高中化学 4.3 复合材料的制造教案1 苏教版选修2
高考苏教版化学一轮复习精品教案 选修2 第2讲 化学与材料的制造和应用
第2讲化学与材料的制造和应用考纲点击1.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
2.了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。
3.了解社会发展和科技进步对材料的要求。
了解化学对材料科学发展的促进作用。
4.了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点及有关的生产原理。
5.了解用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
6.了解我国现代材料研究和材料工业的发展情况。
了解新材料的发展方向。
一、材料的加工处理1.金属的表面处理(1)铝的阳极氧化铝的阳极氧化包含表面预处理→________→染色→封闭等过程,表面预处理过程用碱浸洗铝制品的目的是____________________。
(2)电镀原理:利用电解的原理,在金属的表面镀上一薄层具有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。
设计方法:在进行电镀时,用镀层金属作________(和电源的________相连),待镀金属作________(和电源的______相连),含有____________的溶液作为电镀液。
这样,在电流的作用下,镀层阳离子从________移动到________放电形成镀层。
为了顺利达到电镀目的,获得优质的光亮镀件,通常在镀前对镀件表面进行__________处理,在电镀液中还加入电镀添加剂。
添加剂可分为配合剂、表面活性剂、整平剂、缓蚀剂、光亮剂等,其中最重要的是表面活性剂和光亮剂。
2.腐蚀加工技术(1)氢氟酸雕刻玻璃:玻璃是一种重要的非金属材料,有着极为重要的用途。
由于玻璃的主要成分SiO2和氢氟酸发生反应________________,因此常用氢氟酸来雕刻玻璃。
(2)电路板的制作:电子工业上所用的电路板是用FeCl3溶液腐蚀铜板制作而成的。
将印好线路图的敷有铜箔的树脂绝缘板放入浓FeCl3溶液中,即得印刷线路板,其原理是____________________。
(3)光刻技术:光刻技术也是利用化学腐蚀原理来加工材料的。
苏教版高中化学选修化学与技术-4.3 复合材料的制造-教案设计
复合材料的制造【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。
【教学重难点】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】 【第一课时】[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 有机高分子材料 纤维 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。
有机高分子按性能和用途橡胶: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]“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 ______ 、 ________ 。
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
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。
高中化学功能高分子材料复合材料教案苏教版选修
高中化学功能高分子材料复合材料教案苏教版选修一、教学目标1. 让学生了解功能高分子材料和复合材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握功能高分子材料和复合材料的制备方法。
3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 功能高分子材料的定义、分类和应用。
2. 复合材料的定义、分类和应用。
3. 功能高分子材料和复合材料的制备方法。
三、教学重点与难点1. 重点:功能高分子材料和复合材料的定义、特点和应用。
2. 难点:功能高分子材料和复合材料的制备方法。
四、教学方法1. 采用多媒体教学,展示功能高分子材料和复合材料的图片和实例。
2. 利用实验和案例分析,让学生直观地了解功能高分子材料和复合材料的制备方法和应用。
