第四节 塑料、纤维和橡胶
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第四节塑料、纤维和橡胶【教学目标】1、举例说明塑料、纤维和橡胶的化学成分及其性能,了解物质的结构对性能和用途的影响2、了解复合材料的应用和发展前景【教学重点、难点】以热塑性塑料和热固性塑料以及橡胶的硫化为例,认识物质的组成,结构与性能和用途的关系【教学过程】:【引入】一、合成材料(一)合成材料概况随着人类不断的文明和进步,人对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要,于是就发生了一场材料的革命--人工合成材料;合成材料的原料丰富、制造加工简单,性能千变万化;(二)三大合成材料:、、粘合剂、涂料也属于合成材料。
1.塑料(1)概念:由合成树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组成的,主要成分是。
(2)简介:塑料是聚合物,相对分子质量大,但组成不复杂,结构也很有规律。
它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的,能合成聚合物的小分子物质叫。
例如,CH2=CH2是的单体。
(3)分类热塑性:受热时,在一定的温度范围内熔化成液体,冷却后变成固体,加热后又可熔化热固性:制造过程中受热时能变软,可以塑制成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化热塑性塑料:具有结构(聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯)塑料热固性塑料:硬化后,形成结构(酚醛塑料)【思考与交流】当加热温度很高时,热固性塑料会怎样呢?(4)常见塑料的化学成分、性能和用途(看课本P68-69)2.合成纤维注:3.合成橡胶 (1)分类天然橡胶的化学组成是 ,分子结构(2)合成橡胶(1)原料:石油、天然气 (2)单体:烯烃和二烯烃(3)性能:高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温 【思考与交流】橡胶硫化的作用是什么?(三)白色污染1.由于合成材料的广泛应用和发展,一些塑料制品带来的环境污染就“白色污染”。
2.白色污染的危害3.白色污染的治理A.废弃塑料的再利用(如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等);B.制造易降解材料。
二、复合材料(基体、增强剂)【学与问】P71复合材料指或高分子材料组合成的一种新型材料在复合材料中一种材料作为,另外一种材料作为如:玻璃钢(玻璃纤维和合成树脂)【思考】如何制得玻璃钢?玻璃钢有哪些突出的优点?玻璃钢的用途?玻璃钢的制得玻璃钢的优点:玻璃钢的用途:【课堂练习】1、下列高聚物中,属于体型结构的是()A、有机玻璃B、硫化玻璃C、聚苯乙烯D、聚乙烯课本P73【资料】各种纤维的简单鉴别方法识别各种纤维最简便的方法是燃烧法。
《塑料、纤维和橡胶》知识清单一、塑料(一)塑料的定义与分类塑料是一类具有可塑性的高分子材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
根据塑料受热后的性能变化,可分为热塑性塑料和热固性塑料。
热塑性塑料在加热时软化、流动,冷却后变硬成型,可反复加工,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
热固性塑料在加热时发生化学变化,固化成型后再次加热不会软化,如酚醛塑料、环氧树脂等。
(二)塑料的性能特点1、质轻:塑料的密度通常较小,比金属、陶瓷等材料轻得多,便于运输和使用。
2、耐腐蚀:大多数塑料对酸、碱、盐等化学物质具有良好的耐腐蚀性,能在恶劣环境中长时间使用。
3、绝缘性好:塑料一般具有良好的电绝缘性能,是电气设备中常用的绝缘材料。
4、易加工成型:通过注塑、挤出、吹塑等成型工艺,可以将塑料制成各种形状和复杂结构的制品。
(三)常见塑料的用途1、聚乙烯(PE):常用于制作薄膜、管材、容器等,如塑料袋、塑料瓶。
2、聚丙烯(PP):广泛应用于汽车零部件、家电外壳、食品包装等领域。
3、聚苯乙烯(PS):常见于泡沫塑料、一次性餐具、玩具等产品。
4、聚氯乙烯(PVC):用于制造管材、板材、电线电缆外皮等。
(四)塑料的环保问题塑料废弃物对环境造成了严重的污染,如“白色污染”。
由于塑料难以自然降解,大量废弃塑料长期堆积,会破坏土壤结构,影响农作物生长;进入水体则会威胁水生生物的生存。
为解决这一问题,人们采取了多种措施,如推广可降解塑料、加强塑料回收利用等。
二、纤维(一)纤维的定义与分类纤维是指长度比直径大很多倍并且具有一定柔韧性的纤细物质。
纤维分为天然纤维和化学纤维两大类。
天然纤维包括植物纤维(如棉花、麻)和动物纤维(如羊毛、蚕丝)。
化学纤维又分为人造纤维和合成纤维。
人造纤维是以天然高分子化合物为原料经过化学处理和机械加工制成的纤维,如黏胶纤维、醋酸纤维。
合成纤维是由小分子化合物通过聚合反应合成的高分子化合物制成的纤维,如聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等。
