2019-2020学年高中化学 第四章 元素与材料世界 4.3 复合材料教案 鲁科版必修1.doc

第3节 复合材料一、认识复合材料1．概念将______________________________的材料经____________而制成的材料。

2．组成复合材料⎩⎪⎨⎪⎧基体：起 作用 ：起 作用 3．优点既保持了__________的特点，又使各组分之间____________，形成了______原材料的特性。

4．分类二、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__________作增强体、__________作基体的复合材料。

玻璃钢的强度可达到甚至超过合金钢的强度，而密度只有钢铁的1/5左右；同时保持着较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。

(2)目前制造高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、钓鱼竿、赛车、赛艇、滑雪板和冲浪板等体育用品，采用的大多是____________复合材料。

这种复合材料是在__________的基体中加入了__________作增强体，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、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体、尾翼中的复合材料，大多是以______为增强体、______为基体的复合材料。

这些材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。

作为增强体的纤维是__________、__________、__________和____________等耐热性能好的纤维，其中应用最广泛的是__________；作为基体的金属用得较多的是____、____、____等密度小的轻金属。

(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由______和______复合而成的材料制成的。

在这种复合材料中，增强体多为__________、________或____________，基体的主要成分有____________、MgO·Al 2O 3陶瓷、____________、Al 2O 3·ZrO 2陶瓷、Si 3N 4陶瓷、________等。

第3节复合材料1．材料科学的发展过程及单一材料的优缺点(1)材料科学的发展过程材料科学的发展经历了天然材料、无机非金属材料、金属材料、有机合成材料、复合材料这五个过程。

(2)常见的几种单一材料的优缺点通过前面的学习，我们已经对金属材料、无机非金属材料有了大体的了解，现实生活中，A．玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合而成的晶体B．高温结构陶瓷具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度小、耐磨损、密度大的特点C．氧化铝陶瓷的熔点低、硬度小D．镁铝合金的强度高、密度小，可用于飞机制造业解析：玻璃属于玻璃态物质，不是晶体，它没有固定的熔点，A错误；B中高温结构陶瓷硬度大、密度小；氧化铝陶瓷是高温结构陶瓷，熔点高，故C错误；镁铝合金硬度大、质轻，因此可用于飞机制造业，故D对。

答案：D2．认识复合材料(1)复合材料的定义将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的新材料称为复合材料。

(2)复合材料的组成复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。

(3)复合材料的特点单一材料往往有或多或少的不足，如金属材料易被腐蚀，有机合成材料易老化、不耐高温，陶瓷材料易破碎等，复合材料可以既保持原有材料的特点，又能使各组分之间协同作用，形成优于原材料的特性。

一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良特性，在综合性能上超过了单一材料。

(4)几种复合材料的性能(5)复合材料的分类复合材料种类繁多，按基体分类，可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料；按增强体的形状分类，可分为颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。

【例2】 下列说法正确的是( )A ．所有复合材料都由基体和增强体两部分组成B ．复合材料的化学成分可能只有一种也可能含有多种C ．基体在复合材料中起骨架作用D ．复合材料按基体材料分类可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和纤维增强复合材料解析：因为复合材料都由基体和增强体两部分组成，所以其化学成分至少有两种，B 项错；基体在复合材料中起黏结作用，C 项错；树脂基复合材料和金属基复合材料是按基体材料分类的，而纤维增强复合材料是按增强体形状分类的，分类标准不统一，D 项错。

第4章材料家族中的元素第3节复合材料【教学目标】1.了解复合材料的形成和组成部分2.体会物质的元素组成与材料性能的关系3.能列举几种常见的复合材料及其在生产、生活中的重要应用【教学过程】“神舟五号”载人飞船穿过大气层时，外壳与大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性，你知道它是用什么材料制成的吗？是金属、陶瓷、还是塑料？［学生讨论、教师讲解］所用材料并不是单一的金属、陶瓷、或塑料，而是它们复合在一起形成的具有各成分优点的新型材料。

一、［交流研讨］事实一：木材坚固、耐用，可作为建筑材料，它由木质长纤维组成，靠被称为木质素的物质粘接起来。

木质长纤维比较柔软，木质素较脆，它们各自都不能承受重压，但这两物质复合后就构成了强壮的树干。

事实二：人们做泥砖时，往泥中掺入禾秸，可以提高泥砖的强度。

事实三：纯棉布衣服、纯化纤衣服分别有如下优缺点：纤的混纺纱线，再生产出混纺布料。

②利用特殊的编制方法编织生产一面为纯棉纱、一面为化纤的涤盖棉布料。

你可以从上述事实获得什么启示？［学生回答、教师总结］将两种不同性质的材料通过一定的方法复合在一起，可获得一种既能保持或发展原来材料的长处，又能弥补它们的不足的新材料。

［点评］联想质疑旨在引起学生兴趣，其后通过学生对三个较为熟悉的事实的思考感悟、交流研讨，让学生产生一种将两种不同材料复合在一起，就可以获得性能较单一材料更为优良的新材料的想法，旨在再现人们构思、发明复合材料的思维历程，培养学生发现提出问题、分析解决问题的能力。

发现提出问题与分析解决问题同等重要！［过渡］根据这种思想，在化学上，我们生产出了各种复合材料。

二、认识复合材料。

【交流·研讨】单一材料的优缺点：材料 实例 优点缺点 金属材料 钢铁硬度大、机械性能好易被腐蚀无机非金属材料普通玻璃性质稳定、熔点高易破碎有机合成材料塑料强度大、电绝缘，良好的热塑性、热固性易燃烧、易老化，废弃后不易分解 1、复合材料的定义及组成在撑杆跳项目中，运动员使用的撑杆的材料，既不是金属材料、无机非金属材料，也不是有机合成材料。

第4章第3节复合材料【本讲教育信息】一. 教学内容：第4章第3节复合材料二. 教学目的1、了解复合材料的形成和组成部分2、体会物质的元素组成与材料性能的关系3、能列举几种常见的复合材料及其在生产、生活中的重要应用……三. 教学重点、难点复合材料的组成四. 知识分析科学技术是人类文明进步的基本推动力。

20世纪的历史表明：科学技术的发展常常会超乎我们的想像，但科学技术的发展又离不开我们的想像。

人类正面临着新科技革命的挑战。

而新材料技术是技术的基础，它是文明大厦的基石，它包括对超导材料、高温材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶态材料、单晶材料、纤维材料、高性能材料等的开发和利用。

运动员在登山时用的保险绳、滑雪时用的滑雪板及钓鱼竿上的渔线等这些小巧、灵活而强度高的东西是用什么材料构成的呢？（一）认识复合材料1、材料科学的发展过程材料科学的发展经历了天然材料、无机非金属材料、金属材料、有机合成材料、复合材料这五个过程。

其中，无机非金属材料主要包括陶瓷材料、玻璃材料、无机非金属涂层材料等。

此类材料一般耐高温、抗腐蚀，有些材料还有独特的光电特性。

硅酸盐材料主要指水泥、玻璃、陶瓷等，是传统的无机非金属材料。

而半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等是新型无机非金属材料。

2、复合材料的定义及组成复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的。

复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。

3、复合材料的分类按基体分类，可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。

按增强体分，可分为颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。

发展较快、应用较广的是纤维做增强体的复合材料。

4、复合材料的特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。

单一材料的缺点都可以通过复合的方法予以改善和克服。

（二）形形色色的复合材料1、生产、生活中的复合材料（1）玻璃钢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。

高中化学的复合材料教案
主题：复合材料的性质和应用
教学目标：
1. 了解复合材料的定义和分类；
2. 掌握复合材料的性质和特点；
3. 了解复合材料在生活和工业中的应用。

教学内容：
1. 复合材料的定义和分类；
2. 复合材料的性质和特点；
3. 复合材料的应用领域。

教学重点：
1. 复合材料的定义和分类；
2. 复合材料的性质和特点。

教学难点：
1. 复合材料的应用领域。

教学过程：
一、导入（5分钟）
让学生观察周围的物品，引导他们思考这些物品是由什么材料制成的，是否是复合材料。

二、讲解（15分钟）
1. 介绍复合材料的定义和分类；
2. 分别介绍聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。

