鲁科版必修1：第四章第3节 复合材料学案

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。

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3节复合材料【典型例题】例题1. 下列关于复合材料的说法正确的是（）A. 将不同性质的材料经简单混合便成复合材料B. 合金就是复合材料C. 复合材料中的各部分作用相同D. 复合材料两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的答案：D解析：复合材料两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是简单的混合。

复合材料的两部分作用是不同的，基体起连接作用，增强体起骨架作用。

点评：本题考查复合材料的概念，它不同于混合物、不同于合金。

例题2. 对下列材料的特征及用途的说法不正确的是（）A. 玻璃纤维柔软如丝，可像棉纱一样纺织，但拉伸强度低B. 光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料C. 氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机D. 玻璃钢强度高，密度小，耐腐蚀，可用于废水处理系统的管道答案：A解析：玻璃纤维虽然极细如丝，但其拉伸强度大，其拉伸强度接近于钢。

显然A项错误。

点评：玻璃纤维不同于植物纤维，是一种高强度的新型材料。

例题3. 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答案：D解析：复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，具有强度高，质量轻，耐高温，耐腐蚀等特性。

点评：复合材料继承了原来天然材料、无机非金属材料、金属材料、有机合成材料等优点，极大改善了材料各种性能。

例题4. 下列对玻璃钢的叙述正确的是（）A. 玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的，所以其成分与普通玻璃相同B. 玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维做增强体的复合材料C. 玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维D. 玻璃的强度和机械加工性能比合金钢稍差，但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好答案：C解析：该题主要考查玻璃钢这种复合材料的基体组成结构和性能特征，应对复合材料的基体和增强体的功能有清楚的认识，需通过分析各组与复合材料在性能上的关系，进行比较判断，方能得出结论。

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．分类预习交流将①钢铁、②铜、③陶瓷、④光纤、⑤氮化硅陶瓷、⑥金、⑦水泥、⑧合成纤维、⑨钢筋混凝土、⑩塑料等材料按分类填写在下列横线上：（1）黑色金属材料____________； （2）有色金属材料____________；（3）传统无机非金属材料____________； （4）新型无机非金属材料____________； （5）有机高分子材料____________； （6）复合材料____________。

1．元素及其化合物的组成和性质与复合材料性能的关系如何？ 2．合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的，合金属于复合材料吗？ 答案：一、1.两种或两种以上性质不同 特殊加工 2．基体 黏结 增强体 骨架 3．原有材料 协同作用 优于4．树脂 金属 陶瓷 颗粒 夹层 纤维 预习交流：答案：（1）① （2）②⑥ （3）③⑦ （4）④⑤ （5）⑧⑩（6）⑨解析：冶金工业上，人们将金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料两大类。

黑色金属材料包括铁、锰、铬以及它们的合金，除黑色金属以外的其他金属材料及其合金称为有色金属材料。

硅酸盐是传统无机非金属材料。

新型无机非金属材料包括高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷等。

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。

二、合成树脂 玻璃纤维 合成树脂 碳纤维 金属 铝 镁 钛 纤维 碳纤维 硼纤维 碳化硅纤维 氧化铝纤维 陶瓷 碳纤维 碳化硅纤维 氧化硅纤维预习交流：1.答案：元素及其化合物的组成和性质与复合材料的性能密切相关，如以陶瓷为基体的复合材料就保持了陶瓷耐高温的性质。

2．答案：不是。

合金中不存在基体和增强体，性能单一，故合金不是复合材料。

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。

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。

第三节《复合材料》教案（鲁科版）山东省安丘市实验中学：周月明【疑难探究】一、复合材料【问题情境】前面我们学习了金属材料、无机非金属材料、有机合成材料，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？“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，这些材料乂能否经受这种考验而使飞船安然无恙？【问题探究】总结有关金属材料、无机非金属材料、有机合成材料的有关优点和缺点, 并进行比较和讨论。

