第二节化学与材料

1、第二节 化学与材料教学目标：（一）认知目标：1知道材料是社会进步的物质基础，了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系；2知道青铜、钢铁等合金在人类历史发展中具有的划时代的意义；3了解无机非金属材料（如陶瓷、玻璃、水泥等）在生产、生活中的应用；4了解纤维等合成材料的分类、性质和用途，知道“白色污染”的危害及其防治方法；（二）能力目标：1通过探究性实验掌握几种纤维、聚乙烯与聚氯乙烯的鉴别方法；2能够初步了解各种材料的优缺点及其应用（三）情感目标：通过材料化学的学习，了解各种材料在社会发展中的重要作用教学重点与难点：1无机非金属材料的用途；2合成材料的概念、简单性质和性能及其用途3复合材料的用途教

2、学过程复习：通过第一节的学习我们知道化学有助于人类解决能源危机引入：通过今天的学习，同学们将会发现化学为人类提供更丰富的材料讲解：时代的划分常以材料为标志，人类社会曾经历了石器时代，青铜器时代，铁器时代和钢铁时代，现又进入高分子时代。让我们阅读P234页回答下列问题1人们对材料的认识、制造和利用经历了哪些发展过程？天然材料；烧制材料；合成材料；可设计材料；智能材料。一、金属材料：1、包括：青铜器时代：青铜（Cu、Sn合金，人类最早使用的合金铁器时代：生铁和钢近现代：铝及铝合金、钛合金，特种合金（高强度、高韧、耐高温）贮氢合金、“形状记忆”合金2、主要特点和用途：良好的延展性，导电导热性能，有较

3、高的强度和机械加工性能。缺点：不耐腐蚀 所以：防止金属材料的腐蚀，延长金属材料的使用寿命是保护金属资源的方法之一。3、你还记得有哪些方法吗？ 答：保持洁净和干燥、电镀、涂保护膜。过渡讲解：长久以来，金属一直占据着材料王国的霸主，尤其是钢铁，应用范围更加广泛。钢铁作为材料有它的许多优点，然而也存在着诸如不耐腐蚀、不耐高温、不够坚硬、不能绝热等缺点。有趣的是，钢铁等金属的短处，反过来恰恰是非金属材料的长处。不过陶瓷也有自己的“薄弱环节”：虽硬但无韧性，一碰就碎，一敲就断，而且毫无弯曲延长的余地。板书二、无机非金属材料：1、包括：古代的陶瓷：制陶器、瓷器等新型陶瓷材料：制发动机零件、人工骨、人工关节

4、、人造牙等其他：玻璃、水泥、金刚石、单晶硅等2、主要特性：耐高温、大多数有较强的抗酸、碱等化学物质的侵蚀且不能导电。缺点：普通的脆性大。板书三、合成材料1、天然高分子材料：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶天然纤维：纯棉：用棉花、麻等植物纤维纺纱织成。鉴别法：点燃之燃烧不旺，不冒黑烟，烧后成细灰。特点：透气、透汗但不耐磨。蚕丝、真丝：动物的毛纺纱织成。鉴别法：点燃有烧焦羽毛味，灰不结成硬块。人造纤维：将竹、木材通过化学方法加工而成。2、合成高分子材料：合成塑料、纤维、橡胶、粘合剂合成纤维：以石油产品、煤、石灰石、水、空气等为原料，通过一系列化学反应制造而成。鉴别法：（化纤布）点燃之燃烧很旺，冒黑烟

5、，烧后凝结成团。特点：强度大，不易变形。学生参考教与学P39：列举穿过、看过、听过的各种纤维名称？纯棉、纯羊毛、兔绒、丝绸、人造丝、人造毛、人造棉、尼龙、锦纶、涤纶等。纤维的分类分类原料纤维（实物）备注天然纤维棉花、羊毛、蚕丝棉布、丝绸等人造纤维竹、木等人造棉、丝、毛化学方法加工合成纤维石油、煤、石灰石、水、空气尼龙、锦纶、涤纶一系列化学反应合成教师引导：这些不同类别纤维的原料不同、生产加工的方法也不同，那它们的性能有什么不同？穿在身上有什么不同的感觉呢？夏天或冬天你贴身穿的衣服喜欢什么面料全棉学生讨论：天然纤维吸水性和透气性好；合成纤维强度高、耐磨、弹性好、耐腐蚀、易产生静电。教师引导：除了

