鲁科版高中化学必修一第二节 铝、金属材料、复合材料.doc

第3节 复合材料(1)传统无机非金属材料是玻璃、水泥、陶瓷，特点是性质稳定、熔点高，易破碎。

(2)常见的金属材料有生铁、钢、不锈钢、铜、铝合金等。

(3)常见的有机合成材料有塑料，合成纤维，合成橡胶。

(4)新型无机非金属材料有光导纤维，高温结构陶瓷，生物陶瓷，压电陶瓷等。

(5)将金属制成合金，可保持单一金属的长处，性能优于纯金属。

生铁、钢、不锈钢都属于铁的合金。

一、认识复合材料 1．概念将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。

2．组成复合材料⎩⎪⎨⎪⎧基体：起黏结作用增强体：起骨架作用3．优点复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。

二、形形色色的复合材料 1．生产、生活中常用的复合材料(1)玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。

优点：强度高、密度小，且有较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。

(2)碳纤维增强复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体。

优点：具有韧性好、强度高而质轻的特点。

2．航空、航天领域中的复合材料(1)飞机、火箭、导弹等用的复合材料，大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料。

优点：耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等。

(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。

1．下列说法错误的是( )A ．玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料B ．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C ．制造网球拍所用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体D ．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析：飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，B 项错误。

答案：B2．请用短线把下列物质及其用途、主要性能相互连在一起：答案：A —a —② B —c —④ C —d —① D —b —③ E —e —⑤复合材料1．分类(1)按基体分类⎩⎪⎨⎪⎧树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料(2)按增强体形状分类⎩⎪⎨⎪⎧颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料2．各种复合材料的比较材料名称基体增强体主要性能主要用途玻璃钢合成树脂玻璃纤维强度高，密度小，耐化学腐蚀，绝缘性和机械加工性能好娱乐设施、运输罐、电话亭、餐桌椅等碳纤维增强复合材料合成树脂碳纤维韧性好，强度高，质轻高尔夫球杆、球拍、钓鱼竿、赛车等航空复合材料金属最广泛的是碳纤维，还有硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐高温，强度高，导电性好，不吸湿和不易老化飞机、火箭的机翼和机身，导弹的壳体、尾翼航天复合材料陶瓷多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维耐高温，韧性强航天飞机机身[例]某复合材料是以人工碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。

鲁科版·高中化学目录
必修一(化学)
第1章认识化学科学
第1节走进化学科学
第2节研究物质的程序和方法
第3节化学中常用的物理量——物质的量(上)、(下)本章自我评价第2章元素与物质世界
第1节元素与物质的分类
第2节电解质
第3节氧化剂和还原剂(上)、(下)
本章自我评价
第3章自然界中的元素
第1节碳的多样性(上)、(下)
第2节氮的循环(上)、(下)
第3节硫的转化
第4节海水中的化学元素(上)、(下)
本章自我评价
高一上学期结束
第4章元素与材料世界
第1节硅无机非金属材料(上)、(下)
第2节铝金属材料(上)、(下)
第3节复合材料(上)、(下)
本章自我评价
附录
必修二(化学)
第1章原子结构与元素周期律
第1节原子结构
第2节元素周期律和元素周期表
第3节元素周期表的应用(上)(下)
本章自我评价
第2章化学键化学反应与能量
第1节化学键与化学反应
第2节化学反应的快慢和限度
第3节化学反应的应用(上)(下)
本章自我评价
第3章重要的有机化合物
第1节认识有机化合物
第2节石油和煤重要的烃
第3节饮食中的有机化合物(上)(下)第4节塑料橡胶纤维(上)(下) 本章自我评价。

第1课时 铝与铝合金[学习目标] 1.能从物质类别，元素化合价的角度，依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测铝及其化合物的性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象，设计制备、分离、检验等简单任务的方案。

