2019-2020年高中化学 第4章 第3节 复合材料教案 鲁科版必修1

第3节复合材料目标与素养：1.了解复合材料的形成和组成成分。(宏观辨识)2.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。(社会责任)一、复合材料1．概念由两种及两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。2．组成复合材料基体：起黏结作用增强体：起骨架作用3．特点既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协调作用，形成了优于原材料的特征。4．类型(1)按基体分树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料(2)按增强体的形状分颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料合金和复合材料都是由两种或两种以上的物质经加工而成的，从组成和性能来看，两者是否属于同一类物质？【提示】不属于同一类物质。复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的，兼有两种材料的优点的材料。合金是两种或两种以的金属或非金属熔合而成的具有金属特性的材料。复合材料的基本组成是基体和增强体，且两者的性质有明显的差别，合金中无论是单一成分还是多种成分，性能都具有很大的相似性，故两者不属于同一类物质。二、形形色色的复合材料1．生产、生活中常见的复合材料复合材料玻璃钢碳纤维增强复合材料组成基体合成树脂合成树脂增强体玻璃纤维碳纤维特性密度小，质量轻，耐水，耐磨，韧性好、强度高、质量轻耐腐蚀性强，良好的电绝缘性和机械加工性能玻璃钢是玻璃和钢铁组合成的复合材料吗？【提示】不是。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。2．航空、航天领域中的复合材料材料名称碳纤维增强金属基复合材料隔热陶瓷瓦(纤维增强陶瓷)基体金属(Al、Mg、Ti等)陶瓷(Al2O3陶瓷、Si3N4陶瓷、SiO2陶瓷等)增强体纤维(碳纤维等)纤维(碳纤维、碳化硅纤维等)主要优点耐高温，强度高，导电、导热性好，不吸湿，不易老化等耐高温、有韧性1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)合金是一种复合材料。()(2)复合材料是一种混合物，没有固定的熔、沸点。()(3)若把钢筋混凝土看成复合材料，则基体是水泥，增强体是钢筋。()[答案](1)×(2)√(3)√2．复合材料中起骨架作用的是()A．基体B．增强体C．增塑剂D．防腐剂[答案]B3．下列复合材料的类别中，与其他三种不同的是()A．金属基复合材料B．树脂基复合材料C．颗粒增强复合材料D．绝缘基复合材料[答案]C常见材料的成分与性能1.常见材料的优缺点材料实例优点缺点金属材料钢铁韧性好、硬度大易被腐蚀无机非金属材料玻璃透明、绝热、电绝缘易破碎有机合成材料塑料质轻、塑性好易燃、易老化2.玻璃钢和钢化玻璃、有机玻璃的区别(1)玻璃钢是以合成树脂为基体，玻璃纤维作增强体的复合材料。(2)普通玻璃加强热然后骤冷得到的是钢化玻璃，属于无机非金属材料。(3)有机玻璃的成分是有机高分子材料。3．钢铁、玻璃、塑料、玻璃钢的优缺点(1)钢铁硬度大，韧性较好，熔、沸点较高，易成型，但是不耐高温，易被氧化。(2)玻璃硬度大，熔、沸点较高，易成型，耐腐蚀，但是质脆，不耐冲击。(3)塑料电绝缘性好、质轻，防水，但是耐油性差，易老化。(4)玻璃钢强度高、密度小，耐水、耐磨、耐撞击，具有良好的电绝缘性和机械加工性能。【典例】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．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的D[复合材料是由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，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。]1．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．①②④C．③④⑤D．④⑤⑥[答案]D2．把下列材料与其特性用短线连接起来。①金属材料a．易破碎、耐高温、绝缘性好②有机合成材料b．强度高、耐磨损、绝缘性好③陶瓷材料c．易老化、不耐高温④复合材料D．易被腐蚀[答案]①—d②—c③—a④—b1．下列各材料中属于复合材料的是()A．不锈钢B．钢化玻璃C．光导纤维D．航天器外层的隔热陶瓷瓦D[不锈钢属合金；钢化玻璃属无机非金属材料；光导纤维的成分是SiO2。]2．玻璃钢和碳纤维增强复合材料制作过程中都用到的材料是()A．合成树脂B．碳纤维C．钢材D．玻璃纤维A[玻璃钢中的增强体是玻璃纤维，碳纤维增强复合材料的增强体是碳纤维，这两种复合材料的基体都是合成树脂。]3．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C[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；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，C项错，D项对。]4．下列关于碳纤维增强树脂基复合材料的说法正确的是()A．碳纤维复合材料的基体是碳纤维B．碳纤维复合材料的增强体是合成树脂C．碳纤维复合材料具有韧性好，强度大，质脆质轻的特点D．碳纤维复合材料具有可燃性D[此材料是“碳纤维增强体＋合成树脂基体”的简称，由此可知，A、B错；碳纤维复合材料应有合成材料的韧性，并不“质脆”，C错；不论碳或合成树脂，皆有可燃性，D正确。]5．把①钢铁，②Cu，③陶瓷，④光纤，⑤氮化硅陶瓷，⑥金，⑦水泥，⑧合成纤维，⑨玻璃钢，⑩塑料按分类填写在下列横线上(填写序号)：(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)复合材料________。(6)有机合成材料________。[答案](1)①(2)②⑥(3)③⑦(4)④⑤(5)⑨(6)⑧⑩