6、已知的上述不同性能外，我们还可以通过实验来观察几种纤维性质的不同。请同学阅读P237页活动与探究做好实验。探究活动：1、用镊子分别夹住纯棉、头发、化纤布料在酒精灯火焰上灼烧，辨别气味，摸一下灰分别是什么感觉。2、另取棉花、头发和化纤布料各两份分别与试管中，分别倒入10%硫酸、3%烧碱溶液，静置56分钟，再将6支试管放置于40的热水浴中温热56分钟后，用镊子取出，用水洗涤纤维，观察用水洗涤时的情况。干燥后，比较它们用酸、碱处理前后的差异。性质纤维种类灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响棉花（纤维素）燃烧很快、产生黄色火焰，有烧纸的气味灰烬是极细的粉末变脆稍微膨胀纯羊毛（蛋白质）有烧焦羽毛的气味，

7、灰烬是极细的粉末几乎无变化变脆化纤布料（合成纤维）纤维先卷缩、熔化，后燃烧，灰烬凝成一个硬块。几乎无变化几乎无变化教师引导：人们在大量使用合成纤维的同时，还广泛使用塑料，其制品之多难以想象。学生参考教与学P39：了解生活中常用的塑料种类和性质用途。教师收导：虽然不同的塑料有不同的性能，但它们都是可以在一定条件下塑造成型的高分子材料。特别要注意的是，日常生活中使作的塑料薄膜有的有毒有的无毒，如聚乙烯薄膜无毒，可用于食品包装；而聚氯乙烯薄膜有毒，使用时（特别在受热时）会分解出对健康有害的物质，不能用于包装食品。探究活动：用燃烧法区分聚乙烯薄膜与聚氯乙烯薄膜薄膜种类燃烧是否产生火焰是否有烟是否产生气

8、味聚乙烯聚氯乙烯教师引导：塑料的广泛应用方便了人们的生活，但大量的废旧塑料也开始危害人类的生存环境，即“白色污染”。阅读下发的资料，了解废旧塑料是如何对环境造成危害的？要消除“白色污染”，可采取哪些措施？学生讨论：生产可降解塑料。合成塑料：PE：（只含C、H无毒，薄膜可用于包装食品）鉴别法：烧之，易燃且燃烧时熔融落下，能继续燃烧，无特殊气味产生。PVC：（含C、H、Cl使用过程中会分解出有害物质，不宜用来盛装食品，但强度大）鉴别法：烧之，不易燃且燃烧时有一股刺激性气味。学生活动：阅读P238分析塑料的使用的利和弊。四、复合材料教师引导：了解橡胶制品及复合材料。天然材料；烧制材料；合成材料；上述

9、材料性能单一，已不能满足需要，于是一些科技工作者开始研究用新的物理、化学方法，根据实际需要去设计具有特殊性能的材料。近代出现的金属陶瓷、铝塑薄膜等复合材料就属于这一类。智能材料：能随着环境、时间变化改变自己的性能或形状，如像具有智能。现在研究成功，并崭露头解的形状记忆合金就属于这一类。智能材料已成为材料科学的一个重要前沿领域，有关研究及发展受到人们的极大重视。学生阅读P239分析：不同的材料有不同的性能，航天工业需要特殊的材料。请比较金属材料、陶瓷材料、合成材料、碳纤维复合材料各自的优缺点，你认为哪种材料更适合制造飞机的机翼、火箭的锥头？答：金属材料强度大，但不耐腐蚀。陶瓷材料耐高温，但脆性大，易破损。合成材料强