материалы, которые нам даёт природа. Это древесина, руда, волокна растительного и животного происхождения. Но есть и другие материалы, из которых изготавливают предметы, окружающие нас. Как их производят? Почему они прочно входят в нашу жизнь часто вытесняя натуральные материалы?

Тезаурус
Натуральные материалы – это материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе.
Сырьём - это природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке.
Натуральное сырьём – это все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав.
Искусственные материалы - это материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе.
Материалы, получаемые в процессе создания или построения сложных молекул из более простых, называются синтетическими, а сам процесс – синтезом.

Сырье
Все предметы, окружающие нас, изготавливаются из материалов. Материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе, называются натуральными.

Природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке, называются сырьём.
Например, сырьём лесоперерабатывающей промышленности являются брёвна, полученные из спиленных деревьев. Сырьё для производства шерстяной пряжи является шерсть, состриженная с животных.
Все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав, называются натуральным сырьём.

Искусственные материалы
Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные продукты. Это были такие новые материалы, как керамика и различные металлы.
Было обнаружено, что свойства материалов могут изменяться в результате термической обработки или добавления к ним различных субстанций.
Материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе, называются искусственными материалами.
Для получения искусственных материалов природные компоненты подвергают технологической обработке.

Нагревание и обжиг
Нагревание
При производстве стекла – происходит нагрев кварцевого песка до состояния плавления.
Обжиг
При производстве кирпича происходит обжиг заготовки из специальной глиняной смеси

Прессование и растворение

Прессование
При производстве древесно-стружечные или древесноволокнистые плиты происходит прессование щепы или стружки деревьев.
Растворение
При производстве искусственного шёлка происходит растворение целлюлозы в специальном растворе, после чего из полученного вещества формируют нити.

Синтетические материалы
На уроках химии вы узнаете, что все вещества состоят из атомов и молекул. С помощью химических реакций их можно перестраивать. Изменение порядка приводит к образованию нового вещества. Такие реакции называются синтезом, а получаемые материалы синтетическими.
Синтез в химии – это процесс создания или построения сложных молекул из более простых.
Сырьём для производства этих материалов являются нефтепродукты, уголь, газ.
Часто материалы полученные искусственным или синтетическим путём обобщают и называют химическими.

Виды синтетических материалов
Полиэтилен, синтетический материал, из которого изготавливают плёнку, бутылки, крышки.
Органическое стекло. Из него изготавливают небьющееся прозрачные экраны, художественно-декоративные изделия.
Полистирол используют для изготовления одноразовой посуды.
Но лучшим примером производства синтетических материалов может служить текстильная промышленность. Синтетические ткани изготавливаются из полимеров, полученных благодаря химическим реакциям.
Как правило, из синтетических тканей производят спортивную одежду или вещи, необходимые для использования в экстремальных ситуациях.

Преимущества синтетических материалов
Синтетические материалы имеют ряд преимуществ. В отличие от природных материалов, синтетическая ткань обладает незначительным весом. Одежда из такого материала менее подвержена износу и хорошо сохраняет стойкость цвета. Практически все синтетические материалы не впитывают в себя много влаги, и сушка не занимает много времени. Низкая цена материала за счёт невысокой стоимости исходного продукта.
Производство синтетических материалов постоянно развивается. Учёные-химики постоянно синтезируют новые виды волокон с заданными свойствами. Некоторые материалы, полученные на основе этих волокон, в несколько раз превосходят прочность стали.

Вопросы
Выберите предметы, которые не являются натуральными материалами или сырьём.
Шерсть
Кевлар
Керамическая посуда
Деревянная посуда
Одноразовая посуда
Зерно
Молоко
Стекло
Древесина
Картон

Вопросы
Установите соответствие между материалом и путём его производства.

А) Искусственное
Б) Натуральное
В) Синтетическое

Вопросы
Выберите минеральное сырьё (материалы).

Вопросы
Выберите предметы или материалы, полученные искусственным путём.

