【教学设计】《复合材料》（鲁科）.docx

复合材料 教学目标【知识与能力目标】1.通过对单一材料性能的交流研讨，在认识无机非金属材料和金属材料优、缺点的基础上，了解复合材料的形成和组成。2.体会物质的元素组成与材料性能的关系。3.能够列举几种常见的复合材料及其在生产、生活中的主要应用。【过程与方法目标】使学生认识到化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用，用科学的奇妙和威力激发学生学习化学的兴趣。【情感态度价值观目标】1、使学生掌握学习元素化合物知识的一般规律和正确方法2、使学生体会组成材料的物质的性质与材料的性能的密切关系，认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响，学会关注与化学有关的社会热点问题，激发他们学习化学的热情。 教学重难点【教学重点】通过对单一材料性能的交流研讨，在认识无机非金属材料和金属材料优、缺点的基础上，了解复合材料的形成和组成。【教学难点】通过对单一材料性能的交流研讨，在认识无机非金属材料和金属材料优、缺点的基础上，了解复合材料的形成和组成。 课前准备 多煤体课件等。 教学过程“神舟五号”载人飞船穿过大气层时，外壳与大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性，你知道它是用什么材料制成的吗？是金属、陶瓷、还是塑料？学生讨论、教师讲解所用材料并不是单一的金属、陶瓷、或塑料，而是它们复合在一起形成的具有各成分优点的新型材料。一、交流研讨事实一：木材坚固、耐用，可作为建筑材料，它由木质长纤维组成，靠被称为木质素的物质粘接起来。木质长纤维比较柔软，木质素较脆，它们各自都不能承受重压，但这两物质复合后就构成了强壮的树干。事实二：人们做泥砖时，往泥中掺入禾秸，可以提高泥砖的强度。事实三：纯棉布衣服、纯化纤衣服分别有如下优缺点：优 点缺 点纯棉衣服柔软舒适、吸汗、不产生静电等易皱、不耐磨等纯化纤衣服不易皱、耐磨等不吸汗、易产生静电等要获得兼具化纤、纯棉两种布料优点的布料，通常的做法有制作含一定量棉花、一定量化纤的混纺纱线，再生产出混纺布料。利用特殊的编制方法编织生产一面为纯棉纱、一面为化纤的涤盖棉布料。你可以从上述事实获得什么启示？学生回答、教师总结将两种不同性质的材料通过一定的方法复合在一起，可获得一种既能保持或发展原来材料的长处，又能弥补它们的不足的新材料。点评联想质疑旨在引起学生兴趣，其后通过学生对三个较为熟悉的事实的思考感悟、交流研讨，让学生产生一种将两种不同材料复合在一起，就可以获得性能较单一材料更为优良的新材料的想法，旨在再现人们构思、发明复合材料的思维历程，培养学生发现提出问题、分析解决问题的能力。发现提出问题与分析解决问题同等重要！过渡根据这种思想，在化学上，我们生产出了各种复合材料。二、认识复合材料。【交流研讨】单一材料的优缺点：材料实例优点缺点金属材料钢铁硬度大、机械性能好易被腐蚀无机非金属材料普通玻璃性质稳定、熔点高易破碎有机合成材料塑料强度大、电绝缘，良好的热塑性、热固性易燃烧、易老化，废弃后不易分解1、复合材料的定义及组成在撑杆跳项目中，运动员使用的撑杆的材料，既不是金属材料、无机非金属材料，也不是有机合成材料。这种材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的，像这样的材料称为复合材料。【板书】第三节复合材料【师】如何判断一种材料是否是复合材料呢？复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。基体起粘结作用增强体起骨架作用复合材料【板书】【学生活动】列举生活中常见的复合材料，指出其中的基体及增强体。【设计目的】通过认识生活中的复合材料，了解其中的基体及增强体成分有利于学生学会判断一种材料是否为复合材料。【师】材料复合后，既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。又可以充分利用能源、节约能源，因此世界各国都在大力开展复合材料的研究。复合材料预测性能基体材料的类型增强体材料的化学组成水泥 石棉陶瓷 SiO2合成树脂 SiO2、Al2O3、MgO合成树脂 C耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低于300耐高温，隔热性好，强度、韧性得到改善耐1600以上的高温，强度高，密度小【交流研讨】下面给出的基体材料和增强材料经过一定的复合，得到的材料可能具备什么样的性能。在材料与性能之间建立相应的连线。三、形形色色的复合材料【学生活动】阅读课本128页，了解复合材料的分类。颗粒增强复合材料树脂基复合材料按增强体分夹层增强复合材料金属基复合材料按基体分纤维增强复合材料陶瓷基复合材料1.生产、生活中的复合材料交流研讨图434给出的是一些生产、生活中常见用品的图片，这些用品都是由一种叫作玻璃钢的复合材料制成的。