第十一单元 调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用 课件(共17张PPT)2025-2026学年化学人教版九年级下册

(课件网) 第十一单元　化学与社会 跨学科实践活动10 调查我国航天 科技领域中新型材料、新型能源的应用 活动设计与实施 活动目标 展示与交流 活动目标 了解新型材料和新型能源在我国航天科技领域中的应用，加深对物质的性质与应用、能量的转化和转移等的认识。形成创新意识，进一步树立民族自豪感。 活动设计与实施 任务一　了解我国宇航产品的基本情况 查阅资料，了解我国宇航产品的发展、种类和主要用途，尝试绘制包含这些信息的示意图。 示例： 示意图如右图所示。 任务二　了解宇航产品的材料选择 1．查阅资料，结合金属材料、高分子材料等知识，了解并分析宇航产品的主体结构、外部涂层、功能部件等所使用的材料及其特点。 示例： (1)主体结构。①铝合金：具有密度小、强度高、耐腐蚀、延展性好、易加工、无磁性、冲击不产生火花、无低温脆性、无毒性、散热性强、导电性好、可 焊接、耐核辐射性和再生循环利用率高等特性；②镁合金：具有密度小、强 度高、弹性模量大、散热好、消震性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、耐 有机物和碱的腐蚀性能好、可减轻零部件的重量等特点；③钛合金：具有强 度高、硬度较高、弹性模量低、高温和低温性能优良等特点； ④镁锂合金：具有密度小、良好的强度重量比等特点；⑤碳纤维复合材料：具有密度小、强度高、弹性模量大、良好的耐热性和耐腐蚀性等特点；⑥颗粒增强金属基复合材料：兼具金属的韧性和复合材料密度小的特性。 (2)外部涂层。①长寿命低比值无机热控涂层：具有良好的导热性和发射率，可提高航天器的热控制性能，保证航天器在极端温度环境下的正常运行； ②返回舱舷窗防烧蚀污染涂层：这种涂层可以抵抗返回舱进入大气层时的高温烧蚀和污染，保护航天员的生命安全；③姿控发动机热防护材料： 该材料可以保护航天器的姿控发动机免受高温和高速气流的侵蚀，确保发动机的正常工作；④消杂散光涂层：这种涂层可以减少航天器表面的杂散光，提高航天器的光学性能； ⑤不锈钢灰色化学转换热控涂层：具有良好的热控制性能和化学稳定性，可提高航天器的表面质量和可靠性。 (3)功能部件。①压电陶瓷：可以将机械能和电能相互转换，在航空航天领域主要应用于卫星导航系统中的陀螺仪、加速度计等传感器，以及航天器的推进系统中的压电泵、压电执行器等部件；②有机硅材料：具有良好的导电、导热、电磁屏蔽、阻燃、灌封、自粘接、低挥发、易于施工等性能，可广泛应用于芯片封装、线路板披覆、器件散热、壳体密封、宇航空间等领域装备的制造。 2．根据调查的材料信息完善示意图。 示例： (1)固体推进剂：固体推进剂通常是由燃料、氧化剂和黏合剂组成的固体混合物。点燃后燃烧过程不可控，一旦点燃将持续燃烧直至燃料耗尽。(2)液体推进剂：液体推进剂包括液体燃料和液体氧化剂，它们在燃烧室内混合并燃烧。推力大小可控，能够实现多次启动和关机；效率较高，比冲(单位质量推进剂产生的推力时间)较大。 任务三　了解宇航产品的能源选择 1．火箭的能源。查阅资料，结合燃烧、能量等知识，了解并分析火箭的推进剂，说明不同推进剂的特点。 示例： (1)太阳能电池板：太阳能电池板是最常见的航天器能源供应方式。太阳能电池板将太阳光转换为电能，为航天器提供动力。其优点是取之不尽、无污染，且维护成本低。缺点是受光照强度影响较大，夜晚或远离太阳时供电能力下降。(2)化学能：主要是利用化学电源(蓄电池)提供能量。其优点是能够提供短时高功率需求，在宇宙飞船着陆或发射等关键阶段使用。缺点是存储有限；有使用寿命限制，需要定期更换。 2．航天器开展工作的能源。查阅资料，了解并分析人造卫星、宇宙飞船、空间探测器、空间站等 ... ...