化学与材料研制

化学与材料研制教学设计
一、教学背景：
本课程是化学与材料研制学科的基础课程，它主要介绍了化学与材料研制的有关知识，涵盖了物理化学学、无机化学学、有机化学学、无机材料科学等内容，为今后学习学科提供了重要的基础。

二、教学目标：
本课程的教学目标是，使学生在此课程结束时，能够掌握以下知识和技能：
1、理解物理化学学、无机化学学、有机化学学、无机材料科学的基本概念，掌握相关知识；
2、了解无机材料的种类，学习各种无机材料的特性，以及各种材料的化学特性和应用；
3、掌握有机化合物的合成方法，熟悉有机化合物的性质，以及各种有机材料的化学和应用；
4、理解和掌握材料加工技术，如熔炼法、浇铸法等；
5、学习和掌握材料表面改性技术，以及相关知识；
6、学习材料实验技术，掌握试验技术，以及材料储存、测试等应用技术。

三、教学内容：
1、物理化学学：介绍物理化学学的基本概念，包括物理化学、分子动力学、溶剂效应、固体理论、络合以及超分子结构等；
2、化学反应：介绍无机化学、有机化学反应机理；
3、无机材料科学：介绍无机材料的种类、无机材料的特性、各种材料的化学性质及其应用；。

化学与新材料的开发应用化学是一门研究物质组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。

在化学的研究中，新材料的开发与应用是一个重要的研究方向。

新材料是指在材料科学的领域中，通过先进的化学制备方法、加工技术和性能调控手段，研制出具有优异性能和特殊功能的材料。

新材料的开发与应用涉及到许多化学原理和方法，同时也为化学提供了新的研究课题和应用领域。

1.新材料的分类–纳米材料：纳米材料是指至少在一个维度上尺寸在纳米尺度的材料。

纳米材料的独特性质包括高比表面积、优异的力学性能、良好的热稳定性等。

–复合材料：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合在一起，形成具有新性能的材料。

复合材料的优点包括轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等。

–功能材料：功能材料是指具有特殊功能，如导电性、磁性、光学性能等材料的统称。

功能材料广泛应用于电子、光电子、能源等领域。

2.新材料的制备方法–化学气相沉积（CVD）：通过气相反应在基底表面沉积材料，制备纳米材料、薄膜等。

–溶液法：利用溶液中的化学反应制备新材料，如溶胶-凝胶法、沉淀法等。

–熔融法：将原料熔融后，通过冷却、拉伸等方法制备新材料。

–化学合成：通过化学反应合成新材料，如自组装、化学键合等。

3.新材料的性能调控–掺杂：将外来原子或分子引入材料中，改变材料的电子性质。

–复合：将不同性质的材料组合在一起，发挥各组分的优点。

–纳米化：通过减小材料的尺寸，调控其性能。

–表面修饰：通过在材料表面引入特定的官能团或物质，改变材料的表面性质。

4.新材料的应用领域–信息技术：纳米电子器件、光电子器件等。

–能源：锂离子电池、太阳能电池等。

–环境保护：催化净化、吸附材料等。

–生物医学：药物载体、生物传感器等。

化学与新材料的开发应用紧密相连，通过化学原理和方法，人们可以研究和开发出具有新性能和新用途的材料，推动科学技术的进步和人类社会的发展。

习题及方法：1.习题：纳米材料的特点是什么？解题思路：回顾纳米材料的定义和性质，找出纳米材料的特点。

第九单元化学与社会发展基础巩固知识回顾一、化学与能源开发1、清洁高效的氢能(1)氢能源的优点有 ________、 ____________ 、___________。

(2)氢能源目前不能推广的原因是氢气 _________、 _____________ 、____________。

2、应用广泛的化学电池(1)化学电池是一种将____________直接转化成________的装置。

其特点是__________、_____________ 、____________。

(2)电池工作主要是能转化为二、化学与材料研制1、玻璃是如何制成的玻璃是________、_______、_______-_______、___________2、“塑料王”是怎样诞生的(1)塑料是人工合成的、__________、________、的特点。