第四节塑料、纤维和橡胶知识点一:塑料1.航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝质飞船进行太空探索。
其依据是()A.塑料是一种高分子化合物,可以通过取代反应大量生产B.塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝更优良的新型材料C.塑料用途广泛,可从自然界中直接得到D.塑料是有机物,不会和强酸或强碱作用2.塑料废弃物的危害有( )①难以分解,破坏土壤结构,影响植物生长②污染海洋③危及海洋生物的生存④造成海难事件⑤破坏环境卫生,污染地下水A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②③④ D.①⑤3.关于塑料的下列说法中,正确的是( )A.塑料的主要成分是合成树脂,另外有少量具有某些特定用途的添加剂B.塑料是以石油、天然气为原料,以二烯烃和单烯烃为单体聚合而成的高分子C.塑料制品容易被微生物分解,所以废弃塑料制品不会对环境造成严重污染D.工程塑料具有某些优异的性能,但不可作为工程材料而代替某些金属知识点二:纤维和橡胶4.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高,其主要原因是( ) A.复合材料的使用可以使导弹经受超高温的变化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高强度的压力D.复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化5.材料是人类赖以生存的重要物质基础,而化学是材料科学发展的基础。
下列有关材料的说法中,正确的是( )A.生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料,其生产原料都需要使用石灰石B.合金材料钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀C.居室装修材料如化纤地毯、三合板、花岗岩等均会释放出污染空气的甲醛气体D.造成“白色污染”的聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装6.下列叙述错误的是( )A.合金材料中可能含有非金属元素B.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物C.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性D.汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放综合练习:7.下列说法正确的是()A.乙醇和汽油都是可再生资源,应大力推广“乙醇汽油”B.钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀,主要原因是海水含氧量高于河水C.废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃都是可回收再利用的资源D.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不宜食用8.奥运福娃的内充物为无毒的聚酯纤维,其结构简式为:,下列说法正确的是()A.羊毛与聚酯纤维的化学成分相同B.聚酯纤维在强碱溶液中能水解C.合成聚酯纤维的反应属于加聚反应D.聚酯纤维属于人造纤维9.下列物质中,不属于合成材料的是()A.塑料B.棉花C.合成纤维D.合成橡胶10.下列塑料制品中,属于热固性塑料的是()A.电木插座B.聚氯乙烯凉鞋C.聚丙烯材料D.聚乙烯塑料膜11.家用保鲜膜上表有PE,PE是指()A.聚乙烯塑料B.聚氯乙烯塑料C.聚丙烯塑料D.聚苯乙烯塑料12.鉴别纯棉布,羊毛织物和尼龙布最简单的方法是()A.点燃B.稀硫酸浸泡C.稀氢氧化钠溶液浸泡D.酒精浸泡13.PVC塑料指的是()A.聚氯乙烯B.聚丙烯C.聚丙烯腈D.聚乙烯14.有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。
教学准备1. 教学目标知识与技能1.知道塑料的组成和分类,了解常见塑料的化学成分、性能和用途。
2.认识纤维的分类,了解常见纤维的性质和用途。
3.认识橡胶的分类,了解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。
4.认识合成材料特别是复合材料对社会发展的重要意义。
过程与方法了解合成材料和复合材料对生产生活的重要意义情感态度与价值观感受化学在生活生产中的重要地位,培养学生关注社会的意识和责任感。
2. 教学重点/难点教学重点1.塑料的组成和分类,用途。
2.纤维的分类,常见纤维的性质和用途。
3.橡胶的分类、发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。
教学难点塑料、纤维和橡胶的分类,制备原料及成分3. 教学用具教学课件4. 标签教学过程教学过程设计一、新课引入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。