Синтетические материалы ⭐ — это материалы на основе полимеров, способные под влиянием повышенных температуры и давления принимать заданную форму и сохранять ее в обычных условиях. Полимеры состоят из больших молекул, каждая из которых представляет собой особое соединение молекул-мономеров. Полимеры в пластмассе связывают все ее компоненты: наполнители, пластификаторы, отвердители, красители, катализаторы (ускорители) и др.

Пластмассы в мире применяют относительно недавно. Но представить себе современную жизнь без пластмасс уже невозможно, настолько полезными оказались их свойства. Например, свам — стекловолокнистый анизотропный материал — по прочности не уступает стали и в 3 раза легче ее. Изоляционные синтетические материалы — поропласты, пенопласты — настолько хорошо сохраняют тепло, поглощают шум, что позволяют делать стены и перегородки в десятки раз тоньше, чем из кирпича или камня. А органическое стекло — полиметилакрилат — пропускает самую полезную часть спектра солнечного излучения — ультрафиолетовую — гораздо лучше, чем обычное.

Большинство полимеров получают искусственным путем в результате реакций синтеза — полимеризации или поликонденсации. Схема реакции полимеризации пМ—>Мп (побочные продукты не выделяются), а поликонденсации — пМ —> Мп + R (с выделением низкомолекулярных побочных продуктов — воды, аммиака, спирта, хлорида водорода и др.). Полимерные материалы имеют аморфную и кристаллическую составляющие структуры (больше аморфную). С увеличением доли кристаллической составляющей улучшается износостойкость материала, а с увеличением доли аморфной составляющей — эластичность.

По степени обратимости состояний в результате нагрева и охлаждения синтетические материалы делятся на:

Термопластичные материалы сохраняют начальные свойства после расплавления и затвердевания, а термореактивные при нагревании необратимо разрушаются.

Промышленное значение имеют такие виды пластмасс: полиамидная, полистирольная и полиэтиленовая крошка, мелкодисперсные порошки из полиамида, поливинилбутираля и полиэтилена низкого давления, синтетические (конструкционные) клеи, эпоксидные композиции. В авторемонтном производстве наибольшее применение получили пластмассы на основе полиамида, полиэтилена и фторопласта; волокнит, составы на основе эпоксидных смол, синтетические клеи и герметики.

Поликапроамид — представитель полиамидных смол, который поставляют в виде гранул. Материал является стойким к щелочам, маслам, ацетону, спирту, бензину и др. Он применяется для изготовления подшипников и зубчатых колес и для нанесения износостойких и декоративных покрытий на металлические поверхности. При температуре ниже нуля становится жестким.

Полиэтилен — относительно твердый термопластичный полимер с температурой плавления 120—130 °С. Он эластичен даже при низкой температуре, применяется для изготовления труб и защитных покрытий, а также как изоляционный и упаковочный материал.

Фторопласт (температура плавления 327 °С) — продукт полимеризации этилена, в котором все атомы водорода замещены фтором. По химической стойкости превосходит все известные металлы, в том числе золото и платину. Низкий коэффициент трения и высокая износостойкость позволяют длительно эксплуатировать его при температуре до 250 °С. Область применения фторопласта ограничена практически нулевой адгезией к металлам.

Волокнит представляет собой пресс-материал, состоящий из фенольно-формальдегидной смолы, волокнистого наполнителя (например, хлопковой целлюлозы) и различных добавок. Из него изготовляют крышки и корпусные детали. Стекловолокнит по сравнению с целлюлозным волокнитом имеет более высокие механические и электроизоляционные свойства. Его наполнителем является стекловолокно или стеклолента. Применяют для изготовления деталей автомобилей с повышенной прочностью и теплостойкостью, например, шестерен распределительного вала.

Широкое применение в ремонте получили полимерные композиции на основе эпоксидных смол, которые содержат в своих молекулах эпоксидные группы СН2—С, обладающие высокой реакционной способностью. Сырьем для производства смол служат газы — продукты нефтепереработки. Наиболее часто применяют смолы марок ЭД-16 и ЭД-20. Эпоксидные смолы обладают высокой адгезией к металлам и хорошо сочетаются с другими синтетическими смолами. При взаимодействии с аминами и кислотами эти смолы твердеют и приобретают значительную теплостойкость и прочность. Эпоксидные смолы до твердения растворяются в ацетоне, толуоле и других растворителях.