(2)的。

3、玻璃钢是钢吗(1)__________，又有钢般的，故俗称玻璃钢。

(2)复合材料是指材料。

三、化学与农业生产1、化肥——农作物的重要食粮(1)较大，因此④______肥、⑤肥是最主要的化学肥料。

体能使湿润的红色石蕊试纸变________色，则该化肥是铵态氮肥。

、农药——作物生长的卫士的一种杀菌剂是________________，它是用和生石灰混合制得。

________、_________等。

四、化学与环境保护、保护生命之源(1)水污染主要来自____________、 ____________ 和_____________ 。

(2)治理水污染的常用方法是__________________。

(3)目前世界各国对水污染普遍采用综合防治措施：如___ __ ___ ， _____ __。

2、还人类洁净的空气燃煤排出的___________________进入大气后，形成硫酸型酸雨。

3、与自然和谐相处(1)环境污染分两个过程，一是______________，二是________________。

化学和材料科学的重要性和进展化学和材料科学的重要性和进展化学和材料科学是两个非常重要的学科领域，对人类社会的发展和进步有着重要的影响。

随着科技的不断发展和人类社会的不断进步，化学和材料科学的研究也在不断深入和扩展。

一、化学科学的重要性和进展化学是一门研究物质组成、结构、性质及其变化规律的学科，它是自然科学的一个重要分支领域。

化学的研究内容非常广泛和深刻，包括化学反应的研究、物质的分离和提纯、新材料的研制和应用等等，可以说是在生产、研究和日常生活中都扮演着非常重要的角色。

在生产领域中，化学技术可以给大家提供一系列有益的用途，例如制造肥料、药品、化妆品、溶剂、合成纤维、油漆、金属、电子等等。

同时，化学科学的发展也促进了其他产业的发展，如石油、煤炭、化工等等。

现在，我们的生活中到处都有化学应用，我们可以从饮食、睡眠、身体保健、交通、通讯等许多方面感受到化学的有效性。

在研究领域中，化学是为研究各种生命现象及各种物质的基本原理提供了重要帮助的一门科学。

通过化学分析和实验研究，人们可以探索发现许多新的物质，并在这些物质的基础上发展出新的应用程序。

在日常生活中，化学科学给我们的带来的好处也是非常显著的，当我们使用化妆品、喝矿泉水、用洗衣液的时候，这些产品都是通过化学反应、物质提取和纯化等技术制造而成。

同时，我们也可以通过研究化学物质结构和性质的知识，在日常生活中避开一些可能对人体有害的物质。

二、材料科学的重要性和进展材料科学是研究材料的物理和化学性质、制备、加工、性能等诸多方面的学科。

材料科学研究的内容涉及几乎所有的人类生产活动，是现代科学和技术的重要组成部分。

可以说，人类文明的发展和进步，是基于材料科学技术的大幅提升。

作为现代科学和技术，材料科学与工程领域有着广泛而深入的联系。

材料科学对工程领域的发展有着重要的影响。

它已经成为了飞机、轮船和汽车等交通工具、计算机、手机、智能手机和太空科技等高科技产品的必修科目。

第 2 节新式资料的研制本节新式资料的研制能使学生认识到化学不单能够从自然界的矿物中提取资料，如金属资料，同时也能够经过化学过程开发更多的拥有优胜性能的资料〔如合成资料、复合资料）第一，教材经过简单的表达介绍了资料的分类，使学生进一步完美了脑筋中原有的物质分类系统。

接着教材要点介绍了三种常有的资料——无机资料、合成资料、复合资料的制取、性能和用途。

本节就知识自己没有什么难度，但因为学生受以前在生活中形成的一些错误认识的影响，在辨别一些常有资料时简单产生错误的判断，这是教课中应当注意的。

【教课目的】1.知识与技术认识常有的无机资料、合成资料、复合资料，领会经过化学方法可将用途小的物质转变为用途大的物质。

2.过程与方法知道资料是社会进步的物质基础，感觉资料的开发和应用与化学科学发展之间的关系。

3.感情、态度与价值观领会、感悟化学学习的价值，激发学习热忱。

【教课重难点】认识常有的资料并能依据所供给的常有资料判断其所属类型。

【教课方法】实验、研究、解说、议论、练习。

一、导入新课人类社会发展的历史证明，资料是社会进步的物质基础与先导。

它是人类赖以生计和发展、征服自然和改造自然的物质基础，是人类进步的里程碑。

纵观人类利用资料的历史，能够清楚地看到，每一种重要的新资料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提升到一个新的水平。

资料科学技术的每一次重要打破，都会惹起生产技术的革命，大大加快社会发展的进度，给社会生产和人们的生活带来巨大的变化，把人类物质文明推向更高的层次。

二、推动新课活动 1: 认识资料的分类【发问】我们平时生活中有哪些资料【学生】议论、回答。

【分析】在生活、生产中应用到的资料好多，依据他们的性质和根源能够分为四大类 :金属资料、无机非金属资料、合成资料和复合资料、【板书】资料分类 :金属资料、无机非金属资料、合成资料和复合资料。

