Đáp án công nghệ cơ khí 11 kết nối tri thức Bài 5: Vật liệu phi kim loại

BÀI 5 - VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI

MỞ ĐẦU

CH: Quan sát Hình 5.1 và cho biết các sản phẩm trên sử dụng vật liệu nào. Các vật liệu này có tên gọi chung là gì?

Trả lời:

• Sản phẩm bên trái: Nhựa nhiệt rắn
• Sản phẩm bên phải: Nhựa nhiệt dẻo

Các vật liệu này có tên gọi chung là vật liệu phi kim loại.

I. PHÂN LOẠI VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI

Khám phá: Quan sát Hình 5.2 em hãy cho biết vật liệu phi kim loại được chia làm mấy loại. Đó là những loại nào?

Trả lời:

Vật liệu phi kim loại được chia làm 3 loại, đó là:

• Nhựa nhiệt dẻo
• Nhựa nhiệt rắn
• Cao su.

II. TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI

Khám phá: Em hãy trình bày các tính chất của vật liệu phi kim loại.

Trả lời:

Các tính chất của vật liệu phi kim loại:

• Tính chất cơ học
• Tính chất vật lí
• Tính chất hoá học
• Tính công nghệ.

Kết nối năng lực: Đọc sách báo hoặc truy cập internet,... để tìm hiểu sâu những tính chất của các loại vật liệu phi kim loại.

Trả lời:

Những tính chất của các loại vật liệu phi kim loại:

• Tính chất vật lý: 
• Trạng thái tồn tại: Ở điều kiện thường, phi kim sẽ tồn tại ở cả 3 trạng thái là rắn (P, C, S,…), lỏng (Br) và khí (H, O, N,…).
• Tính dẫn điện: Phần lớn các nguyên tố của phi kim không dẫn điện.
• Tính dẫn nhiệt: Hầu hết các nguyên tố phi kim không dẫn nhiệt.
• Nhiệt độ nóng chảy: Phi kim có nhiệt độ nóng chảy thấp.
• Tính chất hoá học:
• Tác dụng kim loại: Phi kim có khả năng tác dụng với kim loại tạo thành muối hoặc oxit; phi kim tác dụng với kim loại tạo thành muối.

Ví dụ: Fe + S  FeS

• Tác dụng hidro: Phi kim có khả năng tác dụng với hidro tạo thành hợp chất khí; oxi tác dụng với hidro; khí oxi tác dụng với khí hidro tạo thành hơi nước.

Ngoài Clo, thì Hidro cũng có thể tác dụng với nhiều phi kim khác như: C, S, Br,…

• Tác dụng với oxi : Các phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit.

Ví dụ:          4P + 5O₂  2P₂O₅

S + O₂  SO₂ 

• Tính chất điển hình:
• Tính chất cơ học: Vật liệu phi kim loại có thể nói là loại vật liệu dễ gia công nhờ tính mềm và nhiệt độ nóng chảy thấp dẫn đến chúng dễ dàng bị thay đổi hình dạng dưới tác dụng của nhiệt và áp suất.

Bên cạnh đó chúng còn có khả năng biến dạng đàn hồi rất tốt với đại diện điển hình là cao su.

• Tính chất điện: Là loại vật liệu an toàn bởi khả năng dẫn điện rất kém, vật liệu phi kim loại thường được chọn lựa để làm những chi tiết cần tính cách điện như vỏ bọc dây điện, lớp ngoài của ổ cắm điện,…
• Tính chất nhiệt : Đây là loại vật liệu kém bền nhiệt với nhiệt độ nóng chảy khá là thấp và dễ dàng tác dụng với nhiệt trong môi trường có nhiệt độ cao dẫn tới tình trang trương phình như: gỗ bị giãn nở khi nhiệt độ tăng cao, nhiệt độ nóng chảy của nhựa PVC ~ 80^oC, nhựa PE là ~ 120^oC,…. Nhưng cũng có những loại vật liệu có nhiệt độ nóng chả lên đến 2600^oC như gốm.

III. MỘT SỐ VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI THÔNG DỤNG

Khám phá: Em hãy kể các công dụng của vật liệu phi kim loại trong ngành cơ khí.

Trả lời:

Các công dụng của vật liệu phi kim loại trong ngành cơ khí: các chi tiết máy, ống cao su, ....

Kết nối năng lực: Đọc sách báo hoặc truy cập internet ... để tìm hiểu thêm các công dụng khác của vật liệu phi kim loại trong sản xuất và trong đời sống.

Trả lời:

Công dụng khác của vật liệu phi kim loại trong sản xuất và trong đời sống:

• Gỗ làm khung cửa, khung nhà
• Cao su cứng ebonit được dùng trong công nghiệp điện kỹ thuật.

IV. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN NHẬN BIẾT TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI

Thực hành: Em hãy cho biết những sản phẩm sau đây làm bằng vật liệu phi kim loại gì: Can đựng rượu, cốc nhựa uống nước, vỏ công tắc điện, săm xe đạp.

Trả lời:

• Can đựng rượu: chất dẻo nhiệt rắn
• Cốc nhựa uống nước: chết dẻo nhiệt dẻo
• Vỏ công tắc điện: chất dẻo nhiệt rắn
• Săm xe đạp: cao su

Vận dụng: Em hãy liệt kê các chi tiết máy được làm bằng vật liệu phi kim loại như nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn, cao su.

Trả lời:

Các chi tiết máy được làm bằng vật liệu phi kim loại như nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn, cao su: các chi tiết chuyển động của máy, các chi tiết cơ động,....