3. 引导学生通过小组讨论,探讨功能高分子材料和复合材料在实际生活中的应用前景。
五、教学过程1. 导入:通过展示功能高分子材料和复合材料的实例,引发学生的好奇心,激发学习兴趣。
2. 讲解:讲解功能高分子材料和复合材料的定义、特点和应用。
3. 实验演示:进行功能高分子材料和复合材料的制备实验,让学生直观地了解制备过程。
4. 案例分析:分析实际应用中的功能高分子材料和复合材料,让学生了解其在生活中的重要作用。
5. 小组讨论:引导学生探讨功能高分子材料和复合材料的应用前景,培养学生的创新思维。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点知识点。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对功能高分子材料和复合材料的定义、特点和应用的理解程度。
2. 评价学生对功能高分子材料和复合材料的制备方法的掌握程度。
3. 评价学生在实际问题中运用化学知识解决问题的能力。
七、教学资源1. 多媒体课件:包括功能高分子材料和复合材料的图片、实例和制备过程的动画。
2. 实验器材:用于展示功能高分子材料和复合材料的制备实验。
3. 案例资料:包括实际应用中的功能高分子材料和复合材料的案例。
高中化学功能高分子材料复合材料教案苏教版选修
高中化学功能高分子材料与复合材料教案苏教版选修一、教学目标1. 让学生了解功能高分子材料的分类、性质及应用,认识其在现代科技领域中的重要性。
2. 使学生掌握复合材料的定义、组成及特点,了解其在我国经济社会发展中的应用。
3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 功能高分子材料的分类及性质2. 功能高分子材料的应用3. 复合材料的定义及组成4. 复合材料的特点5. 复合材料的应用三、教学重点与难点1. 重点:功能高分子材料的分类、性质及应用;复合材料的定义、组成及特点。
2. 难点:功能高分子材料的结构与性能关系;复合材料制备原理及工艺。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究功能高分子材料与复合材料的性质及应用。
2. 利用多媒体课件,展示功能高分子材料与复合材料的微观结构、制备过程及实际应用。
3. 开展小组讨论,培养学生团队合作精神,提高学生的口头表达能力。
五、教学过程1. 导入:通过展示日常生活中常见的功能高分子材料制品,如防水衣物、抗衰老化妆品等,引导学生关注功能高分子材料。
2. 知识讲解:介绍功能高分子材料的分类、性质及应用,如聚合物、生物大分子等。
3. 案例分析:分析功能高分子材料在航空航天、生物医疗等领域的应用实例。
4. 知识拓展:介绍复合材料的定义、组成及特点,如树脂基复合材料、金属基复合材料等。
5. 应用讨论:探讨复合材料在汽车、建筑、体育用品等领域的应用。
6. 课堂小结:总结功能高分子材料与复合材料的性质、应用及其在我国经济社会发展中的重要性。
7. 课后作业:布置相关习题,巩固所学知识,提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生,了解他们对功能高分子材料与复合材料的基本概念、性质和应用的理解程度。
2. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的参与程度,评估他们能否将所学知识应用于实际问题的解决。
3. 课后作业:评估学生完成作业的质量,检查他们对课堂所学知识的掌握和运用能力。
高中化学功能高分子材料复合材料教案苏教版选修
高中化学功能高分子材料及复合材料教案苏教版选修一、教学目标1. 让学生了解功能高分子材料的定义、分类及应用,认识其在现代科技领域中的重要性。
2. 使学生掌握复合材料的组成、特点和制备方法,了解其在工程中的应用。
3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 功能高分子材料的定义、分类及应用。
2. 复合材料的组成、特点和制备方法。
3. 功能高分子材料及复合材料在生活中的实例分析。
三、教学重点与难点1. 重点:功能高分子材料的定义、分类、应用;复合材料的组成、特点、制备方法。
2. 难点:功能高分子材料的结构与性能关系;复合材料的设计与制备。
四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学,直观展示功能高分子材料及复合材料的结构、制备和应用。
2. 结合生活实例,激发学生兴趣,提高学生的实践能力。
