2019-2020年高中化學(xué) 《功能高分子材料 復(fù)合材料》教案 蘇教版選修1.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 《功能高分子材料 復(fù)合材料》教案 蘇教版選修1 教學(xué)過程: 【引言】前面三節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了傳統(tǒng)意義上的有機(jī)高分子材料中的三大合成材料(塑料、合成纖維、合成橡膠),今天,我們來了解第四大合成材料(功能高分子材料)以及復(fù)合材料。 【板書】3.3.4功能高分子材料 復(fù)合材料 【過渡】何謂功能高分子材料?它的分類如何?它的性能和應(yīng)用怎樣?這些是我們這節(jié)課要弄清楚的。 【教師講解】一、功能高分子材料: 1.功能高分子材料的定義:功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。(它是一類性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的一種新型材料。) 2.功能高分子材料的分類: 物理功能高分子材料 如:導(dǎo)電材料、光敏性材料、液晶高分子材料 功能高分子材料 分離功能高分子材料 如:膜材料、吸附分離功能材料 化學(xué)功能高分子材料 如:高分子試劑、高分子鹵化劑 3.日常生活中常見的幾種功能高分子材料: 【投影】 用高吸水性樹脂制造的紙尿布 高吸水性樹脂 【教師講解】(1)高吸水性樹脂 高吸水性樹脂是一種新型的功能高分子材料,它本身不溶于水或有機(jī)溶劑,與水接觸時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)可吸收自身質(zhì)量幾百倍、上千倍,最高可達(dá)5300倍的水,即使擠壓也很難脫水,被冠于“超級(jí)吸附劑”的桂冠,因此可用作農(nóng)業(yè)、園林、苗木移植用保水劑。高吸水性樹脂與苯、乙醇、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化學(xué)試劑混合時(shí),可使試劑脫水,卻不與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。它吸收試劑中的水分后,變成一種凝膠狀的物質(zhì)。 【投影】 觸摸屏 導(dǎo)電橡膠按鍵 【教師講解】(2)導(dǎo)電性材料 如果在高分子中加入各種導(dǎo)電物質(zhì),如鐵粉、銅粉、石墨粉等,就可制成導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑等。 【投影】 人造心臟 【教師講解】(3)醫(yī)用高分子材料 a.性能:優(yōu)異的生物相容性;很高的機(jī)械性能。 b.應(yīng)用:制作人體的皮膚、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、腎等各種人工器官。 【投影展示】 玻璃鋼快船 波音767飛機(jī) 碳纖維網(wǎng)球拍 【過渡】不同的材料具有不同的性能,每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)。如普通金屬材料強(qiáng)度大,但易被腐蝕;普通陶瓷材料耐高溫,但易碎裂;合成高分子材料強(qiáng)度大、密度小,但易老化。航天工業(yè)需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料。海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。有沒有兼具它們優(yōu)點(diǎn)的一種材料呢?復(fù)合材料的出現(xiàn)很好地回答了這個(gè)問題。 【板書】二、復(fù)合材料 【學(xué)生閱讀】P108復(fù)合材料定義并回答。 【板書】1.復(fù)合材料的定義:復(fù)合材料是指兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合而成的一種新型材料。其中一種材料作為基體,其他的材料作為增強(qiáng)劑。 【教師講解】由于復(fù)合材料克服了單一材料的不足,一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,在綜合性能上超過了任一單一材料,是材料科學(xué)領(lǐng)域的重大突破。 【教師組織討論】P109有一個(gè)“交流與討論”欄目,請同學(xué)們舉出實(shí)例來說明人們的日常生活越來越離不開復(fù)合材料 【學(xué)生回答】日常生活中用的牙刷、塑料碗盆、地板、壁紙、人造心臟、人造骨、關(guān)節(jié)、網(wǎng)球拍、滑雪板、撐桿、弓箭…… 【教師組織練習(xí)】以上事實(shí)說明復(fù)合材料是人類賴以存在和發(fā)展的基礎(chǔ),那么,復(fù)合材料的組成怎樣?請同學(xué)們閱讀后完成下列練習(xí):(投影) 1.復(fù)合材料是由基體材料和分散于其中的增強(qiáng)材料組成的。 2.