Эпоксидные композиции включают, как правило, четыре вида компонентов: эпоксидную смолу, пластификатор, наполнитель и отвердитель. Пластификаторы обеспечивают снижение хрупкости, повышение ударной вязкости и стойкости к температурным колебаниям. В качестве пластификаторов применяют дибутил-фталат (ДБФ), триэтиленгликоль (ТЭГ-1), синтетический (карбоксилированный) каучук (СНК-10-10) и тиокол. Наполнители снижают стоимость композиции, играют важную роль в сближении коэффициентов термического расширения композиции и покрываемого материала, в повышении механической прочности, модуля упругости и теплостойкости шва, в изменении вязкости и уменьшении усадки. Например, чугунный порошок, закись железа, тальк, кварцевая и слюдяная мука изменяют в необходимых пределах значения коэффициента термического расширения покрытия, а графит и дисульфид молибдена уменьшают скорость его изнашивания. Непосредственно перед употреблением в композицию вводят отвердитель. В качестве отвердителей применяют полиэтиленполиамин (ПЭПА), аминофенол (АФ-2) и фторид бора (BF3). Последний отвердитель переводит композицию в твердое состояние даже при отрицательной температуре. Нехватка отвердителя удлиняет процесс отверждения, а избыток вызывает хрупкость материала.

Особенности применения

Применение полимерных материалов в авторемонтном производстве обеспечивает снижение массы деталей, сокращает трудоемкость и затраты на ремонт изделий. При восстановлении деталей используют такие положительные свойства пластмасс:

небольшую плотность — пластмассы в среднем в два раза легче алюминия и в 5—8 раз легче черных металлов;
повышенную химическую стойкость к действию агрессивных сред (влаги, кислот, щелочей), что в ряде случаев позволяет отказаться от применения коррозионностойких сталей и цветных металлов;
высокие антифрикционные и фрикционные свойства (малый или, наоборот, большой коэффициент трения, хорошую износостойкость и высокую способность к приработке), поэтому они применяются в узлах трения и фрикционных муфтах;
хорошие диэлектрические свойства — пластмассы являются основными электроизоляционными и конструкционными материалами в электропромышленности;
шумопоглощающие и звукоизолирующие свойства;
вибростойкость — пластмассы обладают способностью гасить динамические колебания при знакопеременных нагрузках, что способствует повышению долговечности деталей и узлов автомобилей.

Однако пластмассы по сравнению с металлами быстро стареют, имеют малую теплопроводность и небольшую прочность.

Синтетическая ткань – это основа текстильного производства на данный момент. Просто посмотрите вокруг: вся одежда, мягкая мебель, постельное делается именно из синтетики! А что это такое и какими бывают синтетические материалы – знают единицы. Ниже вы узнаете все о том, что называют синтетической тканью и какой она бывает.

Гетероцепные виды

Гетероцепные виды синтетических тканей получили свое название, благодаря составу макромолекул. За исключением углерода, в них присутствует азот, кислород, сера и другие элементы.

Производятся путем расплава смолы, поэтому при горении не разлагаются.

Широкую распространенность получили из-за возможности растягиваться при нормальных температурах.

Полиэфирные (полиэстер)

Производятся из полиэтиленгликольтерефталат. Наиболее известная ткань на основе этой смолы – полиэстер, которая используется для одежды. Обладают свойством сохранять до половины прочностных характеристик, при нагреве до 185 градусов.

Растворяются, как в сильных кислотах, так и в щелочах (при нагреве). Имеет следующие преимущества:

Полиэстер, как и полиэтилен, почти невозможно прокрасить. Свойства синтетических волокон не позволяют краске проникать в уже сформированные волокна, поэтому его пигментируются в массе.
Легко электризуется. Особенно это характерно для полиэстеровых свитеров и халатов.
Образовываются катышки.