【结论归纳】（1）:金属材料、无机非金属材料、有机合成材料并不是十全十美的，各有其优势和缺点，不可能完全满足人们生活的需要；（2）：金属材料、无机非金属材料、有机合成材料都不能满足撑竿和飞船的要求。

【问题情境】那么撐竿和飞船外壳究竟是用什么材料做的？【问题探究】人们是怎样想到制造复合材料的？【结论归纳】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黏结起来。

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，但这两种物质复合后就构成了强壮的树干。

人们打泥砖时，往泥中掺入禾秆，这样可以提高泥砖的强度。

将沙子、砾石和水泥加在一起，比单纯水泥的强度大的多。

人们还把钢筋嵌入混凝土中，制成了更为坚固的钢筋混凝土，用来建造高楼。

1.复合材料：rh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称为复合材料。

复合材料由基体和增强体两部分组成C基体在复合材料中起黏结作用，增强体在复合材料中起骨架作用。

2.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复合材料的分类【问题情境】复合材料种类繁多，各有何不同？【问题探究】由于组成材料的基体和增强体不同，性能不同，如何分类？【结论归纳】组成复合材料的基体材料类型多种多样,增强体又可作成不同的形状，因而复合材料种类繁多。

第3节复合材料课堂合作探究问题导学一、单一材料的优缺点活动与探究1单一材料的优缺点：普通玻璃、普通钢和玻璃钢是三种不同的材料，它们在性能方面差别很大。

请根据学过的知识，完成下面的表格。

活动与探究2请你查阅相关资料，完成下列表格：迁移与应用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当堂检测1．复合材料的优点是( )①强度高 ②密度小 ③耐高温 ④耐腐蚀 A ．仅①④ B ．仅②③ C ．①②④ D ．①②③④2．“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”，能分辨出0.001 ℃的温差变化，它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。

下列叙述中不正确的是( )A．“红外眼睛”对热非常敏感B．“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区C．“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化D．“红外眼睛”的工作原理与人眼相同答案：课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1：硬度大、机械性能好易被腐蚀性质稳定、熔点高易破碎强度大、电绝缘，良好的热塑性、热固性易燃烧、易老化，废弃后不易分解思考与交流：答案：迁移与应用：B 解析：导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，之所以可以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点。

【当堂检测】1．D 解析：复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特性。

2．D精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。

读大海，读出了它气势磅礴的豪情。

读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。

2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。

——————————新学期新成绩新目标新方向——————————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、复合材料的特点单一材料的优缺点如下：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。

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错误!错误!第3节复合材料课堂合作探究问题导学一、单一材料的优缺点活动与探究1普通玻璃、普通钢和玻璃钢是三种不同的材料，它们在性能方面差别很大。

请根据学过的活动与探究2请你查阅相关资料，完成下列表格：迁移与应用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当堂检测1．复合材料的优点是( )①强度高②密度小③耐高温④耐腐蚀A．仅①④ B．仅②③C．①②④ D．①②③④2．“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛"，能分辨出0。

001 ℃的温差变化,它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。

下列叙述中不正确的是（)A．“红外眼睛"对热非常敏感B．“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区C．“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化D．“红外眼睛"的工作原理与人眼相同答案：课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1：硬度大、机械性能好易被腐蚀性质稳定、熔点高易破碎强度大、电绝缘，良好的热塑性、热固性易燃烧、易老化，废弃后不易分解思考与交流：答案:普通玻璃普通钢玻璃钢主要组成元素或物质Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Fe、C、Mn、Si等玻璃纤维和合成树脂材料类别无机非金属材料合金复合材料性质特点无固定熔点、易软化、易破碎坚硬、有韧性、有弹性密度小、强度高、耐水、耐磨、耐腐蚀、产品美观用途窗玻璃、玻璃器皿等机器零件、刀具、建筑工业、化工生产、医疗器械制造船体、汽车车身、印刷电路板、排水管道迁移与应用：B 解析：导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，之所以可以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点。