第三单元.高分子材料和复合材料

第三单元高分子材料和复合材料-苏教版选修化学与生活教案一、教学目标1.掌握高分子材料的基本概念、制备方法和应用领域。

2.了解复合材料的组成、性能和应用。

3.能够分析高分子材料和复合材料在生活中的应用。

二、教学重点1.高分子材料的制备方法和应用领域。

2.复合材料的组成、性能和应用。

三、教学难点1.复合材料的性能分析和应用模式。

2.高分子材料和复合材料的环境影响及控制措施。

四、教学内容1. 高分子材料（1）基本概念高分子材料，是指以单体经聚合反应形成的大分子化合物为主要成分的材料。

高分子材料具有高分子量、大链状结构、较高的综合性能、良好的可塑性和可加工性等特点。

（2）制备方法高分子材料的制备主要有聚合法、缩聚法、接枝法、交联法等方法。

其中，聚合法是最常用的制备方法。

（3）应用领域高分子材料的应用领域广泛，包括塑料制品、橡胶制品、纤维制品、涂料、粘合剂等。

在日用生活中，我们所接触到的各种化学纤维、塑料、管材、电线电缆等，都是高分子材料的代表。

2. 复合材料（1）基本概念复合材料，是指利用两种或两种以上材料的各自优点，通过物理或化学方法使它们结合成一种单一材料，充分发挥各自的性能，取得比任何一种单一材料都优异的性能的一类材料。

（2）组成复合材料通常由增强体和基体组成。

增强体一般为纤维、颗粒、片状或粉末状材料，基体一般是塑料、橡胶、金属或陶瓷等。

（3）性能复合材料具有强度高、硬度大、耐腐蚀、耐高温、耐磨损等优点，可以广泛应用于航空、汽车、电子、建筑等行业。

（4）应用复合材料的应用已广泛渗透到各个领域，如航天器、飞机、汽车和电子产品等。

3. 高分子材料和复合材料在生活中的应用（1）高分子材料高分子材料在生活中的应用非常广泛，如：•塑料制品：本质上都是高分子材料，在日用品、日化品、医药包装、交通工具等领域都有应用。

•合成纤维：可用于制造衣物、绳索、家居用品等。

•橡胶制品：被广泛用于轮胎、橡胶管、密封垫片等。

•粘合剂：可用于家具、模型等的制作。

第三单元高分子材料和复合材料
学习目标
1.了解有机高分子材料的分类。

2.知道塑料的组成和分类，了解各种塑料的性能
3.了解功能高分子材料的分类和复合材料的结构
学习内容
一、有机高分子材料
2聚合反应
（1）加聚反应
a 试根据教材中生成聚丙烯的方程式写出生成聚氯乙烯聚苯乙烯聚四氟乙烯的方程式
b ABS塑料是由、、而成的，其结构式为单体是、、。

（2）缩聚反应
生成酚醛树脂的反应
二、功能高分子材料
常见的功能高分子材料有材料、材料、材料、光敏性材料、催化性材料等。

三、复合材料
有两种或两种以上性质不同的材料组合而成的材料叫复合材料，复合材料通常是由材料和材料组成。

[练习]
1、塑料的主要成分是，生产塑料制品时，要在中加入某些（如），经压制或挤压，吹制成型。

2、天然纤维中的、主要成分是蛋白质，最好不要用加酶洗衣粉洗涤。

3、真丝衣料和普通化纤衣料可用法加以区别。

4、线型高分子和体型高分子在性质上有何不同？
5、天然橡胶和硫化橡胶在结构和性质上有何不同？。

材料的分类材料是指制造、建筑和其他领域中使用的物质。

根据其性质和用途的不同，材料可以分为多种不同的分类。

以下是常见的一些材料分类：1. 金属材料：金属材料是一类具有良好导电、导热和塑性的材料。

常见的金属材料包括铁、铜、铝、钢等。

金属材料可用于制造世界上几乎所有的工业产品，如机械、电子设备、汽车等。

2. 无机非金属材料：无机非金属材料是一类不含碳的物质，包括石材、陶瓷、玻璃等。

无机非金属材料通常具有较高的硬度和耐高温性能，适用于制造建筑材料、化学试剂以及电气绝缘材料等。

3. 高分子材料：高分子材料是由大分子量化合物组成的材料。

如塑料、橡胶、合成纤维等。

高分子材料具有轻、耐腐蚀、绝缘等特点，广泛应用于制造塑料制品、橡胶制品、纺织品等。

4. 复合材料：复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料。

例如，玻璃钢就是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料。

复合材料具有较高的强度和刚度，可用于制造航空航天器、船舶、汽车等。

5. 有机材料：有机材料是一类由碳和氢元素组成的化合物。

例如，纸张、木材、织物等都属于有机材料。

有机材料广泛应用于纸张制造、建筑和纺织等领域。

6. 纳米材料：纳米材料是具有纳米级尺寸效应的材料。

由于其颗粒尺寸极小，具有独特的物理和化学特性。

纳米材料常用于制造高性能电子器件、光学器件、催化剂等。

7. 光学材料：光学材料是专门用于光学器件制造的材料。

如光学玻璃、光学薄膜、光电晶体等。

光学材料具有较高的透光性和折射率，可用于制造镜片、透镜、激光器等光学仪器。

总的来说，材料的分类是根据其性质、组成和用途进行划分的。

不同的材料具有不同的特性，适用于不同的工业和科学应用。

准确地选择合适的材料可以提高产品的性能和质量，推动各个领域的发展。

化学与生活复习纲要日积月累，你一定会有许多意想不到的收获！编者：朱思军致远中学专题三丰富多彩的生活材料第一单元应用广泛的金属材料一金属的性质及其应用1 铜和铝由于很好而被用做导线，铝还具有良好的而被制成铝箔。

2 铝是一种活泼金属能被制作铝锅的原因：；在使用铝锅时应注意。

3完成下列方程式Al + HCl Fe + H2SO4Al + NaOH Cu + HNO3Al2O3+ NaOH Al2O3+ H2SO44 能用铝制或铁制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸的原因：。

二常见合金的组成及应用1 合金是指如和都是铁的合金，其中生铁含碳、而钢含碳。

2 完成下表3 钛的合金被誉为，在高科技领域有广泛应用如、同时又由于它有较高的、良好的、和优异的，对人体和材料，而又被誉为。

三金属的腐蚀与防护1 金属腐蚀的类型有、，而电化学腐蚀又分为、，如钢铁在潮湿的空气中生锈属，其电极反应为：负极正极电池总反应形成铁锈的原因：2 写出下列金属被腐蚀时的成分及颜色钢铁、铜、银、3防止钢铁腐蚀的措施有、、、、等，如在轮船的外表焊上一些锌块属方法；而使铁器表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜的处理方法是，发蓝液的成分为、、。

第二单元功能各异的无机非金属材料一生活中的硅酸盐材料1 陶瓷的原料是，其制备过程为。

2 制备普通玻璃的原料为、、；普通玻璃的成分为、、；制备过程中所发生的反应为：、。

3 玻璃的种类繁多，除普通玻璃外还有大量的特种玻璃（如和良好的光学玻璃、化学稳定性强膨胀系数小的、能阻挡的铅玻璃等）。

4 在玻璃原料中加入不同的氧化物可以使玻璃呈现不同的颜色如：Co2O3Cu2O CaF2 MnO25 变色玻璃就是在玻璃中加入适量的和经过热处理制得，则其变色原理为：（应有必要的文字和化学方程式）。

6 制备钢化玻璃的方法是，其性能为。

7 对玻璃具有腐蚀作用，化学方程式为，可用于玻璃的雕刻。

8 银氨溶液的配制方法。

9 在玻璃上镀银的方程式为：10 制备水泥的原料为、、，水泥的成分为：、、，衡量水泥性能的等级有、、，其中表示水泥性能最好。

三元材料分类及应用三元材料是指由三种不同元素组成的复合材料。

它们通常由金属、陶瓷和高分子材料组成，具有多种优异的性能和应用潜力。

以下是三个主要的三元材料分类及其应用：1. 金属-陶瓷-高分子（MMC）：金属-陶瓷-高分子复合材料结合了金属、陶瓷和高分子材料的优点，可以得到具有良好力学性能和耐腐蚀性能的复合材料。

这种材料常被应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

航空航天领域：由于金属的导电性和陶瓷的耐高温性能，金属-陶瓷-高分子复合材料在航空航天领域被广泛应用。

例如，飞机引擎部件、导弹外壳等都可以采用这种复合材料制造，以提高其耐磨性和耐高温性。

汽车制造领域：金属-陶瓷-高分子复合材料在汽车制造领域也有广泛的应用。

例如，车辆制动系统中的制动盘常采用金属-陶瓷复合材料制造，以提高其耐磨性和散热性能。

另外，该复合材料也可以用于汽车发动机缸体和活塞等零部件，以改善其耐蚀性和耐热性。

电子设备领域：金属-陶瓷-高分子复合材料在电子设备领域有广泛应用。

例如，手机的外壳、导热模块等常由金属-陶瓷-高分子复合材料制造，以提高设备的强度和散热性能。

2. 金属-陶瓷-高分子（CNC）：金属-陶瓷-高分子复合材料是一种新型的复合材料，它由金属、陶瓷和高分子材料的纳米颗粒组成。

这种复合材料具有优异的力学性能、导热性能和抗腐蚀性能，被广泛应用于电子设备、汽车制造和能源等领域。

电子设备领域：由于金属-陶瓷-高分子复合材料的导热性能和抗腐蚀性能，它被广泛应用于电子设备领域。

例如，高性能芯片的散热模块常采用这种复合材料制造，以提高散热效果和延长芯片寿命。

汽车制造领域：金属-陶瓷-高分子复合材料在汽车制造领域也有广泛的应用。

例如，汽车发动机缸体、涡轮增压器等零部件常采用金属-陶瓷-高分子复合材料制造，以提高其强度和耐腐蚀性能。

能源领域：金属-陶瓷-高分子复合材料在能源领域也有重要的应用。

例如，太阳能电池板和燃料电池的电解质膜常采用金属-陶瓷-高分子复合材料制造，以提高其导电性和耐腐蚀性能。

第三单元高分子材料和复合材料第1课时塑料【教学目标】1.了解高分子材料的一般分类方法，认识塑料、纤维、橡胶、功能高分子材料的区别。

2.知道塑料的组成和分类，了解各种塑料的性能和在生产生活中的应用。

3.掌握加聚反应和缩聚反应两大基本聚合反应类型。

【教学过程】【导入】高速发展的现代科技把性能各异的有机高分子合成材料带到我们日常生活中来，为我们创造了更为完美的生活条件。

【投影】各种有机高分子材料的图片【板书】第三单元高分子材料和复合材料一、有机高分子材料的分类天然高分子：自然界中存在的高分子。

如淀粉、纤维素、棉、麻、丝、毛、天然橡胶等，人有机高分子体中的蛋白质、糖类、核酸等。

合成高分子：用化学方法合成的高分子。

如合成纤维、塑料、合成纤维。

塑料橡胶功能高分子塑料：在常温下有一定形状，强度较大，在加热、加压的条件下，可塑制成一定形状的高分子。

纤维：在室温下分子的轴向强度很大，受力后形变较小，在较宽的受力范围内强度很大的高分子。

橡胶：在常温下具有高弹性，去除外力后又很快恢复原状的高分子。

功能高分子：在高分子主链上或侧链上带有反应性功能基团的一类新型高分子材料。

实际上，塑料、合成纤维、橡胶这三类高分子材料并无严格的界限。

日常生活中我们接触到的塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等都是合成高分子材料，简称合成材料。

随着社会的发展和科技的进步，合成材料的运用越来越广泛，它们在社会生活中起了越来越重要的作用。

可以说人工合成材料的出现是材料史上的一次飞跃，推动人类社会的进步。

今天，我们将来学习合成材料的三大主要成员：塑料、合成纤维、合成橡胶。

【学生阅读】P101“塑料”部分第一、二自然段【回答】根据阅读提纲讨论回答：塑料的主要成分是，具有、、、、等优点；塑料按性能和用途可分为、、；按受热情况可分为、。

【板书】二、塑料（1）主要成分：合成树脂（2）组成：由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等填加剂组成。

（树脂---是指没有跟各种填加剂混合的高聚物）（3）分类：通用塑料：如聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等塑料特种塑料：含氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等工程塑料：ABS塑料、聚碳酸酯等热塑性塑料：如聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等热固性塑料：ABS塑料、聚碳酸酯等【过渡】合成树脂是由单体制成的，那么，怎样由单体得到合成树脂呢？【学生回答】通过聚合反应。

材料科学中的材料分类引言材料科学作为一门重要的学科领域，涉及到各种不同类型的材料。

材料的分类是材料科学的基础，通过对材料的分类可以更好地理解其性质、特点和应用。

本文将从不同的角度出发，对材料科学中的材料分类进行探讨。

一、按组成成分分类1. 金属材料金属材料是指由金属元素组成的材料，具有良好的导电性、导热性和可塑性。

金属材料广泛应用于工程结构、电子器件、航空航天等领域。

2. 陶瓷材料陶瓷材料是指由非金属元素组成的材料，具有高温稳定性、耐腐蚀性和绝缘性。

陶瓷材料常用于制作陶瓷器皿、电子陶瓷、磁性材料等。

3. 高分子材料高分子材料是指由大量重复单元组成的材料，具有良好的可塑性、绝缘性和耐化学腐蚀性。

高分子材料广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。

4. 复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有综合性能优异的特点。

复合材料常用于航空航天、汽车制造、建筑结构等领域。

二、按性能特点分类1. 金属材料的分类a. 结构金属材料：如钢材、铝材等，用于制作机械零件、建筑结构等。

b. 功能金属材料：如磁性材料、超导材料等，用于电子器件、磁性元件等。

2. 陶瓷材料的分类a. 结构陶瓷材料：如瓷砖、陶瓷管等，用于建筑材料、陶瓷制品等。

b. 功能陶瓷材料：如电子陶瓷、氧化铝陶瓷等，用于电子器件、陶瓷催化剂等。

3. 高分子材料的分类a. 塑料材料：如聚乙烯、聚丙烯等，用于塑料制品、包装材料等。

b. 橡胶材料：如天然橡胶、丁苯橡胶等，用于橡胶制品、轮胎等。

c. 纤维材料：如涤纶、尼龙等，用于纺织品、复合材料等。

4. 复合材料的分类a. 纤维增强复合材料：如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料等，用于航空航天、汽车制造等。

b. 粒子增强复合材料：如陶瓷颗粒增强复合材料、金属颗粒增强复合材料等，用于摩擦材料、磨料材料等。

三、按应用领域分类1. 结构材料结构材料主要用于建筑、桥梁、船舶等工程结构中，要求具有足够的强度、刚度和稳定性。

高中化学第三单元《高分子材料和复合材料》
知识点归纳
一、塑料
1、聚合反应：加聚反应（如制聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯）
缩聚反应（如制酚醛树脂）
聚氯乙烯薄膜不能用来包装食品，应该用聚乙烯
不粘锅内壁涂敷的是聚四氟乙烯
2、单体：用来制备聚合物的物质，两种以上单体间的加聚反应就是共聚反应。

二、纤维
1、天然纤维：植物纤维（如棉花，成分为纤维素，属于糖类）
动物纤维（如羊毛、蚕丝，成分为蛋白质）
2、化学纤维：人造纤维（对天然纤维的加工，如粘胶纤维）
合成纤维（完全由人制造，如尼龙），尼龙又称锦纶，是人类第一次采用非纤维材料，通过化学合成方法得到的化学纤维。

三、橡胶
1、天然橡胶：以天然乳胶（主要从橡胶树取得）为原料，成分为聚异戊二烯，是线形分子。

硫化橡胶，当中含有二硫键，使线形分子转变为体型网状分子，有弹性且不易变形。

2、合成橡胶：如丁苯橡胶等
塑料、合成纤维、合成橡胶并称三大合成材料
四、功能高分子材料
种类很多，如高吸水性材料，可用于制作纸尿布、农林业保水剂、石油化工脱水剂
五、复合材料
1、定义：由两种或两种以上性质不同的材料组合而成的复合材料，通常具有比原材料更优越的性能。

如钢筋混凝土、石棉瓦、玻璃钢
2、组成：基体材料、增强材料，如碳纤维增强材料。

第三单元功能高分子材料和复合材料复合材料复合材料的历史可追溯到很久以前。

人们打泥砖，往泥中掺入禾秸，晒干后的泥砖可以称为复合材料。

为什么要掺禾秸呢人们从实践中懂得这样可以提高泥砖的强度。

砂子、砾石与水泥加在一起也是复合材料，它比单纯水泥的强度大得多。

钢筋水泥是复合材料。

将增强体与基体结合在一起，形成一种能发挥两者各自优点的材料，称为复合材料。

高分子〔塑料、树脂〕、金属、陶瓷等材料都可以作为基体，掺入增强体后便成为复合材料。

假设按增强体的形状分类，复合材料可分为：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，如以下图所示。

目前开展较快、应用较广的是纤维增强复合材料，假设按基体分类，也可分为三类：树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。

纤维增强树脂基复合材料玻璃钢它是由玻璃纤维与聚酯类树脂复合而成的材料。

玻璃是非常易碎的脆性材料，但如果将玻璃熔化并以极快的速度拉成细丝，这种玻璃纤维异常柔软，可以纺织。

玻璃纤维的强度很高，比天然纤维或化学纤维高出5～30 倍。

在制造玻璃钢时，可将直径为5～10μm 的玻璃纤维制成纱、带材或织物加到树脂中，也可以把玻璃纤维切成短纤维参加基体。

玻璃钢具有优良的性能，它的强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性好。

增强体除了用普通玻璃外，还可以根据具体用途调整玻璃成分，制取耐化学腐蚀、耐高温、高强度和高模量的玻璃纤维。

玻璃钢已经广泛用于飞机、汽车、船舶、建筑和家具等行业。

除了用聚脂类作为玻璃纤维增强树脂基体外，还可用尼龙、聚乙烯、聚丙烯、环氧、酚醛和有机硅树脂等作为玻璃纤维增强树脂基体。

碳纤维增强塑料可以根据使用温度的不同选择不同的树脂基体。

如环氧树脂使用温度为150～200℃；聚双马来酰亚胺为200～250℃；而聚酰亚胺在300℃以上。

这类热固性树脂的碳纤维复合材料较多应用于制造航天飞行器外壳或火箭喷管的耐烧蚀材料中。

新一代的运动器材如羽毛球拍、网球拍、高尔夫球杆、滑雪杖、滑雪板、撑杆、弓箭等都采用碳纤维增强塑料来做，为运发动创造世界记录做出了奉献。