3. 采用讨论、小组合作等教学方式,培养学生主动探究、合作学习的习惯。
五、教学过程1. 引入:通过展示日常生活中常见的功能高分子材料及复合材料产品,引导学生关注这些材料的作用和特点。
2. 讲解:详细介绍功能高分子材料的定义、分类、应用;复合材料的组成、特点、制备方法。
3. 实例分析:分析生活中常见的功能高分子材料及复合材料实例,如防水涂料、抗磨轮胎等,探讨其制备原理和应用前景。
4. 讨论:分组讨论功能高分子材料及复合材料在工程中的应用,提出改进和创新的建议。
5. 总结:回顾本节课所学内容,强调功能高分子材料及复合材料在现代科技领域中的重要性,激发学生继续学习的兴趣。
6. 作业布置:让学生结合自己的生活经验,调查并报告一种功能高分子材料或复合材料的应用实例及其特点。
六、教学反思在教学过程中,教师应时刻关注学生的学习反馈,针对学生的掌握情况,调整教学节奏和内容。
注重培养学生的实践能力和创新意识,引导学生将所学知识应用到实际生活中。
七、教学评价1. 学生能准确掌握功能高分子材料的定义、分类、应用,以及复合材料的组成、特点、制备方法。
高中化学功能高分子材料复合材料教案苏教版选修
高中化学功能高分子材料复合材料教案苏教版选修一、教学目标:1. 让学生了解功能高分子材料和复合材料的基本概念、特点和应用。
2. 通过对功能高分子材料和复合材料的的学习,培养学生对化学科学的兴趣和探究精神。
3. 通过对功能高分子材料和复合材料的性质和制备方法的探究,提高学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容:1. 功能高分子材料的基本概念、特点和分类。
2. 功能高分子材料的制备方法和应用。
3. 复合材料的基本概念、特点和分类。
4. 复合材料的制备方法和应用。
5. 功能高分子材料和复合材料在我国的发展现状和前景。
三、教学重点:1. 功能高分子材料和复合材料的基本概念、特点和分类。
2. 功能高分子材料的制备方法和应用。
3. 复合材料的制备方法和应用。
四、教学难点:1. 功能高分子材料的制备方法和应用。
2. 复合材料的制备方法和应用。
五、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究功能高分子材料和复合材料的基本概念、特点和应用。
2. 通过实验教学,让学生掌握功能高分子材料和复合材料的制备方法,提高实验操作能力和科学思维。
3. 结合案例分析,让学生了解功能高分子材料和复合材料在我国的发展现状和前景。
六、教学准备:1. 教材:《高中化学选修》苏教版。
2. 教学辅助材料:功能高分子材料和复合材料的实验试剂、实验器材。
3. 教学多媒体:PPT、视频等。
七、教学过程:1. 导入:通过引入日常生活中的功能高分子材料和复合材料实例,激发学生的学习兴趣。
2. 教学内容讲解:详细讲解功能高分子材料和复合材料的基本概念、特点和分类。
3. 实验操作:指导学生进行功能高分子材料和复合材料的制备实验,让学生动手实践,提高实验操作能力。
4. 案例分析:分析我国功能高分子材料和复合材料的发展现状和前景,引导学生关注科学发展的社会意义。
八、课堂互动:1. 提问:让学生回答功能高分子材料和复合材料的基本概念、特点和应用等问题。
高中化学功能高分子材料复合材料教案苏教版选修
高中化学功能高分子材料及复合材料教案苏教版选修一、教学目标:1. 让学生了解功能高分子材料的定义、分类及特点,认识其在日常生活和科技领域中的应用。
2. 使学生掌握复合材料的组成、制备方法及性能,理解复合材料的优势和应用范围。
3. 培养学生运用化学知识分析和解决实际问题的能力,激发学生对化学学科的兴趣和探究精神。
二、教学内容:1. 功能高分子材料的定义、分类及特点2. 功能高分子材料在日常生活和科技领域中的应用3. 复合材料的组成、制备方法及性能4. 复合材料的优势和应用范围5. 实例分析:功能高分子材料和复合材料在现实生活中的应用三、教学重点与难点:1. 教学重点:功能高分子材料的定义、分类、特点及应用;复合材料的组成、制备方法、性能及应用。
2. 教学难点:功能高分子材料的制备方法和复合材料的制备工艺。
四、教学方法:1. 采用讲授法,系统地介绍功能高分子材料和复合材料的基本概念、制备方法和应用。
2. 利用案例分析法,结合现实生活中的实例,使学生更好地理解功能高分子材料和复合材料的用途。
3. 开展小组讨论,让学生积极参与课堂活动,提高学生的合作能力和口头表达能力。
五、教学过程:1. 引入新课:通过展示功能高分子材料和复合材料的现实应用产品,引发学生的好奇心,激发学习兴趣。
2. 讲解基本概念:介绍功能高分子材料的定义、分类、特点,复合材料的组成、制备方法、性能及应用。