2.了解Al 、Al 2O 3、Al(OH)3的主要性质和用途。

一、铝与铝合金 1．铝的存在铝在地壳中的含量仅次于□01氧和□02硅，居第三位。

在自然界中铝元素以□03化合态存在。

2．铝的性质(1)物理性质：□04银白色固体，质□05软，密度□06小，导电性仅次于 金、□07银和□08铜。

(2)化学性质 ①铝与非金属的反应铝与O 2反应：铝在氧气中燃烧的化学方程式为□094Al ＋3O 2=====点燃2Al 2O 3。

该反应的现象为：□10发出耀眼的白光、放出大量的热。

②铝与酸的反应与非氧化性酸：如盐酸、稀硫酸等反应，离子方程式为□112Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑。

与氧化性酸：如Al 常温下遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生□12钝化。

③铝与强碱溶液反应铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为□132Al ＋2NaOH ＋ 6H 2O===2Na[Al(OH)4]＋3H 2↑，离子方程式：□142Al ＋2OH －＋ 6H 2O===2[Al(OH)4]－＋3H 2↑。

④铝热反应Al 在高温下与Fe 2O 3反应的方程式为□152Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3。

该反应常用于□16焊接钢轨、冶炼难熔的金属等。

3．铝合金及其制品(1)形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。

(2)性能：密度□17小、强度□18高、塑性□19好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等。

二、铝的重要化合物1．氢氧化铝[Al(OH)3]——两性氢氧化物 (1)物理性质①色态：□01白色胶状固体物质。

②溶解性：几乎□02不溶于水。

复合材料将不同功能和性能的多种材料用化学方法使其结合成一体，将产生具有某些特殊性能并优点互补的新型复合材料。

复合材料主要有以下几类：(1)聚合物基复合材料主要是指纤维增强聚合物材料。

如将碳纤维包埋在环氧树脂中使复合材料强度增加，用于制造网球拍、高尔夫球棍和滑雪橇等。

玻璃纤维复合材料是玻璃纤维与聚酯的复合体，可以用于结构材料，如汽车和飞机中的某些部件、桥体的结构材料和船体等，其强度可与钢材相比。

增强的聚酰亚胺树脂可用于汽车的塑料发动机，使发动机质量减小，节约燃料。

(2)陶瓷基复合材料为改变陶瓷的脆性，将石墨或聚合物纤维包埋在陶瓷中，制成的复合材料有一定的韧性，不易碎裂，而且可以在极高的温度下使用。

这类陶瓷基复合材料可望成为汽车、火箭发动机的新型结构材料。

金属网陶瓷基材料具有超强刚性，可作为防弹衣的材料。

(3)金属基复合材料在金属表面涂层，可以保护金属表面或赋予金属表面某种特殊功能，如金属表面涂油漆可以抗腐蚀；金属表面作搪瓷内衬可制造化学反应釜；金属表面镀铬可使表面光亮；金属表面涂以高分子弹性体赋予表面韧性，可作为抗气蚀材料用于水轮机、汽轮机的不锈钢叶片上，延长其使用年限；在纯的硅晶片上复合多层有专门功能的物质可用于计算机的集成电路片。

近年来出现的铝硼纤维，其比强度为铝合金的2倍，比模量为铝合金的3.5倍，用于飞机，质量可减小23%～40%。

铜钨纤维可耐1 100 ℃～1 300 ℃的高温。

其他复合材料如在醋酸纤维片上涂上氯化银及多层不同的染料化学品便成了彩色胶片。

在木材上浸渍高分子单体，经引发聚合后就可制成表面光洁、内部结构增强的木材聚合物复合材料。

混凝土高聚物复合材料可使混凝土增强和增韧。

总之，不同材料的复合是研究新型材料的一个发展方向。

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鲁科版高中化学必修模块《化学1》课程纲要◆课程类型：必修课程◆教材：鲁科版高中化学必修模块《化学1》◆授课时间：36课时◆设计：李勇张楠王岩陈常峰◆授课对象：高一年级◆课程目标通过本模块的学习，你将能：1．知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学。