鋼筋混凝土中的混凝土是基體材料,分布于其中的鋼筋是增強(qiáng)材料;石棉瓦用石棉作增強(qiáng)材料,水泥作基體材料;碳纖維增強(qiáng)塑料用碳纖維作增強(qiáng)材料,樹脂作基體材料;碳纖維增強(qiáng)鋁用碳纖維作增強(qiáng)材料,金屬鋁作基體材料;碳纖維增強(qiáng)陶瓷用碳纖維作增強(qiáng)材料,新型陶瓷作基體材料。 【教師組織討論】P109有一個(gè)“問題解決”欄目,請同學(xué)們將課前查閱到的資料進(jìn)行交流。 【學(xué)生回答】玻璃鋼是一種以高分子樹脂為基體,以玻璃纖維為增強(qiáng)體,經(jīng)過復(fù)合工藝而制成的復(fù)合材料。通常具有耐腐蝕,抗老化,絕緣性好等特點(diǎn),在管道、造船、汽車制造等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。 玻璃鋼堅(jiān)韌,比鋼材輕得多。噴氣式飛機(jī)上用它作油箱和管道,可減輕飛機(jī)的重量。 登上月球的宇航員們,他們身上背著的微型氧氣瓶,也是用玻璃鋼制成的。玻璃鋼加工容易,不銹不爛,不需油漆。 我國已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇及游艇。節(jié)約了不少鋼材。 化工廠也采用酚醛樹脂的玻璃鋼代替不銹鋼做各種耐腐蝕設(shè)備,大大延長了設(shè)備的使用壽命。 玻璃鋼無磁性,不阻擋電磁波通過。用它來做導(dǎo)彈的雷達(dá)罩,就好比給導(dǎo)彈戴上了一副防護(hù)眼鏡,既不阻擋雷達(dá)的“視線”,又起到防護(hù)作用。 【過渡】同學(xué)們查閱的資料很全面。由此我們可以得出復(fù)合材料的性能為: 【板書】2.復(fù)合材料的性能:強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、絕緣,在綜合性能上超過了單一材料。 【過渡】通過上面的討論,我們同樣也可以得出復(fù)合材料應(yīng)用的方面為: 【板書】3.復(fù)合材料的應(yīng)用: (1)建筑方面(內(nèi)外墻板、地板、壁紙、透明瓦、空調(diào)罩、風(fēng)機(jī)、玻璃鋼水箱、衛(wèi)生潔具、凈化槽); (2)體育運(yùn)動(dòng)器件(網(wǎng)球拍、滑雪板、撐桿、弓箭等 (3)汽車工業(yè)方面(輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、連桿、軸瓦、減振鋼板、車廂板、門窗、座椅); (4)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域(醫(yī)用X光機(jī)、矯形支架、人造心臟、人造骨、關(guān)節(jié));化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域(化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床、精密儀器) (5)航空航天領(lǐng)域(飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)艙、整流罩、方向舵、飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽能電池翼和外殼、大型運(yùn)載火箭的殼體、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件); 【投影展示】 神州7號(hào)宇航員穿的宇航服 隱形眼鏡 【結(jié)語】今天這節(jié)課,我們學(xué)習(xí)了功能高分子材料以及復(fù)合材料。通過學(xué)習(xí),我們了解到功能高分子材料、復(fù)合材料在生活中無處不在,我們要做生活的有心人,留意身邊的各種材料,新材料的出現(xiàn)是科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)縮影。材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類文明的重要里程碑。當(dāng)今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。從物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)上可將材料分為四大類:金屬材料(金屬和合金)、無機(jī)非金屬材料(陶瓷、玻璃、水泥等)、有機(jī)高分子材料(塑料、合成橡膠、合成纖維、功能高分子材料)、復(fù)合材料。請同學(xué)們閱讀P109“拓展視野---碳纖維增強(qiáng)材料的應(yīng)用”,并完成下列三個(gè)問題:(投影) 1.復(fù)合材料是一種新型的有發(fā)展前途的材料。目前,復(fù)合材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是( D ) A.高吸水性樹脂 B.人類的人工器官 C.新型治療藥物 D.航空航天工業(yè) 2.下列物質(zhì)屬于復(fù)合材料的是 ( B ) A.鋼化玻璃 B.玻璃鋼 C.人造皮革 D.人造羊毛 3.醫(yī)用高分子材料要求材料必須具有 優(yōu)良性能。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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