2019-2020年高中化學 第4章 元素與材料世界 第3節(jié) 復合材料教案（1） 魯科版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 第4章 元素與材料世界 第3節(jié) 復合材料教案（1） 魯科版必修1 教學過程 ［聯(lián)想質疑］“神舟五號”載人飛船穿過大氣層時，外殼與大氣層摩擦產生幾千攝氏度的高溫，是什么材料經受了這種考驗而使飛船安然無恙呢？運動員在撐桿跳項目中使用的撐桿極富彈性，你知道它是用什么材料制成的嗎？是金屬、陶瓷、還是塑料？ ［學生討論、教師講解］所用材料并不是單一的金屬、陶瓷、或塑料，而是它們復合在一起形成的具有各成分優(yōu)點的新型材料。 ［交流研討］ 事實一：木材堅固、耐用，可作為建筑材料，它由木質長纖維組成，靠被稱為木質素的物質粘接起來。木質長纖維比較柔軟，木質素較脆，它們各自都不能承受重壓，但這兩物質復合后就構成了強壯的樹干。 事實二：人們做泥磚時，往泥中摻入禾秸，可以提高泥磚的強度。 事實三：純棉布衣服、純化纖衣服分別有如下優(yōu)缺點： 優(yōu) 點 缺 點 純棉衣服 柔軟舒適、吸汗、不產生靜電等 易皺、不耐磨等 純化纖衣服 不易皺、耐磨等 不吸汗、易產生靜電等 要獲得兼具化纖、純棉兩種布料優(yōu)點的布料，通常的做法有①制作含一定量棉花、一定量化纖的混紡紗線，再生產出混紡布料。②利用特殊的編制方法編織生產一面為純棉紗、一面為化纖的滌蓋棉布料。 你可以從上述事實獲得什么啟示？ ［學生回答、教師總結］將兩種不同性質的材料通過一定的方法復合在一起，可獲得一種既能保持或發(fā)展原來材料的長處，又能彌補它們的不足的新材料。 ［點評］聯(lián)想質疑旨在引起學生興趣，其后通過學生對三個較為熟悉的事實的思考感悟、交流研討，讓學生產生一種將兩種不同材料復合在一起，就可以獲得性能較單一材料更為優(yōu)良的新材料的想法，旨在再現(xiàn)人們構思、發(fā)明復合材料的思維歷程，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)提出問題、分析解決問題的能力。發(fā)現(xiàn)提出問題與分析解決問題同等重要！ ［過渡］根據(jù)這種思想，在化學上，我們生產出了各種復合材料。 ［板書］第三節(jié)復合材料 一、 認識復合材料 ［交流研討］棉線、橡膠、含棉質經緯線的各種橡膠輪胎，這三者中，哪一種屬于復合材料？你認為什么是復合材料？它在組成上有什么特點？各組成成分起什么作用？復合材料與原材料相比，在性質上有什么優(yōu)點？ ［學生回答、教師總結］［板書］ 將兩種或兩種以上的性質不同的材料經過特殊的加工制成的材料稱為復合材料。復合材料既能保持原來材料的長處，又能彌補它們的不足，而且由于各組份之間的相互協(xié)同作用，產生了優(yōu)于原材料的新的性能。 基體――起粘結作用 增強體――起骨架作用 復合材料 ［過渡］將多種材料復合在一起，形成了性能優(yōu)異的復合材料，請交流研討，預測下列復合材料的性能。 ［交流研討］下面給出的基體材料和增強體材料經過一定的復合，得到的材料可能具備什么樣的性能。在材料與性能之間建立相應的連線。 復合材料 預測 性能 基體材料的類型 增強體材料的化學組成 水泥 石棉 陶瓷 SiO2 合成樹脂 SiO2、Al2O3、MgO 合成樹脂 C 耐酸堿，化學穩(wěn)定性好，強度高，密度小，韌性好 強度高，抗沖擊，絕緣性好，耐熱溫度低于300℃ 耐高溫，隔熱性好，強度、韌性得到改善 耐1600℃以上的高溫，強度高，密度小 ［點評］將教材中的金屬與碳改為水泥與石棉，更符合復合材料的概念。 ［板書］二、形形色色的復合材料 1． 生產生活中常用的復合材料 ［交流研討］圖4－3－4給出的是一些生產、生活中常見用品的圖片，這些用品都是由一種叫作玻璃鋼的復合材料制成的。請同學們討論：玻璃鋼克服了玻璃、合成樹脂的哪些缺點？它具有哪些優(yōu)良特性？請盡可能多地列舉出它的用途。 基體：合成樹脂 增強體：玻璃纖維 玻璃鋼 ［板書］ ［講述］玻璃鋼克服了玻璃易碎、密度較大，合成樹脂強度不夠高的缺點，它具有強度高、密度小、韌性好、耐腐、耐磨、耐撞、絕緣、產品美觀、制造方便等優(yōu)良特性。可廣泛用于制作小型娛樂設施、管道、小舟、化工設施、小型建筑等 ［閱讀、交流研討］制作羽毛球拍的材料由最初的木頭、金屬，現(xiàn)已廣泛使用碳素纖維復合材料，碳素纖維復合材料有哪些優(yōu)越性？請盡可能多地列舉出它的用途。 ［過渡］復合材料不僅廣泛用于工農業(yè)生產、日常生活，還廣泛用于航空航天等尖端科學領域。 ［板書］2。航空航天領域的復合材料 ［閱讀總結］復合材料在航空航天領域有哪些具體的應用？復合材料正向著什么方向發(fā)展？ ［概括整合］什么是復合材料？復合材料的基本組成是怎樣的？各部分分別發(fā)揮什么作用？為什么要生產復合材料？元素及其化合物的組成和性質與復合材料性能的關系如何？