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2019-2020年高中化學(xué) 《功能高分子材料》教案4 新人教版選修5 【教學(xué)目標(biāo)】 1.知道功能高分子材料的分類，能舉例說明其在生產(chǎn)生活、高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。 2.知道復(fù)合材料的組成特點(diǎn)，能舉例說明常見復(fù)合材料的應(yīng)用。 3.體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的進(jìn)步與材料科學(xué)發(fā)展的聯(lián)系，能科學(xué)評價(jià)高分子材料的使用對人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。 【板書】 四、功能高分子材料 復(fù)合材料 【引言】 什么是功能高分子材料？它的分類如何？它的性能和應(yīng)用怎樣？這些是我們這節(jié)課要弄清楚的。 【講解】 一、功能高分子材料： 1．功能高分子材料的定義：功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。（它是一類性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的一種新型材料。） 2．功能高分子材料的分類： 物理功能高分子材料 如：導(dǎo)電材料、光敏性材料、液晶高分子材料 功能高分子材料 分離功能高分子材料 如：膜材料、吸附分離功能材料 化學(xué)功能高分子材料 如：高分子試劑、高分子鹵化劑 3．日常生活中常見的幾種功能高分子材料： （1）高吸水性樹脂 高吸水性樹脂是一種新型的功能高分子材料，它本身不溶于水或有機(jī)溶劑，與水接觸時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)可吸收自身質(zhì)量幾百倍、上千倍，最高可達(dá)5300倍的水，即使擠壓也很難脫水，被冠于“超級吸附劑”的桂冠，因此可用作農(nóng)業(yè)、園林、苗木移植用保水劑。高吸水性樹脂與苯、乙醇、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化學(xué)試劑混合時(shí)，可使試劑脫水，卻不與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。它吸收試劑中的水分后，變成一種凝膠狀的物質(zhì)。 （2）導(dǎo)電性材料 如果在高分子中加入各種導(dǎo)電物質(zhì)，如鐵粉、銅粉、石墨粉等，就可制成導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑等。 （3）醫(yī)用高分子材料 a.性能：優(yōu)異的生物相容性；很高的機(jī)械性能。 b.應(yīng)用：制作人體的皮膚、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、腎等各種人工器官。 【過渡】 不同的材料具有不同的性能，每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)。如普通金屬材料強(qiáng)度大，但易被腐蝕；普通陶瓷材料耐高溫，但易碎裂；合成高分子材料強(qiáng)度大、密度小，但易老化。航天工業(yè)需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料。海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。有沒有兼具它們優(yōu)點(diǎn)的一種材料呢？復(fù)合材料的出現(xiàn)很好地回答了這個問題。 【板書】 二、復(fù)合材料 【板書】 1．復(fù)合材料的定義：復(fù)合材料是指兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合而成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，其他的材料作為增強(qiáng)劑。 【講解】 由于復(fù)合材料克服了單一材料的不足，一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了任一單一材料，是材料科學(xué)領(lǐng)域的重大突破。 【討論】 P109有一個“交流與討論”欄目，請同學(xué)們舉出實(shí)例來說明人們的日常生活越來越離不開復(fù)合材料。 【回答】 日常生活中用的牙刷、塑料碗盆、地板、壁紙、人造心臟、人造骨、關(guān)節(jié)、網(wǎng)球拍、滑雪板、撐桿、弓箭…… 【討論】 P109有一個“問題解決”欄目，請同學(xué)們將課前查閱到的資料進(jìn)行交流。 【回答】 玻璃鋼是一種以高分子樹脂為基體，以玻璃纖維為增強(qiáng)體，經(jīng)過復(fù)合工藝而制成的復(fù)合材料。通常具有耐腐蝕，抗老化，絕緣性好等特點(diǎn)，在管道、造船、汽車制造等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。 玻璃鋼堅(jiān)韌，比鋼材輕得多。噴氣式飛機(jī)上用它作油箱和管道，可減輕飛機(jī)的重量。 登上月球的宇航員們，他們身上背著的微型氧氣瓶，也是用玻璃鋼制成的。玻璃鋼加工容易，不銹不爛，不需油漆。 我國已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇及游艇。節(jié)約了不少鋼材。 化工廠也采用酚醛樹脂的玻璃鋼代替不銹鋼做各種耐腐蝕設(shè)備，大大延長了設(shè)備的使用壽命。 玻璃鋼無磁性，不阻擋電磁波通過。用它來做導(dǎo)彈的雷達(dá)罩，就好比給導(dǎo)彈戴上了一副防護(hù)眼鏡，既不阻擋雷達(dá)的“視線”，又起到防護(hù)作用。 【過渡】 同學(xué)們查閱的資料很全面。由此我們可以得出復(fù)合材料的性能為： 【板書】 2．復(fù)合材料的性能：強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、絕緣，在綜合性能上超過了單一材料。 【過渡】 通過上面的討論，我們同樣也可以得出復(fù)合材料應(yīng)用的方面為： 【板書】 3．復(fù)合材料的應(yīng)用： （1）建筑方面（內(nèi)外墻板、地板、壁紙、透明瓦、空調(diào)罩、風(fēng)機(jī)、玻璃鋼水箱、衛(wèi)生潔具、凈化槽）； （2）體育運(yùn)動器件（網(wǎng)球拍、滑雪板、撐桿、弓箭等）； （3）汽車工業(yè)方面（輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶、發(fā)動機(jī)活塞、連桿、軸瓦、減振鋼板、車廂板、門窗、座椅）； （4）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（醫(yī)用X光機(jī)、矯形支架、人造心臟、人造骨、關(guān)節(jié)）；化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域（化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床、精密儀器） （5）航空航天領(lǐng)域（飛機(jī)發(fā)動機(jī)艙、整流罩、方向舵、飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽能電池翼和外殼、大型運(yùn)載火箭的殼體、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件）