Полиуретановые

Искусственный материал, по качествам напоминающий резину. Наиболее известная полиуретановая ткань – лайкра, которую часто добавляют в хлопок и лен для повышения эластичности.

Высокая эластичность. Лайкру часто можно встретить в спортивной экипировке. Она легко растягивается в 2-3 раза без повреждения структур нитей.
Восстановление. Материал способен восстановить первоначальную структуру без следов растяжения.
Химическая стойкой. Плохо поддается растворению, как в кислотах, так и в щелочах.

Слабая температурная устойчивость. При 120 градусах полиуретан теряет эластичные свойства.
Изменение цвета. Для одежды с полиуретаном характерно пожелтение со временем.

Полиамидные

Из полиамидных тканей наиболее известен – нейлон. Наиболее часто встречаются полиамидные лосины, спортивные шорты и кофты, предназначенные для спорта.

Материал не термостоек и может выдержать до 100 градусов тепла, после чего теряет свои свойства. Для военных целей были разработаны огнеупорные типы тканей, сохраняющие качества даже при 600 о С.

Растворяется в любых минеральных кислотах (примеры: борная, угольная, мышьяковая), трихлоэтане, фенольном растворителе и т.д. Почти не впитывает влагу и быстро ее отдает.

Прочность. Может выдержать огромные нагрузки, поэтому из него делают грузовые фалы.
Минимальная истираемость, даже при низких температурах.
Устойчив в бактериям и грибкам.

Не переносит солнечный свет из-за термического окисления. Покрывается характерной желтизной и разводами.
Подвержен статическом электричеству.

Карбоцепные виды

К карбоцепным тканями относится синтетика, имеющая в макромолекуле только углерод. Производится, как правило, из насыщенных гелевых раствором на основе ацетона. Их них обычно изготавливаются монолитные фигуры.

Полиакрилонитрильные

Из полиакрилонитрита изготавливаются бытовые ткани, так как акриловое волокно очень напоминает шерсть. Изделия получаются мягкими и приятными на ощупь.

Не садятся от горячей воды, как это происходит с натуральной шерстью.
Волокна достаточно эластичные и мягкие.
Не поддаются окислению на свету.
По теплоизоляционным качествам не уступают натуральной шерсти.
Насекомые, бактерии и грибки не могут навредить акриловому волокну.

Из недостатков: высокая электростатичность.

Полиолефиновые

Сюда входят некоторые полиэтилены и полипропилены. Материал чрезвычайно легкий (плотность меньше, чем у воды), поэтому подходит для непотопляемых тросов.

Среди прочих преимуществ:

Прочность и эластичность. Полиолефиновые тросы используют даже для швартовки малых судов. Свойства искусственных волокон позволяют растягиваться на 10% без повреждения волокна.
Химическая и биологическая стойкость. На полиэтилен не воздействуют, как большинство кислот, так и микроорганизмов.
Диэлектрические качества.

Единственный минус: низкая термостойкость. Уже при 110 градусах полиолефиновые волокна теряют свои свойства.

Поливинилхлоридные

ПВХ можно встретить в сантехнике и электрокоммуникациях. Обладает средними качествами по прочности и эластичности, поэтому мало подходит для одежды.

Пожаробезопасность. Некоторые разновидности ПВХ имеют самозатухающие свойства, поэтому не распространяют пожар.
Обладает отличными диэлектрическими качествами, поэтому его и используют для изоляции проводов.
Устойчив к кислотам и щелочам.

Минус: под воздействием воды дает усадку. Длительное пребывание в воде может привести к порче.

Поливинилспиртовые

Волокна, изготовленные на основе поливинилового спирта. Ткани обладают антисептическим свойством, поэтому их можно использовать для стерильных помещений.

Высокая износостойкость. Ткани напоминает ПВХ, но прочность молекулярных связей намного выше. Благодаря этому волокна легко выдерживают трение и сгиб.
Устойчивость к растворению. Нефрасы и кислоты неспособны растворить ПВС ткани, даже в большой концентрации.

Синтетика: насколько экологичен материал

Читайте также: