第 4 章 材料族中的元素

第三節(jié)復合材料

（教學設計）

1.課本分析 https://www.shimengyuan.com/nianji/2142.html

(1) 知識背景

教材通過對學生日常生活中經(jīng)常接觸到的復合材料產品的介紹，介紹了復合材料的概念、成分和特性。 ，預測其性能。教材第二部分介紹了生產生活中常用的玻璃鋼和碳纖維復合材料，以及航空航天領域的特種復合材料，并簡要介紹了材料科學的發(fā)展歷程和方向。

（2）知識框架 https://www.renjiaoshe.com/jiaocai/1154.html

1.了解復合材料

由兩種或兩種以上性能不同的材料經(jīng)特殊加工制成的材料稱為復合材料。

復合材料既能保持原有材料的長處，又能彌補其不足，由于各組分之間的協(xié)同作用，產生出優(yōu)于原材料的新性能。

2.多種復合材料

碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維等增強陶瓷復合材料

二、教學目標

1. 知識技能目標

認識常見的復合材料及其用途，了解復合材料的概念，復合材料的基本組成和優(yōu)點。

2. 方法和過程目標

學習如何分析和解決問題，并能夠簡單地預測由不同材料組合而成的新材料的優(yōu)異性能。

初步了解如何根據(jù)對所需材料特性的特定要求來選擇構成復合材料的各個材料。

3.情感態(tài)度和價值觀目標

經(jīng)過通過神奇復合材料的學習，激發(fā)學生對化學的興趣，通過引進我國的科學成果，培養(yǎng)學生的愛國熱情。

三、重點和難點

（一）知識點和難點

認識復合材料的基本成分。

（二）方法的重點和難點

學習如何分析和解決問題，并能夠簡單地預測由不同材料組合而成的新材料的優(yōu)異性能。

4. 教學設計

【聯(lián)想質疑】“神舟五號”載人飛船穿越大氣層時，外殼與大氣層的摩擦產生了幾千攝氏度的高溫。什么材料經(jīng)受住了這次考驗，讓飛船安全無恙？撐桿跳運動員使用的撐桿極富彈性。你知道它是用什么材料制成的嗎？是金屬的、陶瓷的還是塑料的？

【學生討論，教師講解】所用的材料不是單一的金屬、陶瓷或塑料，而是將它們組合而成的具有各組成部分優(yōu)點的新材料。

【交流與討論】

事實 1：木材堅固、耐用，可用作建筑材料。它由長木纖維組成，這些長木纖維通過一種叫做木質素的物質粘合在一起。長木纖維較軟，木質素較脆，兩者都不能承受重壓，但這兩種物質結合在一起形成了堅固的樹干。

事實2：人們在制作泥磚時，在泥中加入稻草可以提高泥磚的強度。

事實3：純棉衣服和提純纖維衣服有以下優(yōu)點和缺點：

為了獲得兼具化纖和純棉優(yōu)點的織物，通常的做法是制作含有一定量棉和一定量纖維的混紡紗，然后對混紡布進行再生處理。 ②采用特殊的織法，將滌綸包棉織物織成一面純棉紗，一面化纖。

你能從以上事實中學到什么？

【學生回答，教師總結】通過一定的方法組合兩種不同類型的材料結合在一起，可以獲得一種新材料，可以保持或發(fā)展原始材料的優(yōu)點并彌補其不足。

【點評】聯(lián)想提問的目的是激發(fā)學生的興趣。之后，通過學生對三個熟悉的事實的思考、感知和交流，學生可以創(chuàng)造出一種結合兩種不同材料的方法，從而獲得比單一材料更好的表現(xiàn)。更好的新材料理念旨在再現(xiàn)人們構思和發(fā)明復合材料的思維過程，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的能力。發(fā)現(xiàn)提出問題與分析和解決問題同樣重要。

【過渡】按照這個思路，在化學上，我們生產出了各種復合材料。

【板書】第三節(jié)復合材料

1.了解復合材料

【交流與討論】棉線、橡膠、各種含棉經(jīng)線和緯線的橡膠輪胎，這三種中哪一種是復合材料？你認為什么是復合材料？它的成分有什么特點？每個組件的作用是什么？復合材料與原材料相比有哪些性能？

【學生回答，教師總結】【板書】

由兩種或兩種以上性能不同的材料經(jīng)特殊加工制成的材料稱為復合材料。復合材料既能保持原有材料的長處，又能彌補其不足，由于各組分之間的協(xié)同作用，產生出優(yōu)于原材料的新性能。

【過渡】將多種材料組合在一起形成性能優(yōu)良的復合材料，請大家交流討論，預測以下復合材料的性能。

[交流討論] 下面給出的基體材料和增強材料經(jīng)過一定的復合后，得到的材料可能具有什么樣的性能。材料和屬性之間建立了相應的聯(lián)系。

[點評] 把教科書里的金屬和碳改成水泥和石棉，更符合復合材料的概念。

【板書】2, 各種復合材料

一、生產生活中常用的復合材料

【交流與討論】圖4-3-4展示了一些生產生活中常見的產品圖片，這些產品是由一種叫做FRP的復合材料制成的。請同學們討論：玻璃鋼和合成樹脂克服了哪些缺點？它有什么好的特性？請列出盡可能多的用途。

[板書]

【解說】FRP克服了玻璃易碎、密度高、合成樹脂強度不足等缺點。具有強度高、密度低、韌性好、耐腐蝕、耐磨、耐沖擊、絕緣、產品美觀、制造方便等特點。優(yōu)良的特性。可廣泛用于制作小型娛樂設施、管道、船舶、化工設施、小型建筑等。

【閱讀、交流與討論】制作羽毛球拍的材料原本是木頭和金屬，現(xiàn)在廣泛使用的是碳纖維復合材料。碳纖維復合材料有哪些優(yōu)勢？請列出盡可能多的用途。

【轉型】復合材料不僅廣泛應用于工農業(yè)生產、日常生活，還廣泛應用于航空航天等前沿科學領域。

【板書】2.航空航天復合材料

【閱讀摘要】復合材料在航空航天領域的具體應用有哪些？復合材料的發(fā)展方向是什么？

【概述整合】什么是復合材料？復合材料的基本組成是什么？每個部分的作用是什么？為什么要生產復合材料？元素及其化合物的組成和性質與復合材料的性質有何關系？

專題推薦：

江門回收廢鋁

江門回收廢銅

江門回收廢鐵

江門回收廢紙

江門廢紙回收

江門廢塑料回收

江門廢銅回收

江門廢鋁回收

江門廢鐵回收

中山廢品回收

廣東廢品回收

江門廢品回收

江門起重機安裝

江門廢品站