3. 案例分析:分析功能高分子材料和复合材料在现实生活中的应用,如液晶高分子、感光高分子、医用高分子等。
4. 小组讨论:让学生结合实例,探讨功能高分子材料和复合材料的优缺点及应用前景。
5. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调功能高分子材料和复合材料在现代科技领域中的重要性。
六、教学拓展:1. 介绍功能高分子材料和复合材料的研究现状及发展趋势,让学生了解该领域的前沿动态。
2. 分析我国在功能高分子材料和复合材料领域的研究成果和产业现状,增强学生的民族自豪感。
高中化学4.3复合材料的制造学案1苏教版选修2
复合材料的制造学习目标1 说出复合材料的概念,组成和优点。
2 了解复合材料的分类和主要用途。
一、自学反馈,交流完善1 复合材料的概念2.组成3.优点复合材料既保持了的特点,又使各组分之间,形成了原材料的特性。
4分类(1)按基体分类(2)按增强体形状分类5 玻璃钢是一种以做增强体、做基体的复合材料。
优点:强度、密度,且有较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。
6 碳纤维增强复合材料是在的基体中加入了做增强体。
优点:具有、的特点。
7 飞机、火箭、导弹等用的复合材料,大多是以为增强体、为基体的复合材料。
优点:、、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等。
8 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。
二自主检测1.下列说法错误的是( )A.玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料B.飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C.制造网球拍所用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体D.航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的2 某复合材料是以人工碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。
估计这种材料具有的性质或用途是( )①耐高温②不耐热③导电、导热④不导电、不导热⑤可用于飞机机翼⑥可用于导弹的壳体A .①③⑤⑥B .②③⑤⑥C .②③④D .③④⑤3.下列关于复合材料的说法正确的是( )A .合金就是复合材料B .复合材料的化学成分可能只有一种也可能含有多种C .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D .复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的4.下列哪些产品或材料属于复合材料( )①生物陶瓷 ②采用碳纤维增强复合材料制作的钓鱼竿 ③航天飞机隔热陶瓷瓦 ④ 飞机机身A .①B .②C .①②③D .②③④5.下列材料,可能是用玻璃钢制作的是( )①棉纱 ②玻璃 ③钢材 ④滑梯 ⑤游乐车 ⑥餐桌椅A .①②③B .①②④答案 1将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。
2013-2014学年高中化学(鲁科版)必修一教案4.3复合材料教案2
第三节复合材料教学目标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。
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。
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。
[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:要获得兼具化纤、纯棉两种布料优点的布料,通常的做法有①制作含一定量棉花、一定量化纤的混纺纱线,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。
《高分子材料和复合材料》教案(苏教版选修1)
第三单元高分子材料和复合材料第2课时纤维【教学目标】1.了解纤维的分类2.了解常见纤维的组成和主要功能,体会纤维在日常生活中扮演的角色。
【引言】请大家观察一下自己衣服上的标签。
