【化学】3.3.4《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4课时

功能高分子材料复合材料

【教学目标】

1•知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产生活、高新技术领域中的应用。

2•知道复合材料的组成特点，能举例说明常见复合材料的应用。

3•体验化学科学的进步与材料科学发展的联系， 能科学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。

【板书】

四、功能高分子材料

复合材料 【引言】

什么是功能高分子材料？它的分类如何？它的性能和应用怎样？这些是我们这节课要 弄清楚

的。

【讲解】

一、功能高分子材料：

1 •功能高分子材料的定义：功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又

有某些特殊功能的高分子材料。 (它是一类性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。 是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的一种新型材料。

) 2 •功能高分子材料的分类： 3•日常生活中常见的几种功能高分子材料：

(1) 高吸水性树脂

高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料， 它本身不溶于水或有机溶剂，与水接触时

能在短时间内可吸收自身质量几百倍、上千倍，最高可达

5300倍的水，即使挤压也很难脱 水，被冠于超级吸附剂”的桂冠，因此可用作农业、园林、苗木移植用保水剂。高吸水性树 脂与苯、乙醇、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化学试剂混合时，可使试剂脱水，却不与试剂 发生化学反应。它吸收试剂中的水分后，变成一种凝胶状的物质。

(2) 导电性材料

如果在高分子中加入各种导电物质，如铁粉、铜粉、石墨粉等，就可制成导电橡胶、导 电塑

料、导电涂料、导电胶粘剂等。

(3) 医用高分子材料

a 性能：优异的生物相容性；很高的机械性能。

b •应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。

【过渡】

不同的材料具有不同的性能， 每种材料都有它的优缺点。 如普通金属材料强度大， 但易 被腐蚀；普通陶瓷材料耐高温，但易碎裂；合成高分子材料强度大、密度小，但易老化。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。有没有 兼具它们优点的一种材料呢？复合材料的出现很好地回答了这个问题。

【板书】

二、复合材料

【板书】

1 •复合材料的定义：复合材料是指两种或两种以上性质不同的材料组合而成的一种新

功能咼分子材料

r 物理功能高分子材料

分离功能高分子材料 -化学功能高分子材料 如：导电材料、光敏性材料、液晶高分子材料 如：膜材料、吸附分离功能材料 如：高分子试剂、高分子卤化剂

型材料。其中一种材料作为基体，其他的材料作为增强剂。

【讲解】由于复合材料克服了单一材料的不足，一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了任一单一材料，是材料科学领域的重大突破。

【讨论】

P109 有一个“交流与讨论”栏目，请同学们举出实例来说明人们的日常生活越来越离不开复合材料。

【回答】日常生活中用的牙刷、塑料碗盆、地板、壁纸、人造心脏、人造骨、关节、网球拍、滑

雪板、撑杆、弓箭……

【讨论】

P109 有一个“问题解决”栏目，请同学们将课前查阅到的资料进行交流。

【回答】

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。通常具有耐腐蚀，抗老化，绝缘性好等特点，在管道、造船、汽车制造等领域有广泛应用。

玻璃钢坚韧，比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。登上月球的宇航员们，他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。

我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇及游艇。节约了不少钢材。化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，大大延长了设备的使用寿命。

玻璃钢无磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用。

【过渡】同学们查阅的资料很全面。由此我们可以得出复合材料的性能为：

【板书】2．复合材料的性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、绝缘，在综合性能上超过了单一材料。

【过渡】通过上面的讨论，我们同样也可以得出复合材料应用的方面为：

【板书】3．复合材料的应用：

（1）建筑方面（内外墙板、地板、壁纸、透明瓦、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽）；

（2）体育运动器件（网球拍、滑雪板、撑杆、弓箭等）；

（3）汽车工业方面（轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶、发动机活塞、连杆、轴瓦、减振钢板、车厢板、门窗、座椅）；

（4）医学领域（医用X 光机、矫形支架、人造心脏、人造骨、关节）；化工、纺织和机械制造领域（化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器）

（5）航空航天领域（飞机发动机舱、整流罩、方向舵、飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、航天飞机结构件）