第二節(jié)化學(xué)與材料

1、第二節(jié) 化學(xué)與材料教學(xué)目標(biāo)：（一）認(rèn)知目標(biāo)：1知道材料是社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)，了解材料開發(fā)和應(yīng)用與化學(xué)科學(xué)發(fā)展之間的關(guān)系；2知道青銅、鋼鐵等合金在人類歷史發(fā)展中具有的劃時(shí)代的意義；3了解無(wú)機(jī)非金屬材料（如陶瓷、玻璃、水泥等）在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；4了解纖維等合成材料的分類、性質(zhì)和用途，知道“白色污染”的危害及其防治方法；（二）能力目標(biāo)：1通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)掌握幾種纖維、聚乙烯與聚氯乙烯的鑒別方法；2能夠初步了解各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用（三）情感目標(biāo)：通過(guò)材料化學(xué)的學(xué)習(xí)，了解各種材料在社會(huì)發(fā)展中的重要作用教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1無(wú)機(jī)非金屬材料的用途；2合成材料的概念、簡(jiǎn)單性質(zhì)和性能及其用途3復(fù)合材料的用途教

2、學(xué)過(guò)程復(fù)習(xí)：通過(guò)第一節(jié)的學(xué)習(xí)我們知道化學(xué)有助于人類解決能源危機(jī)引入：通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們將會(huì)發(fā)現(xiàn)化學(xué)為人類提供更豐富的材料講解：時(shí)代的劃分常以材料為標(biāo)志，人類社會(huì)曾經(jīng)歷了石器時(shí)代，青銅器時(shí)代，鐵器時(shí)代和鋼鐵時(shí)代，現(xiàn)又進(jìn)入高分子時(shí)代。讓我們閱讀P234頁(yè)回答下列問(wèn)題1人們對(duì)材料的認(rèn)識(shí)、制造和利用經(jīng)歷了哪些發(fā)展過(guò)程？天然材料；燒制材料；合成材料；可設(shè)計(jì)材料；智能材料。一、金屬材料：1、包括：青銅器時(shí)代：青銅（Cu、Sn合金，人類最早使用的合金鐵器時(shí)代：生鐵和鋼近現(xiàn)代：鋁及鋁合金、鈦合金，特種合金（高強(qiáng)度、高韌、耐高溫）貯氫合金、“形狀記憶”合金2、主要特點(diǎn)和用途：良好的延展性，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，有較

3、高的強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。缺點(diǎn)：不耐腐蝕 所以：防止金屬材料的腐蝕，延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命是保護(hù)金屬資源的方法之一。3、你還記得有哪些方法嗎？ 答：保持潔凈和干燥、電鍍、涂保護(hù)膜。過(guò)渡講解：長(zhǎng)久以來(lái)，金屬一直占據(jù)著材料王國(guó)的霸主，尤其是鋼鐵，應(yīng)用范圍更加廣泛。鋼鐵作為材料有它的許多優(yōu)點(diǎn)，然而也存在著諸如不耐腐蝕、不耐高溫、不夠堅(jiān)硬、不能絕熱等缺點(diǎn)。有趣的是，鋼鐵等金屬的短處，反過(guò)來(lái)恰恰是非金屬材料的長(zhǎng)處。不過(guò)陶瓷也有自己的“薄弱環(huán)節(jié)”：雖硬但無(wú)韌性，一碰就碎，一敲就斷，而且毫無(wú)彎曲延長(zhǎng)的余地。板書二、無(wú)機(jī)非金屬材料：1、包括：古代的陶瓷：制陶器、瓷器等新型陶瓷材料：制發(fā)動(dòng)機(jī)零件、人工骨、人工關(guān)節(jié)

4、、人造牙等其他：玻璃、水泥、金剛石、單晶硅等2、主要特性：耐高溫、大多數(shù)有較強(qiáng)的抗酸、堿等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕且不能導(dǎo)電。缺點(diǎn)：普通的脆性大。板書三、合成材料1、天然高分子材料：淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠天然纖維：純棉：用棉花、麻等植物纖維紡紗織成。鑒別法：點(diǎn)燃之燃燒不旺，不冒黑煙，燒后成細(xì)灰。特點(diǎn)：透氣、透汗但不耐磨。蠶絲、真絲：動(dòng)物的毛紡紗織成。鑒別法：點(diǎn)燃有燒焦羽毛味，灰不結(jié)成硬塊。人造纖維：將竹、木材通過(guò)化學(xué)方法加工而成。2、合成高分子材料：合成塑料、纖維、橡膠、粘合劑合成纖維：以石油產(chǎn)品、煤、石灰石、水、空氣等為原料，通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)制造而成。鑒別法：（化纖布）點(diǎn)燃之燃燒很旺，冒黑煙