2．了解物质的组成，结构和性质的关系；认识化学变化的本质，初步了解化学反应的规律。

能应用元素化合物知识举例说明物质的分类、组成、结构和性质的关系，加深对化学反应本质及反应规律的认识。

3．初步学会几种常见离子的检验方法，说出物质分离提纯的方法及原理；独立操作容量瓶；能较规范完整地写出简单的实验设计步骤。

4．通过每个专题的复习与总结，初步掌握分类、比较、归纳、总结、构建知识网络等学习方法。

5．通过本模块的学习，知道化学学科的主要研究对象，体验科学探究的思维方式和过程。

6．能从化学的视角观察、关注个人生活及生存环境，体会化学与个人生活及社会发展的密切关系，对与化学有关的问题能做出合理的判断。

◆学情分析及建议由于初中化学属于义务教育阶段，内容少，知识形象、简单、易记、易懂，就事论事，所解决的问题基本不跳出课本的范畴。

教材对学生综合分析的能力要求较低，思维的深度和广度不够广阔，基本上停留在形象思维的层次。

因此，初中学生学习化学的方法主要是记忆，重现，简单模仿。

刚升入高中的学生总喜欢把初中那一套学习习惯和学习方法照搬到高中，相信老的习惯，坚持以记忆为主要特征的学习方法，死记硬背，结果造成顾此失彼，这也是高一学生学不好化学的因素之一。

因此，在《化学1》的教学实施中，一定设法做好初高中化学教与学的衔接。

古人说：授人以鱼，只备一饭之需；授人以渔，则可终身享用。

教学生如何学习，是学生能有效、正确地进行各种知识及技能的学习，正是授人以渔之举。

因此作为高中化学教师，特别是高一化学教师在教学中要重视学法指导，使学生由以记忆为主要特征的学习方法转到以抽象思维为主要特征的学习方法上来，对学生进行如何联想、如何归纳、如何总结等学法指导，使学生尽快适应高中化学的学习。

第2节 铝 金属材料一、教材分析 （一）知识脉络材料包括合成高分子材料、无机非金属材料、金属材料和各种复合材料。

由于学生已经学习了无机非金属材料在生产、生活中的应用，从学生的认知结构来看，学习金属材料是学生认知结构发展的需要。

本节教材从以下两条线索展开：一是金属及其化合物的性质．．线索，并以铝及其重要化合物为代表物作为抓手进行研究，为学生学习元素周期律奠定基础；二是金属材料及其合金的应用．．线索，并伴之以常见金属金、银、铜等的应用，给学生认识物质世界提供了一个更广阔的空间。

（二）知识框架（三）本节教材的主要特点1.理论联系实际。

铝、金、银、铜等常见金属是学生在生产生活中经常碰到的物质，学生感性认识丰富，有探究的欲望和兴趣。

2.应用分类的思想和研究物质性质的方法来研究具体物质的性质，突出过程与方法的训练。

二、教学目标1.使学生了解常见金属的代表物——铝的还原性；了解氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物在化学性质上与其他常见金属及其化合物的不同，并能列铝单质 氧化铝、氢氧化铝铝 和 铝制品金属 和 金属材料黑色金属材料 有色金属材料不锈钢 金、银、铜及其它 有色金属材料特殊 一般 一般 特殊举铝合金材料在生产生活中的重要应用。

2.通过对不锈钢不易锈蚀原理的认识，使学生进一步体会金属性质与金属材料的密切关系。

3.使学生了解金、银、铜的主要性质以及它们作为材料在工业生产和高科技领域的应用。

4.初步了解合金的概念。

三、重点、难点（一）知识与技能重点和难点：铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的的两性。

（二）过程与方法运用实验分类的方法来研究物质的性质。

四、教学准备（一）学生准备1.预习本节教材的两个问题，即铝和铝合金、金属与金属材料。

2.寻找铝、铁、铜、银等金属单质的制品，并留作班上学习时展示之用。

（二）教师准备1.教学课件、图片、与本节教材相关的音像资料。

2.几种种金属样品实物及实验仪器与药品。

五、教学方法：实验探索法。