三、探究（20分钟）
1. 分组讨论，让学生自行搜索复合材料的性质和特点；
2. 指导学生进行实验，比较不同类型的复合材料的强度、硬度、韧性等性质。

四、展示（10分钟）
组织学生展示他们的研究成果，分享不同类型的复合材料的性质和特点。

五、总结（5分钟）
总结本节课学习的内容，强调复合材料的重要性和广泛应用领域。

六、作业（5分钟）
布置作业：了解一个实际应用复合材料的产品，研究其材料组成和性质。

教学反思：
通过本节课的教学，学生能够深入了解复合材料的定义、分类、性质和应用，培养他们的实验和研究能力，提高他们对材料科学的认识和理解。

第三节2019-2020年高中化学 4.3《复合材料》教案鲁科版必修1.一、教材分析（一）知识脉络教材通过对学生日常生活中经常接触到的复合材料制成品的介绍，引出复合材料的概念、构成、特性，然后通过对四种复合材料性能的交流研讨，让学生学会如何根据复合材料的组成，预测其性能。

教材的第二部分介绍了生产生活中常用的复合材料玻璃钢和碳纤维复合材料，以及航空航天领域的特种复合材料，并简要介绍了材料科学的发展过程和方向。

（二）知识框架1．认识复合材料将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。

基体――起粘结作用复合材料增强体――起骨架作用复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，而且由于各组份之间的相互协同作用，产生了优于原材料的新的性能。

2．形形色色的复合材料基体：合成树脂玻璃钢增强体：玻璃纤维碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维等增强陶瓷复合材料二、教学目标1．知识技能目标认识常见的复合材料及其用途，理解复合材料的概念，复合材料的基本组成、优点。

2．方法与过程目标学习分析问题、解决问题的方法，能简单预测不同材料复合后所产生的新材料的优良特性。

初步了解根据对所需材料性能的特定要求，如何选择组成复合材料的单一材料。

3．情感态度与价值观目标通过对神奇复合材料的学习，激发学生对化学的兴趣，通过对我国科学成就的介绍，培养学生的爱国热情。

三、重点、难点（一）知识上重点、难点认识复合材料的基本组成。

（二）方法上重点、难点学习分析问题、解决问题的方法，能简单预测不同材料复合后所产生的新材料的优良特性。

四、教学设计［联想质疑］“神舟五号”载人飞船穿过大气层时，外壳与大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性，你知道它是用什么材料制成的吗？是金属、陶瓷、还是塑料？［学生讨论、教师讲解］所用材料并不是单一的金属、陶瓷、或塑料，而是它们复合在一起形成的具有各成分优点的新型材料。

【教学目标】知识与技能目标能力目标情感价值观目标了解复合材料的形成和组成部分提高学生运用“组成、结构决定性能和应用”观点分析问题、解决问题的能力通过课内、课外阅读，培养学生的自学能力认识复合材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用培养学生关注社会、关注科技发展的情感。

了解几种常见的复合材料的特点、性能及其在生产生活中的应用体会物质的元素组成与材料性能的关系【自主性学习】旧知识回顾:1、材料可以分为哪几类？2、无机非金属材料有哪些类？3、常见金属材料有哪些？新知识学习：阅读讨论，解答问题1、什么是复合材料？复合材料由哪两部分组成?各起什么作用?2、人们为什么要把不同的材料复合起来?和单一材料相比,复合材料有何优势?3、复合材料分类？4、生产生活中常用复合材料。

5、航天航空领域中的复合材料的基体和增强体分别是什么?有什么性能？填写学案一、认识复合材料1、传统无机非金属材料的基本特征_________、_________、___________。

新型无机非金属材料则具有_______、_________。

金属材料分为__________、______________两大类。

2、复合材料是______________________ _______________________________，复合材料有两部分组成，一部分为__ ____,起_____ __作用；另一部分称为_________，起________作用。

3、合成树脂属于_________化合物，熔点_________、_______导电、________熔化、水溶性_______、能溶于________、_________有机溶剂。

二、形形色色的复合材料1、复合材料的分类按基体分类：（1）______________ (2)_____________ (3)_____________按增强体形状分类：（1）______________ (2)_____________ (3)_____________2、生产生活中常用的复合材料玻璃钢是一种________________________________________________的复合材料，其特征有_______________________________________________。