【提问】从这些标签上,你能获得哪些信息?【学生回答】从标签中可以了解到衣服的颜色、制作面料、里布成分、洗涤方法……【提问】从这些标签上,你知道常见的衣物制作面料、里布成分有哪些呢?【学生回答】有:棉、麻、丝、毛,涤纶、尼龙、腈纶、丙纶等。
【教师活动】教师选取其中一张标签,大声读出上面的内容,并将关键内容写到黑板上“面料:涤纶66.4%,里料:涤纶100%”。
【教师讲解】从这张标签中,我们了解到裁制这件衣服的主要布料成分是涤纶。
我们在生活中都听说过涤纶、尼龙等服装面料,这些服装面料与化学有着密切关系。
涤纶、尼龙、腈纶都是化学纤维,是现代纺织工业不可或缺的原料。
下面我们将一起走进纤维的世界。
【提问】P104图3-34中白皑皑的棉花是如何与可爱的绵羊联系到一起的呢?【学生回答】是纤维。
【教师讲解】没错,是纤维。
通常人们把长度比其直径或宽度大很多倍并具有一定柔韧性的细长物质称为纤维,其中可用来作纺织原料的又称纺织纤维。
自然界赐予人类最佳的纤维有棉花、麻皮、动物毛、蚕丝等。
因为这些纤维都是天然生长的,被称为天然纤维。
但随着人口的增长和经济文化的发展,天然纤维已远远不能满足人们的需要。
因此人们思考通过化学手段来获取更优质的纤维——化学纤维应运而生。
最早出现的化学纤维是黏胶纤维,因其性能接近棉又称人造棉或人造丝。
它是由木材等天然纤维,经烧碱、二硫化碳处理后纺织而成。
人们把这些利用天然有机原料制造出来的纤维统称为人造纤维。
相信现在很多同学身上穿的衣服有一部分就是人造纤维制品。
【教师补充】但是我们的天然资源毕竟有限,随着化工科技的发展,化学纤维大家庭中又出现了另一大体系,即合成纤维。
合成纤维的出现大大改变了纤维的性能和用途,那么什么是合成纤维呢?【教师讲解】合成纤维实质上就是用化学方法把小分子化合物聚合成的可以纺纱织布的一类高分子化合物。
高中化学 4.3 复合材料的制造素材2 苏教版选修2
复合材料的制造新材料(一)材料是社会进步的物质基础和先导,材料工业对国民经济和国防建设起着关键的支撑作用。
新材料是高技术的重要组成部分,与信息、能源并列为现代文明和社会发展的三大支柱,因此,新材料技术和产业的发展将会有力的推动和促进我国基础产业、支柱产业以及其它高技术的发展。
2000年度,科技型中小企业技术创新基金将重点支持新材料领域下列四个方面的技术和产品:1、新型无机非金属材料;2、金属材料;3、有机及精细化工材料;生物医学材料。
(一) 新型无机非金属材料传统的无机非金属材料简称无机材料,包括日用陶瓷、工程陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等。
随着科学技术的发展、研究工作不断深入和制备技术的不断进步,出现许多具有优异性能的新型无机非金属材料,新型无机非金属材料包括先进陶瓷、新型玻璃、人工晶体、无机涂层等。
2000年度重点支持的技术创新项目如下:1. 先进陶瓷材料先进陶瓷是指采用精制的高纯、超细的无机化合物为原料及先进的制备工艺技术,制造出性能优异的产品。
根据工程技术对产品使用性能的要求,制造的产品可以分别具有压电、铁电、导电、半导体、磁性等或具有高强、高韧、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、高热导、绝热或良好生物相容性等优异性能。
广泛用于电子、计算机、通信、激光、机械、化工、纺织、汽车、能源、医疗及航空、航天等高新技术领域。
先进陶瓷的种类繁多,覆盖面很广,本年度重点支持:(1) 厚、薄膜电路用低成本、高导热率、高绝缘氧化铝和氮化铝基片;*(2) 高性能PTC陶瓷材料与制品。
(本项目采取招标)2. 人工晶体材料人工晶体又称合成晶体。
许多单晶体具有各种独特的物理性质,且能实现电、光、声、热、力等不同能量形式的交互作用和转换,在现代科学技术中应用十分广泛。
人工晶体按其物理性质可分为半导体晶体、压电晶体、铁电晶体、激光晶体、光学晶体、非线性光学晶体、电光晶体、磁光晶体、闪烁晶体等。
本年度重点支持:(1) 非线性光学晶体、激光晶体应用与开发;(2) 高机电耦合系数、高稳定性、铁电、压电晶体的研制及应用;(3) 具有高阻挡射线本领、高发光效率、高分辨率、高响应速率的闪烁晶体的研究与开发应用。
高中化学4.3复合材料教案2鲁科版必修1
教课目的1.知识技术目标认识常有的复合资料及其用途,理解复合资料的观点,复合资料的基本构成、优点。
2.方法与过程目标学习剖析问题、解决问题的方法,能简单展望不一样资料复合后所产生的新资料的优秀特征。
初步认识依据对所需资料性能的特定要求,如何选择构成复合资料的单调资料。
3.感情态度与价值观目标经过对奇特复合资料的学习,激发学生对化学的兴趣,经过对我国科学成就的介绍,培育学生的爱国热忱。
