第三节 材料的开发和利用
知识点一 材料与社会 精练版P46
1．材料的发展史
(1)天然材料：100万年以前，原始人就学会利用不同性能的天然材料了，如把木料、石头、动物的皮、骨等制成工具或用作生活用品。这是原始人智力迈出的重要一步。
(2)青铜材料：大约在5000年前，人类学会了冶炼金属铜并用其来制造工具。后来通过在冶炼钢时加入少量的锡，获得了比纯铜更坚硬、密度更小，强度更高的青铜。
(3)钢铁材料：铁的利用为人类大规模制造机器提供了材料基础，开创了人类历史的又一个新纪元。以铁为主发展出的高性能钢铁材料，如今已经成为材料家庭的主体。
(4)材料与社会的关系
社会发展带动了材料的研发，新材料的出现又促进社会的发展。
(5)材料的大量使用也会带来不少资源浪费和环境污染问题。
例1 塑料方便袋、一次性塑料杯制品的出现，确实给人类生活带来了很大的方便，但遗弃的塑料方便袋和塑料杯等已泛滥成灾，造成了可怕的“白色污染”。为了合理地利用资源，有效地保护环境，请你就“白色污染”问题提出两条合理化的建议：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________。
解析：水污染、气体污染、固体废弃物污染、噪声污染被称为当今社会的四大污染、四大公害。其中固体废弃物污染中以“白色污染”最严重。为了保护环境，控制“白色污染”可从下面几个方面来考虑：用无公害的替代物取代塑料方便袋、塑料杯的使用；对污染物进行回收处理。
答案：(1)用手提布袋、纸袋取代一次性塑料方便袋，用纸杯取代一次性塑料杯
(2)集中回收、分类处理，不让塑料方便袋、塑料杯遗弃在自然环境中
知识点二 材料的导电性 精练版P46
1．决定因素：材料的导电性能是由材料内部电子的运动状况决定的。
2．根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。
(1)导体：金、银、铜、铁等金属材料都是导电性能较好的材料，由于铜和铝的价格便宜，通常被用来制成传导电流的导线。
(2)绝缘体：一般情况下，玻璃和橡胶等材料都是绝缘体，绝缘体的电阻很大，电流几乎不能通过，因此绝缘体常被用来隔离带电物体。
(3)半导体：硅、锗和砷化镓等是常用的半导体。半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质。
半导体有许多特殊的物理性质，压力、温度、光照、杂质等外界因素都可能对它的物理性质产生很大的影响。利用半导体材料可制成二极管、三极管等多种半导体元件和集成电路。
①二极管：半导体器件中，第一个应用到电子线路中的是半导体二极管。半导体二极管具有单向导电性，其电路符号为
。有的二极管通电时能发光，称为发光二极管，可应用于各种指示灯。
②三极管：可以用来放大电信号。
③压敏元件：有的半导体在受到压力后电阻会发生较大变化，用这种半导体可以做成体积很小的压敏元件，它可以把压力的变化转变成电流的变化。
④热敏元件：有的半导体在受热后电阻会随温度的升高而迅速减小，利用这种半导体可以制作体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，不仅反应快，而且精确度高。用热敏电阻还可以实现温度自动控制。
⑤光敏元件：有的半导体在光照下电阻会迅速减小，像导体那样导电；没有光照时电阻非常大，像绝缘体那样不容易导电。利用这种半导体可以制造光敏电阻，用于对光照反应灵敏的自动控制设备中。
例2 下列关于半导体的说法中，正确的是( )
A．半导体二极管可以放大电信号
B．半导体三极管具有单向导电性
C．家用电器上的电源指示灯常用发光二极管
D．半导体的导电性比导体的导电性强
解析：半导体二极管具有单向导电性，B错误；半导体三极管可以放大电信号，A错误；家用电器上的电源指示灯常用发光二极管，C正确；半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，D错误。
答案：C
知识点三 开发新材料 精练版P46
1．超导材料
(1)超导现象和超导体
①超导现象：某些材料的温度降低到一定程度时，电阻突然变为零，这种现象叫超导现象。
②超导体：能够发生超导现象的物体叫做超导体。物体的电阻变为零时的温度叫做这种物体的超导临界温度，也叫超导转变温度。物体的温度高于超导临界温度时失去超导性，低于超导临界温度时才具有超导性。