活动 2 :感知非金属资料【过渡】不论在过去、此刻仍是未来，无机非金属在资猜中都据有重要的地位。

第二节化学与材料研制【学习目标】1.了解普通玻璃的生产原理，知道几种常见的新型玻璃；2.了解塑料的特性，并能用分子聚合的观点认识有机高分子材料的形成过程。

3.通过对玻璃钢制造原理的分析，知道使用混合的方法可以改变物质的性能、扩展物质的应用范围，增强对复合材料的开发与研制的重要性的认识。

【旧知回顾】1.生活和学习中常见的玻璃制品有哪些？_______________________________。

2.你所了解的复合材料有哪些？_______________________________________。

【新知学习】1.材料被看做人类文明发展的里程碑，可分为______材料、_______材料、________材料、___________材料四类。

2.玻璃是一种常见的——材料。

工业生产中通常用________、________、________按一定比例，在玻璃窑中高温烧制而成。

光纤通讯的________就是用玻璃纤维制造的。

3.塑料是由许多________聚合成________而形成的一类________材料。

日常生活中使用的食品袋、包装袋大部分是用________制成的，它是由许多________分子连在一起、聚合成大分子而形成的。

塑料废弃物多为白色，我们将其造成的污染称为“________”。

这一污染是当今社会的一大公害，越来越受到公众和政府的关注。

4.复合材料是由________或________以上的不同材料按一定方式在一起——制成的性能优越的新材料，具有广阔的开发和应用前景。

“玻璃钢”是由________与________复合在一起制成的。

【自我检测】1.下列不属于非金属材料的是（）A. 陶瓷B. 玻璃C. 水泥D. 玻璃钢2.聚氯乙烯塑料是制造电话卡的基本材料。

聚氯乙烯塑料属于（）1 / 2A. 无机非金属材料B. 金属材料C. 合成材料D. 复合材料3.材料是时代进步的重要标志，复合材料是新型材料研制的重要发展方向。

第六单元化学与社会发展第二节《化学与材料研制》（共1课时）第1课时自学-诊断一、自学目标：（根据目标读读、划划课本内容）1.了解普通玻璃的生产原理，知道常见的新型玻璃，通过化学方法可将用途小的质转化为用途大的物质。

2.了解塑料的特性，知道高分子材料是由小分子聚合而成的，并能用分子聚合的观点认识高分子材料的形成过程。

3.通过对玻璃钢制造原理的分析，知道使用混合方法可以改变物质的性能，扩展物质的应用范围，增强对复合材料的开发与研制的重要性的认识。

4.通过本节学习，进一步增强“化学使生活更美好”的信念。

二、问题导学：1．硅酸盐材料（1）原料：、、。

（2）原理（用化学方程式表示）2．有机高分子材料不同的塑料就是由不同的聚合成而形成的。

被誉为“塑料王”的、“”耐腐蚀和摩擦系数非常小，常用来制造容器、管道、阀门等。

3．复合材料复合材料：两种或两种以上的材料按一定方式在一起形成的新材料。

如玻璃钢是在中加入制成的。

三、学情诊断：【诊断1】南昌市地铁轨道1号线建成将极大改善市区交通状况。

地铁轨道通常是由锰钢制成的，锰钢属于（）A．金属材料 B．复合材料 C．合成材料 D．无机非金属材料物【诊断2】材料是生产、生活的物质基础。

下列物品与材料类别对应关系错误的是（）A．钢筋混凝土——复合材料 B．涤纶衣服——有机合成材料C．玻璃钢————金属材料 D．陶瓷假牙——无机非金属材料第1课时问题-探究四、探究重点：了解可降解塑料和对环境保护的意义五、问题记录：六、论证演练：第1课时觉悟-发展七、水平过关：1.根据《广州市城市生活垃圾分类管理暂行规定》第十一条，我市居民生活垃圾分为可回收物、餐厨垃圾、有害垃圾、其他垃圾四类。

可回收物主要有以下四种，其成分属于有机合成材料的是（）A.塑料B.纸类C.金属D.玻璃2. 原来，制作透明板的材料是特殊的 ( )A.金属材料B.天然纤维C.合成材料D.天然橡胶3.下列对物质的分类存在错误的是（）A.空气、石油、生铁都属于混合物B.塑料、包装泡沫、棉布都属于合成材料C.蚕丝、羊毛、羽绒都属于天然材料D.甲烷、乙醇、葡萄糖都属于有机化合物4．日常生活中的下列物品：①“飞火流星”足球②铝合金门窗③橡皮塞④大理石板⑤羊毛衫⑥铅笔芯⑦保鲜膜，主要是由有机高分子材料制成的是（）A．①②③⑤ B．①③⑤⑦ C．②③④⑤⑦ D．①③⑥⑦5.下列说法中，错误的是（）A. 羊毛属于天然纤维B. 尼龙衣料比纯棉衣料透气性好C. 合成橡胶可用于制作汽车轮胎D. 大量使用塑料制品易造成白色污染6.下列校园运动设施或器材中，没有用到合成材料的是（）A．排球 B．塑胶跑道 C．钢质单杠 D．尼龙跳绳7.节能、环保、高效、新材料的使用是上海世博会的亮点。