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2019-2020年高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第3節(jié) 復(fù)合材料教案（1） 魯科版必修1 教學(xué)過程 ［聯(lián)想質(zhì)疑］“神舟五號”載人飛船穿過大氣層時，外殼與大氣層摩擦產(chǎn)生幾千攝氏度的高溫，是什么材料經(jīng)受了這種考驗而使飛船安然無恙呢？運(yùn)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(xué)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(fù)合在一起形成的具有各成分優(yōu)點(diǎn)的新型材料。 ［交流研討］ 事實(shí)一：木材堅固、耐用，可作為建筑材料，它由木質(zhì)長纖維組成，靠被稱為木質(zhì)素的物質(zhì)粘接起來。木質(zhì)長纖維比較柔軟，木質(zhì)素較脆，它們各自都不能承受重壓，但這兩物質(zhì)復(fù)合后就構(gòu)成了強(qiáng)壯的樹干。 事實(shí)二：人們做泥磚時，往泥中摻入禾秸，可以提高泥磚的強(qiáng)度。 事實(shí)三：純棉布衣服、純化纖衣服分別有如下優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 純棉衣服 柔軟舒適、吸汗、不產(chǎn)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(chǎn)生靜電等 要獲得兼具化纖、純棉兩種布料優(yōu)點(diǎn)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(chǎn)出混紡布料。②利用特殊的編制方法編織生產(chǎn)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(shí)獲得什么啟示？ ［學(xué)生回答、教師總結(jié)］將兩種不同性質(zhì)的材料通過一定的方法復(fù)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(bǔ)它們的不足的新材料。 ［點(diǎn)評］聯(lián)想質(zhì)疑旨在引起學(xué)生興趣，其后通過學(xué)生對三個較為熟悉的事實(shí)的思考感悟、交流研討，讓學(xué)生產(chǎn)生一種將兩種不同材料復(fù)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(gòu)思、發(fā)明復(fù)合材料的思維歷程，培養(yǎng)學(xué)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(xué)上，我們生產(chǎn)出了各種復(fù)合材料。 ［板書］第三節(jié)復(fù)合材料 一、 認(rèn)識復(fù)合材料 ［交流研討］棉線、橡膠、含棉質(zhì)經(jīng)緯線的各種橡膠輪胎，這三者中，哪一種屬于復(fù)合材料？你認(rèn)為什么是復(fù)合材料？它在組成上有什么特點(diǎn)？各組成成分起什么作用？復(fù)合材料與原材料相比，在性質(zhì)上有什么優(yōu)點(diǎn)？ ［學(xué)生回答、教師總結(jié)］［板書］ 將兩種或兩種以上的性質(zhì)不同的材料經(jīng)過特殊的加工制成的材料稱為復(fù)合材料。復(fù)合材料既能保持原來材料的長處，又能彌補(bǔ)它們的不足，而且由于各組份之間的相互協(xié)同作用，產(chǎn)生了優(yōu)于原材料的新的性能。 基體――起粘結(jié)作用 增強(qiáng)體――起骨架作用 復(fù)合材料 ［過渡］將多種材料復(fù)合在一起，形成了性能優(yōu)異的復(fù)合材料，請交流研討，預(yù)測下列復(fù)合材料的性能。 ［交流研討］下面給出的基體材料和增強(qiáng)體材料經(jīng)過一定的復(fù)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(yīng)的連線。 復(fù)合材料 預(yù)測 性能 基體材料的類型 增強(qiáng)體材料的化學(xué)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(xué)穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高，密度小，韌性好 強(qiáng)度高，抗沖擊，絕緣性好，耐熱溫度低于300℃ 耐高溫，隔熱性好，強(qiáng)度、韌性得到改善 耐1600℃以上的高溫，強(qiáng)度高，密度小 ［點(diǎn)評］將教材中的金屬與碳改為水泥與石棉，更符合復(fù)合材料的概念。 ［板書］二、形形色色的復(fù)合材料 1． 生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料 ［交流研討］圖4－3－4給出的是一些生產(chǎn)、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(fù)合材料制成的。請同學(xué)們討論：玻璃鋼克服了玻璃、合成樹脂的哪些缺點(diǎn)？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(qiáng)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(qiáng)度不夠高的缺點(diǎn)，它具有強(qiáng)度高、密度小、韌性好、耐腐、耐磨、耐撞、絕緣、產(chǎn)品美觀、制造方便等優(yōu)良特性?？蓮V泛用于制作小型娛樂設(shè)施、管道、小舟、化工設(shè)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(fù)合材料，碳素纖維復(fù)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(fù)合材料不僅廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活，還廣泛用于航空航天等尖端科學(xué)領(lǐng)域。 ［板書］2。航空航天領(lǐng)域的復(fù)合材料 ［閱讀總結(jié)］復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有哪些具體的應(yīng)用？復(fù)合材料正向著什么方向發(fā)展？ ［概括整合］什么是復(fù)合材料？復(fù)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(chǎn)復(fù)合材料？元素及其化合物的組成和性質(zhì)與復(fù)合材料性能的關(guān)系如何？