合成材料既是化工产品,又是化工产品重要的基础原材料,在国民经济生产和人们社会生活中扮演极其重要的角色。
进入21世纪后,我国合成材料产业呈加速发展态势,目前我国化工工业已居世界领先地位,其中,合成材料产量已居世界第2位,合成纤维产量居世界第1位。
未来我国经济仍然保持稳步增长,内需仍然在支撑商品市场的需求,电子通信、汽车、建材、办公器材、生活用品等下游产业将拉动合成材料需求快速增长。
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、合成橡胶的相关知识二、新课教学合成材料 P61-651.塑料 P61-64(1)塑料的主要成分是合成树脂,除此外还根据需要加入某些特定用途的添加剂,如能提高塑性的增塑剂,防止塑料老化的防老化剂等。
(2)热塑性——一些塑料在加热时会熔化成液体,冷却后变成固体,再加热又熔化的性质。
人教版化学高二选修1第三章第四节塑料、纤维和橡胶同步练习A卷(练习)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题;共40分)1. (2分)(2018·石景山模拟) 北京航空航天大学教授偶然中发现米虫吃塑料,受此启发进行了系列实验,证实黄粉虫的肠道微生物可降解聚苯乙烯(PS),蜡虫可降解聚乙烯(PE)。
聚苯乙烯在虫肠内降解的示意图如下,下列说法正确的是()A . 在虫肠内微生物作用下,聚苯乙烯断裂碳碳双键B . 在虫肠内微生物作用下,聚苯乙烯直接降解为CO2分子C . 在虫肠内微生物作用下,聚苯乙烯发生降解,分子量降低D . 聚乙烯与聚苯乙烯是同系物,具有烯烃的性质【考点】2. (2分) (2020高二下·通榆期末) 下列说法正确的是()A . 淀粉和纤维素均可用表示,两者互为同分异构体B . 汽油、柴油的主要成分为烃类,而花生油、甘油的主要成分为酯类C . 用乙醇可除去红热铜丝表面的黑色氧化膜D . 将溶液、福尔马林分别加入蛋白质溶液中,均出现沉淀,分别发生了盐析和变性【考点】3. (2分) (2018高二下·临汾期末) 一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。
其结构片段如下图下列关于该高分子的说法正确的是()A . 完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境B . 完全水解产物的单个分子中,含有官能团―COOH或―NH2C . 氢键对该高分子的性能没有影响D . 结构简式为:【考点】4. (2分) (2020高二下·通榆期末) 在2020年抗击新型冠状病毒肺炎的战役中化学品发挥了重要作用。
下列说法中错误的是()A . 医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%B . 生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于天然有机高分子材料C . 84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂D . 硝酸铵制成的医用速冷冰袋利用了硝酸铵溶于水吸热的性质【考点】5. (2分) (2019高二上·湘西州期末) 下列属于天然高分子化合物的是()A . 乙醇B . 聚乙烯C . 葡萄糖D . 蛋白质【考点】6. (2分)现在大量使用的塑料,如聚苯乙烯,难以分解而造成的“白色污染”甚为严重。
第四节塑料、纤维和橡胶教案课题:第四节塑料、纤维和橡胶(一)授课班级课时教学目的知识与技能1、了解常见的塑料的化学成分、性质和用途等2、了解合成纤维和橡胶的种类、性能及天然橡胶的化学组成。
过程与方法通过热塑性资料和热固性资料等实例,认识材料的组成、结构和性能之间的关系情感态度价值观通过了解塑料、纤维和橡胶等材料的应用,认识化学是材料科学发展的基础,以及化学科学的发展对提高人类生活质量所起的积极作用,激发学生学习兴趣重点热塑性塑料和热固性塑料,难点橡胶的硫化知识结构与板书设计第四节塑料、纤维和橡胶一、合成材料1、塑料(plastic)(1)成分主要反应类型单体概念(2)热塑性和热固性①热塑性:有机高分子化合物(如聚乙稀)受热熔化成流动的液体,冷却后成固体,这种现象叫热塑性。
②热固性:有些有机高分子化合物加工成型后受热不会熔化,这种现象叫热固性。
如酚醛塑料。
(3)线型结构和体型结构2、纤维和橡胶(1)合成纤维原料:石油、天然气、煤等(2)6大纶:锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。
(3) 天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯:(4) 硫化橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。
教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[投影][引入]你能找出有那些物品是合成材料吗?[板书] 第四节塑料、纤维和橡胶一、合成材料[讲]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。