要点、难点(一)知识上要点、难点认识复合资料的基本构成。
(二)方法上要点、难点学习剖析问题、解决问题的方法,能简单展望不一样资料复合后所产生的新资料的优秀特征。
教课方案[联想怀疑]“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,是什么资料经受了这类考验而使飞船平安无事呢?运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性,你知道它是用什么资料制成的吗?是金属、陶瓷、仍是塑料?[学生议论、教师解说]所用资料其实不是单调的金属、陶瓷、或塑料,而是它们复合在一同形成的拥有各成分优点的新式资料。
[沟通商讨]事实一:木材牢固、耐用,可作为建筑资料,它由木质长纤维构成,靠被称为木质素的物质粘接起来。
木质长纤维比较柔嫩,木质素较脆,它们各自都不可以蒙受重压,但这两物质复合后就构成了强健的树干。
事实二:人们做泥砖时,往泥中掺入禾秸,能够提升泥砖的强度。
事实三:纯棉布衣服、纯化纤衣服分别有以下优弊端:优点缺点纯棉衣服柔嫩舒坦、吸汗、不产生静电等易皱、不耐磨等纯化纤衣服不易皱、耐磨等不吸汗、易产生静电等要获取兼具化纤、纯棉两种布料优点的布料,往常的做法有①制作含必定量棉花、必定量化纤的混纺纱线,重生产出混纺布料。
②利用特别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。
你能够从上述事实获取什么启迪?[学生回答、教师总结]将两种不一样性质的资料经过必定的方法复合在一同,可获取一种既能保持或发展本来资料的优点,又能填补它们的不足的新资料。
高中化学 《高分子材料和复合材料》教案1 苏教版选修1
第三单元 高分子材料和复合材料第一节 塑料第1课时【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。
塑料纤维 橡胶有机高分子功能高分子塑料: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。
高中化学 《化学与技术》4.1《材料的加工处理》精编教案 苏教版选修2
专题四材料加工与性能优化一、课程标准2讨论社会发展和科技进步对材料的要求,认识化学对材料科学发展的促进作用。
3举例说明金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点,了解有关的生产原理。
4举例说明用化学方法进行金属材料表面处理的原理。
5收集我国现代材料研究和材料工业发展情况的资料,认识新材料的发展方向。
[活动与探究建议]3就近参观金属材料、无机非金属材料或高分子材料的生产、加工企业(或者观看有关影像),收集有关资料,撰写有关科学小品。
4查阅资料:制造芯片的硅晶体的生产原理和基本过程。
5实验:电路板的化学刻蚀。
6观看影像或参观:金属的电镀等。
7实验:用淀粉自制吸水材料,并进行模拟保水试验。
二、教学内容增减建议3建议补充电解精炼和电化学的有关计算,复习络合物的组成4对钢材的发蓝处理进行介绍,使学生了解有关反应,从平衡角度讨论酸碱环境。
5对复合材料的制造结合新科技、新技术进行简单介绍三、课时安排建议第一单元材料的加工处理1课时第二单元材料组成的优化1课时第三单元复合材料1课时第一单元材料的加工处理(第一课时)[知识回顾1电解的原理是什么?如何确定阴阳极?金属的放电顺序是什么?在水溶液中可电镀哪些金属?2写出电解下列物质的反应方程式:NaCl CuSO4AgNO3CuCl2H2SO43如何进行电镀、电解精炼?[知识学习]一、金属的表面处理3铝的阳极氧化:看书P66-67铝的阳极氧化目的:电极反应:阳极发生反应:阴极发生反应:同时酸对铝和生成的氧化膜进行化学溶解,其反应为:氧化膜的后续处理硫酸阳极氧化的药品、优点。
13电镀电镀目的:。
电镀条件及电极的选择:实例:铜板上镀银药品:仪器及用品:烧杯、碳棒电极、两节1号干电池(或学生电源)装置*钢铁为何进行发蓝处理一般钢铁容易生锈,如果将钢铁零件的表面进行发蓝处理,就能大大增强抗蚀能力,延长使用寿命。
像武器、弹簧、钢丝等,就是常用这种方法来保护的。
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(2)可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造。
(3)可制成所需的任意形状的产品,避免多次加工工序
其中性能的可设计性是复合材料最大的优点。
1.3.1聚合物基复合材料的主要性能
1)比强度、比模量大(见表1.1):因比重小
