沪教版第2节 新型材料的研制优质学案

课题

  第二节  化学与材料

目标

知识目标：

1．知道材料是社会进步的物质基础，

2．知道材料的分类及在日常生活中的应用。

能力目标：

1．通过探究性实验掌握；

2．能够初步了解各种材料的优缺点及其应用

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

重点

 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

难点

 几种纤维、聚乙烯与聚氯乙烯的鉴别方法

教法

 讲解、练习

教  学  过   程

一、导学：

1．材料大致分为           、           、           、           四类；请各举一例         、         、         、         。

2．合成材料一般包括           、           、           三类。

3．人造纤维是以         和           为原料加工而成的；
   合成纤维是以        、        、        、        和空气为原料，经过一系列化学反应制造而成的。

4．我国环境保护亟待解决的“白色污染”问题是指                造成的污染。用来包装食品的塑料是               。

二、精讲：

一．金属材料

1．定义：金属材料包括               

2．金属使用的历史过程：阅读课本234页

提问：通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，你觉得与哪些因素有关？

回答：（1）                               

     （2）                                  

3．新型金属材料：各种合金

4．金属材料的优点及缺点：强度大，但不耐腐蚀

二．无机非金属材料

主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等   优点：耐高温；缺点：脆性大

问题：制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，反应原理是碳酸钠、碳酸钙在高温下分别跟石英反应生成硅酸盐（CaSiO3）。写出这两个反应的化学方程式。                 、                  [来源:学科网ZXXK]

三．合成材料（又称，有机合成材料）

1．主要包括：塑料、合成橡胶、合成纤维

   优点：强度大、密度小；缺点：不耐高温

2．塑料：

（1）常见的塑料：聚乙烯 、聚氯乙烯 、聚苯乙烯 、有机玻璃和电木塑料；

（2）实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯，观察现象[来源:学科网ZXXK]

聚乙烯：易燃，不断滴落，没有黑烟且无气味

聚氯乙烯：不易燃烧，大量黑烟，产生刺鼻气味

（3）塑料的应用带来的负面影响——“白色污染”

（4）解决“白色污染”问题：

A．尽可能的减少使用塑料制品；B．回收废旧塑料；C．研制推广可降解塑料

3．合成橡胶：

 合成橡胶与天然橡胶相比，优点为                     

4．合成纤维：

（1）几种纤维的性质比较实验：（灼烧）

棉花（天然植物纤维）：迅速燃烧，产生黄色火焰，有烧纸的气味，固体剩余物松脆

羊毛线（天然动物纤维）：燃烧，并产生烧焦羽毛的气味，固体剩余物松脆

尼龙线（合成纤维）：燃烧时先卷曲、融化，后燃烧，冷却后固体剩余物变硬

（2）合成纤维的优点与缺点

A．优点：               ；B．缺点：              

四．复合材料

1．定义：是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。

2．主要集中复合材料

（1）钢筋混凝土：[来源:学*科*网]

钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金属材料）的复合材料；

（2）机动车轮胎：

合金钢（金属材料）和合成橡胶（合成材料）的复合材料；

（3）玻璃钢：

塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料；

（4）碳纤维

课堂练习

1．纳米材料被誉为2l世纪最有前途的新型材料，纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管。下列说法中错误的是 （  ）              

    A．纳米碳管是一种新型的有机化合物

    B．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳

    C．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强

    D．纳米碳管在常温下化学性质稳定

2．一种新兴的金属其密度小、延展性好、耐腐蚀性强，它和它的合金材料在航空、航海和化学工业中逐步取代铝和铝合金材料而被广泛应用，该金属是（   ）          

    A．锌      B．钛      C．镁        D．锰[来源:学_科_网]

3．区别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的最佳方法是           (    )

    A．颜色    B．硬度    C．溶解性    D．燃烧，闻气体的气味

三、精练：[来源:Z§xx§k.Com]

1．用地壳中含量最多的金属和非金属元素组成的化合物为原料可生产耐高温、高强度的陶瓷，制造发动机零件。这种物质是（  ）                     A．Si02    B．A12O3    C．A1N   D．Fe2O3

2.下列各种材料属于有机合成材料的是               (    )

    A．用于制作人造卫星天线的钛～镍形状记忆合金

    B．用于制作纳米陶瓷材料的氮化硼

    C．用于制作灯饰外壳材料的聚苯乙烯塑料

    D．用于制作飞机机翼、火箭锥头的碳纤维材料

3．用羟基磷酸钙为原料生产的陶瓷能够制造人工骨、人工关节及人工假牙。已知其化学式中除钙离子外还含有3个PO43-离子、1个氢氧原子团，则其化学式是         (    )

 A．Ca5(OH)(P04)3         B．Ca3(OH)(PO4)3  

 C．Ca2(OH)(PO4)3       D．Ca6(OH)(PO4)3

4．不粘锅的内壁有一薄层聚四氟乙烯的涂料，它的化学式可表示为(CF2CF2)m(m为正整数)。下列关于聚四氟乙烯的说法错误的是 （   ）                                      

    A．该物质是由碳和氟气(F2)组成的混合物

    B．该物质分子中碳、氟(F)原子个数比为1：2

    C．该物质中含氟的质量分数为76％

D．该物质应该是一种化学稳定性很强的物质

5．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。科学家预计，到2011年一个电脑芯片上将会集成10亿个晶体管，其功能远比我们想像的要大得多，这对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯硅，其化学方程式为：

 ①Si02+2C        Si+2C0 ②Si+2Cl2       SiCl4  

③SiCl4+2H2       Si+4HCl

 其中反应①③属于            (    )

    A．化合反应    B．分解反应    C．置换反应    D．复分解反应

6．钛(Ti)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见非金属单质反应，钛是航空、军工、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石之一种称为金红石(TiO2)矿石。目前大规模生产钛的方法是：

第一步：金红石、炭粉混合在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，该步反应发生的化学方程式是                                      。

   第二步：在氩气的保护下，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。

    (1)此反应的化学方程式                                   。

    (2)如何由上述所得产物中获得纯净金属钛?简述主要步骤并写出有关化学方程式。

备   注

教后感