[板书]1、塑料(plastic)(1)成分主要反应类型单体概念[科学探究]在一支试管中放入聚乙烯塑料碎片约3g,用酒精灯缓缓加热,观察塑料碎片软化和熔化的情况。
熔化后立即停止加热以防分解。
等冷却后固化后再加热,观察现象。
仔细观察实验,描述实验现象:熔化成可流动液体,遇冷后又变成固体。
[板书](2)热塑性和热固性①热塑性:有机高分子化合物(如聚乙稀)受热熔化成流动的液体,冷却后成固体,这种现象叫热塑性。
②热固性:有些有机高分子化合物加工成型后受热不会熔化,这种现象叫热固性。
如酚醛塑料。
[投影]热塑性和热固性塑料用途[问]教师用力拉一下食品袋或橡皮筋,然后放松,问学生观察到什么现象?(弹性),又问为什么会具有弹性呢?在高分子化合物的结构中原子间、链节间是以共价键结合。
淀粉、纤维素是C—C、C—O单键,蛋白质是C—C,C—N单键,聚乙烯是C—C单键,这些键可以自由旋转,所以高分子是蜷曲的长链,弹性就可以证明了这一点,小分子短就不会具备这种性质。
[问]长链分子又怎样组成物质的呢?橡皮筋和硬橡皮的区别?[讲]①线型结构(直链或带支链),如淀粉、纤维素、聚乙烯等。
它们分子间主要是靠分子间作用力结合。
其强度是化学键和分子间力的共同表现。
因此相对分子质量越大,链越长,这些作用力也越大,强度就强。
这是它们不同于小分子物质的特点。
②体型结构(网状结构),这种结构表现为链上有能够反应的官能团。
高分子链之间除分子间力外,还可以产生化学键(产生交联),因而使得这类化合物具有强度高、耐磨、不易溶解等不同于线型结构高分子的性质。
橡皮筋是橡胶中(主要成份是聚异戊二烯)加了少量3%的硫,由于交联较少,仍保留有线型结构的特点,而硬橡皮则是在橡胶中加入了30%的硫,由于交联多,因而具有了典型的网状结结构。
此外如酚醛树脂也是体型结构的高分子化合物。
[投影]塑料的线型结构和体型结构[板书](3)线型结构和体型结构[学与问]从塑料结构分析,塑料一般情况下会导电吗?塑料中原子是以共价键结合的,没有自由电子和能够自由移动的离子。
因此,在一般情况下塑料不易导电,是良好的电绝缘材料。
[投影]科学视野---导电聚合物导电聚合物是一种高分子物质,它的导电能力很强,几乎可以达到金属导电的性能。
聚合物是由简单分子联合形成的大分子物质。
聚合物要能够导电,其内部的碳原子之间必须交替地由单键和双键连接,同时还必须经过掺杂处理,即通过氧化或还原反应移去或导入电子。
导电聚合物的研究兴起于本世纪70年代,80年代达到高潮,目前则趋于消沉。
导电聚合物已广泛地用于许多工业领域,如抗电磁辐射的计算机视力保护屏幕、能过滤太阳光的"智能"玻璃窗等。
除此之外,导电聚合物还在发光二极管、太阳能电池、移动电话和微型电视显示装置等领域不断找到新的用武之地。
导电聚合物的研究成果,还对分子电子学的迅速发展起到推动作用,从而为人类在未来制造由单分子组成的晶体管和其它电子元件奠定了基础。
这不仅可以大大提高计算机的运算速度,而且还能缩小计算机的体积。
2000年度诺贝尔化学奖即奖给对导电聚合物的发现和发展做出贡献的科学家艾伦.黑格、艾伦.克迪尔米德与白川英树。
[投影][阅读]课本63页表3-1“几种常见塑料的性能和用途”化学成分性能用途制品聚乙烯(PE)电绝缘性好,耐化学腐蚀,耐寒,无毒可制成薄膜食品、药物的包装材料,以及日常用品、绝缘材料、管食品保鲜膜道等聚氯乙烯电绝缘性好,耐化学腐蚀,耐有机溶剂,耐磨,热稳定性差,遇冷变硬,透气性差可制薄膜、软管、日常用品,以及管道、绝缘材料等,薄膜不能用来包装食品电线外面的绝缘层聚丙烯(PP) 机械强度好,电绝缘性好,耐化学腐蚀,质轻,无毒。
耐油性差,低温发脆,容易老化可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等饮料瓶箱聚苯乙烯(PS) 电绝缘性好,透光性好,耐化学腐蚀,无毒,室温下可制高频绝缘材料,电视、雷达部件,医疗卫生用具,还包装材料硬、脆,温度较高时变软,耐油性差可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃,PMMA) 透光性好,质轻,耐水,耐酸,碱,抗霉,易加工,耐磨性较差,能溶于有机溶剂可制飞机,汽车用玻璃,光学仪器,医疗器械,广告牌等广告牌脲醛塑料(电玉) 绝缘性好,耐热,抗水,易于着色可制电工器材,汽车部件,日常用品等聚四氟乙烯(PTFE) 耐低温,高温,耐化学腐蚀,耐溶剂性好,电绝缘性好,可制电气、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高不粘锅加工困难温,耐低温的制品[板书]2、纤维和橡胶[科学探究]1、取一小快纯棉布、羊毛织物、尼龙布,分别在酒精灯火焰上灼烧,观察现象。
2、取上述材料各一小块,分别浸入10%硫酸溶液和3%氢氧化钠溶液,微热5~6分钟,取出后,用水漂洗,烘干,观察有什么变化?[投影]灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响纯棉布容易燃烧,有烧纸的气味,灰烬用手一触即破碎轻微轻微羊接近火焰先卷缩,有烧受部毛毛发的焦糊味,灰烬为黑色、膨胀易碎的颗粒腐蚀分溶解尼龙布接近火焰时迅速卷缩,燃烧缓慢,有特殊的气味,趁热可以拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎[讲]合成纤维是用石油、天然气、煤等为原料,经一系列的化学反应,制成合成高分子化合物,再经加工而制得的纤维。
