2022年高中化學(xué) 第三節(jié) 復(fù)合材料教案 新人教版必修1

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1、2022年高中化學(xué) 第三節(jié) 復(fù)合材料教案 新人教版必修1 一、 教材分析 （一）知識脈絡(luò) 教材通過對學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到的復(fù)合材料制成品的介紹，引出復(fù)合材料的概念、構(gòu)成、特性，然后通過對四種復(fù)合材料性能的交流研討，讓學(xué)生學(xué)會如何根據(jù)復(fù)合材料的組成，預(yù)測其性能。教材的第二部分介紹了生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料玻璃鋼和碳纖維復(fù)合材料，以及航空航天領(lǐng)域的特種復(fù)合材料，并簡要介紹了材料科學(xué)的發(fā)展過程和方向。 （二）知識框架 認(rèn)識復(fù)合材料 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。 基體――起粘結(jié)作用 增強體――起骨架作用 復(fù)合材料 復(fù)合材料既能保持原

2、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(chǎn)生了優(yōu)于原材料的新的性能。 2．形形色色的復(fù)合材料 基體：合成樹脂 增強體：玻璃纖維 玻璃鋼 碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維等增強陶瓷復(fù)合材料 二、教學(xué)目標(biāo) 1．知識技能目標(biāo) 認(rèn)識常見的復(fù)合材料及其用途，理解復(fù)合材料的概念，復(fù)合材料的基本組成、優(yōu)點。 2．方法與過程目標(biāo) 學(xué)習(xí)分析問題、解決問題的方法，能簡單預(yù)測不同材料復(fù)合后所產(chǎn)生的新材料的優(yōu)良特性。 初步了解根據(jù)對所需材料性能的特定要求，如何選擇組成復(fù)合材料的單一材料。 3．情感態(tài)度與價值觀目標(biāo) 通過對神奇復(fù)合材料的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣，通過

3、對我國科學(xué)成就的介紹，培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情。 三、重點、難點 1．知識重點、難點：認(rèn)識復(fù)合材料的基本組成。 2．方法重點、難點：學(xué)習(xí)分析問題、解決問題的方法，能簡單預(yù)測不同材料復(fù)合后所產(chǎn)生的新材料的優(yōu)良特性。 四、教學(xué)設(shè)計 [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)點的新型材料。 [交流研討] 事實一：木

4、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(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

5、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(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，又能彌補它們的不足的新材料。 [點評]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

6、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？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？ [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。

7、[交流研討]下面給出的基體材料和增強體材料經(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(fù)合材料的概念。

8、[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？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(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？