2)耐疲劳性能好:内部相界面可阻止裂纹扩展
1.1.2复合材料的意义
复合材料中各组分之间取长补短的协同作用,极大地弥补了单一材料的缺点,产生了组成它的单一相所不具有的新性能。复合材料的出现和发展,是现代科学技术不断进步的结果,也是材料设计方面的一个突破。它综合了各种单一材料的优点,按需要设计、复合成为综合性能优异的新型材料。
未来一方面新的单一材料不断涌现,另一方面,各种复合材料将会越来越多,以满足不断发展的社会需要。
三次结构:指工程结构或产品结构
将单层材料作为结构来分析,必须研究材料的多相性其各相材料的相互关系。这种研究方法叫微观力学方法,以预示材料的宏观力学性能。它解释机理,发掘材料本质。
宏观力学方法:假定单层材料是均匀的,将各相材料的表现当作复合材料的平均表现性来考虑,相应的材料参数称为表观参数。
1.4.2复合材料的设计
2)聚合物基体的组分
除树脂外,通常还有辅助材料:固化剂、增韧剂,稀释剂、催化剂等。
3)聚合物基体的作用:把纤维粘在一起;分配纤维间的载荷;保护纤维不受环境影响(P21)。
2.1.2结构复合材料的基体
结构复合材料-----高比强度,高比刚度,高的结构效率,故选取镁、铝等轻合金作基体金属。
铝、镁复合材料使用温度≤450℃
钛合金复合材料--------≤650℃
镍钴基合金复合材料----≤1200℃
中原工学院教案专用纸第5页
用于450℃以下的轻金属基体
铝基和镁基复合材料:广泛用于航天器、人造卫星、空间站、汽车发动机零件、刹车盘等,已形成工业规模生产。
4)良好的高温性能:添加的纤维或陶瓷粒是耐温很好的材料。整体与高分子比高温性能好得多。
5)耐磨性好
6)良好的疲劳性能和断裂韧性
7)不吸潮、不老化、气密性好
中原工学院教案专用纸第3页
1.3.3陶瓷Байду номын сангаас复合材料的主要性能
强度高,硬度大,耐高温、抗氧化、高温下抗磨性好、耐化学腐蚀性能优良,热膨胀系数和相对密度都较小。用高强度,高模量的纤维或晶须增强后,其高温强度和韧性可大大提高。
用于450℃-700℃的复合材料的金属基体-----钛合金。
钛合金相对密度小、耐腐蚀、耐氧化、强度高,在航空发动机上使用。与高性能碳化硅纤维,碳硼化钛等增强合金,可获得更高的高温性能。
用于1000℃以上的高温复合材料的金属基体
镍基、钛基高温合金材料及金属间化合物用钨丝,钍钨丝增强基合金可以大幅度提高了基高温性能----高温持久性能和高温蠕变性能
聚酯树脂占玻璃纤维复合材料用树脂的80%以上。因其工艺性良好,室温下固化,常压下成型,即制备工艺简单,而制得的复合材料综合性能好,成本低。缺点是固化时收缩大,耐热性差。力学性能不如醛酸和环氧树脂。
碳纤维增强环氧树脂是力学性能很好的结构材料。
酚醛树脂的延伸率低,脆性大。
还有热塑性工程树脂。
热塑性材料除了用玻璃纤维复合外,也开始用于碳纤维复合材料
中原工学院教案专用纸第6页
2.3.3氧化物陶瓷
主要有Al2O3, MgO, SiO2, ZrO2等。
2.3.4非氧化物陶瓷
氮化物,硼化物,碳化物,硅化物等:耐热,耐磨,硬度高,但脆性也大。
2.4聚合物材料
2.4.1聚合物基体的种类、组分和作用
1)聚合物基体的种类
常用的有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂,酚醛树脂及各种热塑性聚合物
3)减震性好:因比模量大,自振频率高,内相界面吸波,使振动阻尼高
4)过载安全性好
5)具有多种功能性(P4)
6)有很好的加工工艺性
1.3.2金属基复合材料的主要性能
1)高比强度,高比模量
构件重量轻、刚性好、强度高,是航天、航空领域理想的结构材料。
2)导热导电性能好
3)热膨胀系数小,尺寸稳定性好:因加入了低或负热膨胀系数纤维以抵消金属的热膨胀性。碳,硼纤维等的低热膨性。
2.2.3氯氧镁水泥
也称镁水泥,至今有120年的历史。它是MgO-MgCl2-H2O三元体系。
氯氧镁复合材料从轻型屋面材料到复合地板,玻璃瓦、浴缸和风管等多种制品。菱镁矿MgCO3于800-850℃煅烧得到菱苦土(MgO)是主要的成分。相应的增强材料为玻璃纤维、石棉纤维和本质纤维等。
2.3陶瓷材料
1)陶瓷的性质:比金属更高的硬度和熔点,化学性质稳定,耐热性和抗老化性好,通常为绝缘体。最大的弱点是脆性强,可加工性差。
1.1.3复合材料的发展历史
常用复合材料→先进复合材料:低性能树脂基复合材料→高性能树脂基复合材料→金属基和陶瓷基复合材料
1940年代:玻璃纤维复合材料出现,
1960年代,纤维复合材料技术趋于成熟,取代了很多金属材料
1970年代,耐热纤维与金属、特别是轻金属的复合:金属基复合材料