5、，燒后凝結(jié)成團(tuán)。特點(diǎn)：強(qiáng)度大，不易變形。學(xué)生參考教與學(xué)P39：列舉穿過(guò)、看過(guò)、聽過(guò)的各種纖維名稱？純棉、純羊毛、兔絨、絲綢、人造絲、人造毛、人造棉、尼龍、錦綸、滌綸等。纖維的分類分類原料纖維（實(shí)物）備注天然纖維棉花、羊毛、蠶絲棉布、絲綢等人造纖維竹、木等人造棉、絲、毛化學(xué)方法加工合成纖維石油、煤、石灰石、水、空氣尼龍、錦綸、滌綸一系列化學(xué)反應(yīng)合成教師引導(dǎo)：這些不同類別纖維的原料不同、生產(chǎn)加工的方法也不同，那它們的性能有什么不同？穿在身上有什么不同的感覺(jué)呢？夏天或冬天你貼身穿的衣服喜歡什么面料全棉學(xué)生討論：天然纖維吸水性和透氣性好；合成纖維強(qiáng)度高、耐磨、彈性好、耐腐蝕、易產(chǎn)生靜電。教師引導(dǎo)：除了

6、已知的上述不同性能外，我們還可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察幾種纖維性質(zhì)的不同。請(qǐng)同學(xué)閱讀P237頁(yè)活動(dòng)與探究做好實(shí)驗(yàn)。探究活動(dòng)：1、用鑷子分別夾住純棉、頭發(fā)、化纖布料在酒精燈火焰上灼燒，辨別氣味，摸一下灰分別是什么感覺(jué)。2、另取棉花、頭發(fā)和化纖布料各兩份分別與試管中，分別倒入10%硫酸、3%燒堿溶液，靜置56分鐘，再將6支試管放置于40的熱水浴中溫?zé)?6分鐘后，用鑷子取出，用水洗滌纖維，觀察用水洗滌時(shí)的情況。干燥后，比較它們用酸、堿處理前后的差異。性質(zhì)纖維種類灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響棉花（纖維素）燃燒很快、產(chǎn)生黃色火焰，有燒紙的氣味灰燼是極細(xì)的粉末變脆稍微膨脹純羊毛（蛋白質(zhì)）有燒焦羽毛的氣味，

7、灰燼是極細(xì)的粉末幾乎無(wú)變化變脆化纖布料（合成纖維）纖維先卷縮、熔化，后燃燒，灰燼凝成一個(gè)硬塊。幾乎無(wú)變化幾乎無(wú)變化教師引導(dǎo)：人們?cè)诖罅渴褂煤铣衫w維的同時(shí)，還廣泛使用塑料，其制品之多難以想象。學(xué)生參考教與學(xué)P39：了解生活中常用的塑料種類和性質(zhì)用途。教師收導(dǎo)：雖然不同的塑料有不同的性能，但它們都是可以在一定條件下塑造成型的高分子材料。特別要注意的是，日常生活中使作的塑料薄膜有的有毒有的無(wú)毒，如聚乙烯薄膜無(wú)毒，可用于食品包裝；而聚氯乙烯薄膜有毒，使用時(shí)（特別在受熱時(shí)）會(huì)分解出對(duì)健康有害的物質(zhì)，不能用于包裝食品。探究活動(dòng)：用燃燒法區(qū)分聚乙烯薄膜與聚氯乙烯薄膜薄膜種類燃燒是否產(chǎn)生火焰是否有煙是否產(chǎn)生氣

8、味聚乙烯聚氯乙烯教師引導(dǎo)：塑料的廣泛應(yīng)用方便了人們的生活，但大量的廢舊塑料也開始危害人類的生存環(huán)境，即“白色污染”。閱讀下發(fā)的資料，了解廢舊塑料是如何對(duì)環(huán)境造成危害的？要消除“白色污染”，可采取哪些措施？學(xué)生討論：生產(chǎn)可降解塑料。合成塑料：PE：（只含C、H無(wú)毒，薄膜可用于包裝食品）鑒別法：燒之，易燃且燃燒時(shí)熔融落下，能繼續(xù)燃燒，無(wú)特殊氣味產(chǎn)生。PVC：（含C、H、Cl使用過(guò)程中會(huì)分解出有害物質(zhì)，不宜用來(lái)盛裝食品，但強(qiáng)度大）鑒別法：燒之，不易燃且燃燒時(shí)有一股刺激性氣味。學(xué)生活動(dòng)：閱讀P238分析塑料的使用的利和弊。四、復(fù)合材料教師引導(dǎo)：了解橡膠制品及復(fù)合材料。天然材料；燒制材料；合成材料；上述

9、材料性能單一，已不能滿足需要，于是一些科技工作者開始研究用新的物理、化學(xué)方法，根據(jù)實(shí)際需要去設(shè)計(jì)具有特殊性能的材料。近代出現(xiàn)的金屬陶瓷、鋁塑薄膜等復(fù)合材料就屬于這一類。智能材料：能隨著環(huán)境、時(shí)間變化改變自己的性能或形狀，如像具有智能?，F(xiàn)在研究成功，并嶄露頭解的形狀記憶合金就屬于這一類。智能材料已成為材料科學(xué)的一個(gè)重要前沿領(lǐng)域，有關(guān)研究及發(fā)展受到人們的極大重視。學(xué)生閱讀P239分析：不同的材料有不同的性能，航天工業(yè)需要特殊的材料。請(qǐng)比較金屬材料、陶瓷材料、合成材料、碳纖維復(fù)合材料各自的優(yōu)缺點(diǎn)，你認(rèn)為哪種材料更適合制造飛機(jī)的機(jī)翼、火箭的錐頭？答：金屬材料強(qiáng)度大，但不耐腐蝕。陶瓷材料耐高溫，但脆性大，易破損。合成材料強(qiáng)