4-3.复合材料【教学目标】1.了解常见的复合材料及其用途【引入】1.前面我们学习了金属材料、无机非金属材料、有机合成材料,请指出我们日常生活用品分别用什么材料制造的?2.那么这些材料是否已能完全满足人们生活的需要呢?3.运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性,这三种材料能满足要求吗?4.“神州五号”载人飞船穿过大气层时,外壳和大气层摩擦产生几千摄氏度的高温,这些材料又能否经受这种考验而使飞船安然无恙?一、认识复合材料1、传统无机非金属材料的基本特征_________、_________、___________,新型无机非金属材料则具有_______._________。

金属材料分为__________.______________两大类。

复合材料1、定义：复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。

一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能，在综合性能上超过了单一材料。

2、组成：复合材料有两部分组成，一部分为起黏结作用；另一部分称为，起骨架作用。

二、形形色色的复合材料1、复合材料的分类按基体分类：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、几种复合材料的比较复合材料基体增强体主要性质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碳纤维增强复合材料合成树脂碳纤维韧性好，强度高，质轻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，韧性强例1：复合材料的使用使导弹的射程有了很大提高，其主要原因在于（）A、复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化B、复合材料的使用可以使导弹的质量减轻C、复合材料的使用可以使导弹承受超强度的改变D、复合材料的使用可以使导弹承受温度剧烈变化例2、复合材料的优点是（）①强度高②质量轻③耐高温④耐腐蚀A、仅①④B、仅②③C、除③外D、①②③④例3、高温结构陶瓷优于金属材料的主要之点是（）A、耐高温、耐腐蚀，不怕氧化B、密度小，硬度大C、韧性好，易于切削、锻打、拉伸D、良好的传热导电性【巩固练习】1、在自然界中以游离态存在的金属是（）A．铁B．金C．钠D．铝2、下列金属中属于黑色金属的是（）A．铁B．金C．银D．铜3、下列金属中不属于货币金属的是（）A．铁B．金C．银D．铜4、下列说法不正确的是（）A．大量使用的不是纯金属而是它们的合金B．目前已制得的纯金属只有90多种，但制得的合金已达几千种C．钢是最纯的铁D．废弃铝质包装既浪费金属材料又造成环境污染5、关于合金性质的说法中，错误的是（）A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C．合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同D．合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同6、下列关于合金的叙述中，不正确的是（）A．合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低B．合金的硬度一般比它的各成分金属的大C．合金的性质一般是各成分金属性质的总和D．铝合金在工业上的用途比纯铝更广7、现代建筑的门窗框架，常用电解加工成古铜色的硬铝制造。

第3节复合材料互动课堂疏导引导一、认识复合材料1.复合材料（1）定义：由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）复合材料的组成复合材料由两部分组成，一部分称为基体（在复合材料中起黏结作用的部分）；一部分为增强体（在复合材料中起骨架作用的部分）。

疑难突破复合材料有什么特点？复合材料中一定含有两种或两种以上的材料，但这两种或两种以上的材料必须是性质不同的材料。

因此，复合材料保持了原材料的优点，克服了原材料的某些缺陷，也会产生优于原材料的特点。

复合材料中一定含有两种或两种以上的材料。

但含有两种或两种以上材料的物质不一定是复合材料，如合金等。

复合材料具有基体和增强体的优点，复合材料的性质可根据基体和增强体的性质而指定。

案例1下列关于复合材料的说法不正确的是（）A.复合材料一定是由两种或两种以上材料制成的B.复合材料保持了原材料的优点，又有优于原材料的特点C.在复合材料中，基体起骨架作用D.在复合材料中，增强体起骨架作用【剖析】复合材料中一定含有两种或两种以上的材料，但这两种或两种以上的材料必须是性质不同的材料。

所以，A、B两项正确，C项错，D项对。

在复合材料中起骨架作用的是增强体，起黏结作用的是基体。

【答案】【借题发挥】复合材料保持了原材料的优点，克服了原材料的某些缺陷，也会产生优于原材料的特点。

二、形形色色的复合材料1.复合材料的分类（1）按基体分类：树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。

（2）按增强体分类：颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。

2.生产、生活中常用的复合材料（1）玻璃钢：一种以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料。

除普通玻璃纤维（主要成分为SiO2、Al2O3、Na2O等）外，还可以根据需要选用耐化学腐蚀、耐高温或强度高的特种玻璃纤维作玻璃钢的增强体。

（2）碳纤维增强复合材料：一种以碳纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料。

这种材料具有韧性好、强度高而质轻的特点。