1980年代,陶瓷基复合材料
2)金属基复合材料组成特点
由于增强物的性质及增强机理的不同,在基体的选择原则上有很大差别。
对连续纤维增强的复合材料,纤维本身有很大的强度,是力的承载体,而金属基的强度远低于纤维,故而要求与纤维有很好的相容性的基体,这时选取强度大的金属基体得到的复合材料强度可能反而不行。如碳纤维增强铝基复合材料就是实例。
2.1.3功能用金属基复合材料的基体
电子封装材料举例。还有电池极板材料,高温摩擦材料。
2.2无机胶凝材料
2.2.1概述
无机胶凝材料主要包括水泥、石膏、菱苦土和水玻璃等。
无机胶凝材料作为基体的复合材料中,研究最多的是纤维增强水泥基复合材料
2.2.2水泥基体材料
与相应的树脂基复合材料相比纤维增强水泥基复合材料有下列特点:
(2)高性能发动机则要求在高温下保持化学稳定及好的力学性能,常选择碳化硅/钛、钨丝镍基超合金复合材料用于喷气发动机的叶片转轴等重要部件。
(3)汽车发动机中要求其零件耐热、耐磨、导热,而且要成本低廉,故选用铝合金作基体材料与陶瓷颗粒、短纤维复合
(4)集成电路封装材料要求高散热、低膨胀的金属基复合材料,则选高散热的银铜铝为基体,选低膨胀高强度的石墨纤维、金刚石纤维等作为增强材料经综合二者的性能。
3)按基体材料分类
(1)聚合物基复合材料
(2)金属基复合材料
(3)无机非金属基复合材料
4)按材料作用分类
(1)结构复合材料
(2)功能复合材料
还有同质和异质复合材料:增强与基体材料属于同一种物质的为同质,复合材料大多为异质。
1.3复合材料的基本性能
复合材料的共同特点是:
(1)可综合发挥各种组成材料的优点,使一种材料具有多种性能
对于非连续增强(颗粒、晶须和短纤维等)金属基复合材料,基体是主要承载物,基体的强度对复合材料的强度具有决定性的影响。所以要获得高强复合材料就得选取高强的基体。如颗粒增强铝基复合材料。
3)基体金属与增强物的相容性
高温复合时界面层的问题。
基体中合金元素与增强物的浸润性问题。
关键:选择基体时要充分注意与增强物的相容性,尽量抑制界面反应,如对增强物进行表面处理,或在基体中加入某些其它组分,还可选择适当的成型方法缩短材料在高温下的停留时间。
复合材料的制造
授课题目:第一章总论
教学目的与要求:
熟悉复合材料的概念,了解材料的分类,掌握不同复合材料的性能比较以及复合材料结构设计的基础。
教学重点及难点:
重点:不同复合材料的性能比较。
难点:复合材料结构设计的基础。
教学基本内容:
1.复合材料的发展概况
2.复合材料的命名和分类
3.复合材料的基本性能
4.复合材料的设计
1.3.4水泥基复合材料的主要性能
高压缩强度、耐热性好,但抗拉伸强度低
1.3.5不同复合材料的性能比较
在使用温度和材料硬度方面,三类复合材料有着明显的区别是:树脂基:60-250℃,金属基:400-600℃,陶瓷基:1000-1500℃,硬度也依次递增,耐老化性亦然。
导热性顺序则是:金属基(50-65W/(m·K))>陶瓷基(0.7-3.5W/(m·K))>树脂基(0.35-0.45W/(m·K))
耐化学腐蚀性:陶瓷基>树脂基>金属基
制造工艺复杂性:陶瓷基>金属基>树脂基
1.4复合材料的结构设计基础
1.4.1复合材料的结构
对于纤维增强的复合结构,从固体力学角度,其结构分为三个结构层次:一次结构:基体和增强材料组成的单层结构;
二次结构:由单层结构层合而成的层合体,其力学性能决定于单层体材料的力学性能和铺层几何
教学方法及手段:
用多媒体课件演示教学内容,使学生有一个具体、清晰的认知。
小结:
了解复合材料是独立于其他三大固体材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料)的第四种材料。
1.1复合材料(composite material)的发展概况
信息、生命和材料是新技术革命的三大分支。
材料学分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料三大基本类型
(2)短纤维复合材料:
(3)粒状填料复合材料:
(4)编织复合材料;
中原工学院教案专用纸第2页
2)按增强纤维种类分类
(1)玻璃纤维复合材料
(2)碳纤维复合材料:
(3)有机纤维复合材料:
(4)金属纤维复合材料
(5)陶瓷纤维复合材料
混杂复合材料:用两种或两种以上的纤维增强同一基体制成的复合材料(Hybrid composite materials)
2)金属基复合材料中基体的成分多大于增强材料,故基体的选择对复合材料的性能有决定性的作用。金属基体的密度、强度、塑性、导热、导电性、耐热性、抗腐蚀性等均影响复合材料的比强度、比刚度、耐高温、导热、导电等性能