请同学们讨论：玻璃钢克服了玻璃、合成树脂的哪些缺点？它具有哪些优良特性？请尽可能多地列举出它的用途。基体：合成树脂增强体：玻璃纤维玻璃钢板书讲述玻璃钢克服了玻璃易碎、密度较大，合成树脂强度不够高的缺点，它具有强度高、密度小、韧性好、耐腐、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便等优良特性。可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、小舟、化工设施、小型建筑等阅读、交流研讨制作羽毛球拍的材料由最初的木头、金属，现已广泛使用碳素纤维复合材料，碳素纤维复合材料有哪些优越性？请尽可能多地列举出它的用途。过渡复合材料不仅广泛用于工农业生产、日常生活，还广泛用于航空航天等尖端科学领域。板书2.航空航天领域的复合材料阅读总结复合材料在航空航天领域有哪些具体的应用？复合材料正向着什么方向发展？概括整合什么是复合材料？复合材料的基本组成是怎样的？各部分分别发挥什么作用？为什么要生产复合材料？元素及其化合物的组成和性质与复合材料性能的关系如何？四、【板书设计】第三节 复合材料一、认识复合材料1.定义：将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。基体起粘结作用增强体起骨架作用复合材料2.组成：二、形形色色的复合材料1.分类：2.常见复合材料：钢筋混凝土， 玻璃钢五、检测题1. 下列关于复合材料的说法正确的是（ ）A. 将不同性质的材料经简单混合便成复合材料来源:Zxxk.ComB. 合金就是复合材料C. 复合材料中的各部分作用相同D. 复合材料两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的2. 对下列材料的特征及用途的说法不正确的是（ ）A. 玻璃纤维柔软如丝，可像棉纱一样纺织，但拉伸强度低来源:学|科|网Z|X|X|KB. 光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料C. 氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机D. 玻璃钢强度高，密度小，耐腐蚀，可用于废水处理系统的管道3. 列对玻璃钢的叙述正确的是（ ） A. 玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的，所以其成分与普通玻璃相同 B. 玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维做增强体的复合材料 C. 玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维 D. 玻璃的强度和机械加工性能比合金钢稍差，但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好4. 二氧化硅属于酸性氧化物的理由主要是()A硅是非金属元素B二氧化硅能与NaOH溶液反应生成盐和水C二氧化硅不能与酸(除HF外)反应D高温下，二氧化硅能与Na2CO3反应生成二氧化碳5. .下列复合材料对应的性能正确的是()序号复合材料可能的性能A金属；C强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低于300B陶瓷；SiO2耐1 600以上高温，强度高，密度小C合成树脂；SiO2、Al2O3、MgO耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好D合成树脂；C耐高温，强度高，导电性好，导热性好6. 把钢铁、铜、陶瓷、光纤、氮化硅陶瓷、金、水泥、合成纤维、钢筋混凝土、塑料等材料进行分类并填写在下列横线上：(1)黑色金属材料_；(2)有色金属材料_；(3)传统无机非金属材料_；(4)新型无机非金属材料_；(5)有机高分子材料_；(6)复合材料_。7. 普通玻璃、钢铁和玻璃钢是三种不同的材料，它们在性能方面差别很大。请根据学过的知识，回答下面问题：(1)普通玻璃的成分是_；(2)铁在人类的生产和生活中有着十分重要的应用。铁的应用，经历了_到_到_的演变过程。(3)某种复合材料具有耐高温，强度高，导电性好，导热性好的特点，估计该复合材料的基体和增强体材料可能分别是()A金属；CB陶瓷；SiO2C合成树脂；SiO2、Al2O3、MgOD合成树脂；C参考答案1. 【解析】复合材料两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是简单的混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起连接作用，增强体起骨架作用。【答案】D2. 【解析】玻璃纤维虽然极细如丝，但其拉伸强度大，其拉伸强度接近于钢。显然A项错误