它广泛用于服装、装饰和产业三大领域,它的使用性能有的已经超过了天然纤维。
合成纤维缓解了粮棉争地的矛盾,满足人们对纺织品日益增长的需要,在国民经济发展中发挥愈来愈大的作用。
合成纤维的耐化学性能要比天然纤维强,如丙纶和氯纶的耐酸、耐碱性能都非常优良。
目前主要有6大纶,按合成的年代先后为氯纶、锦纶、维纶、腈纶、涤纶、丙纶。
广泛应用于工农业生产和日常生活.[板书](1)合成纤维原料:石油、天然气、煤等(2)六大纶:锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。
[投影][讲]橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械所必须的材料,是重要的战略物资,最初人们是从橡胶树中获得天然橡胶.但天然远远不能满足要求,于是科学家就开始研究用化学方法合成橡胶.[板书](3) 天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯:[讲]合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。
通用橡胶:如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
特种橡胶:如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等。
[问]为什么橡胶硫化后,其性能改变很大?[投影][讲]橡胶未硫化以前,单个分子间没有产生交联,因此缺乏良好的物理机械性能,实用价值不大。
当橡胶配以硫化剂经过硫化(交联)以后,由于立体结构的形式从而使性能大大改善,尤其是橡胶的定伸强度、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高,成为具有宝贵作用价值的硫化胶。
[板书](4) 硫化橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。
[投影][小结]合成橡胶与天然橡胶相比,具有高弹性,绝缘性、耐油和耐高温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
硫化后的橡胶适合制造汽车轮胎,加入炭黑可增强轮胎的耐磨性教学回顾:教案课题:第四节塑料、纤维和橡胶(二)授课班级课时教学目的知识与技能了解有关复合材料的知识过程与方法举例生活中常用合成高分子材料化学成分及其性能,评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响情感态度价值观了解居室装修材料的主要成分及其作用重点物质的结构对性能和用途的影响,化学在提供生活材料方面的重要作用难点认识物质的组成、结构与性能和用途的关系知识结构与二、复合材料 (composite)1.复合材料的定义: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。
其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂。
2.优异的性能:强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,在综合性能上超过了单板书设计一材料。
3.应用:宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。
教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[学与问]每种材料都有它的优缺点,金属材料强度大,但易被腐蚀。
陶瓷材料强度大,耐高温,但脆性大。
合成材料密度小,但不耐高温。
航天工业需要强度大、耐高温、密度小的材料。
海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。
怎样获得这些材料呢?要获得性能全面的特殊材料,一方面是在原有的材料的基础上发展创新,发挥其优势,努力克服其不足。
例如,研制一些新型的合金、陶瓷和合成材料等;另一方面是将不同性能的材料组合起来,制成复合材料,使各组分材料在性能上进行互补,同时产生某些特殊性能。
由于复合材料的设计自由度很大:不仅可以选择不同的组分材料,而且可通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求。
因此,复合材料是材料科学发展的必然趋势。
(书后习题P68-6) [板书]二、复合材料 (composite)1.复合材料的定义: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。
其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂。
[投影][讲]玻璃钢是一种以高分子树脂为基体,以玻璃纤维为增强体,经过复合工艺而制成的复合材料。