第2节 新型材料的研制一、教学目标1.知道无机材料有金属材料和无机非金属材料两大类，了解青铜、钢铁等合金在人类历史发展中的重要作用。2.了解无机非金属材料在生产生活中的应用。3.了解合成材料的分类、性质和用途，了解“白色污染”的危害及防治方法。4.了解复合材料在生产、生活中的应用。5.通过实验，掌握几种纤维的性质和聚乙烯、聚氯乙烯的鉴别方法。6.通过认识三大材料，了解开发和应用与化学科学之间的密切关系。二、教学重难点重点：无机材料的分类及在生产、生活中的应用；无机非金属材料在生产生活中的应用；复合材料在生产、生活中的应用。难点：合成材料的分类、性质和用途。三、教学准备多媒体课件。四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一创设情境引入新课【展示】展示中央电视台、鸟巢、水立方。【布置任务】同学们想一想这些建筑可能会用到哪些材料，列举一下。【讲述】同学们回答的很准确，这些建筑除了用到钢筋、水泥、塑料等还用到了一些新型材料。材料是人类赖以生存和发展的重要的物质。材料的应用和发展印证了人类文明的进步：从石器时代开始，逐渐发展到青铜时代，再到铁器时代。【过渡】那什么是材料呢？材料又是如何分类的呢？带着这些问题，让我们一起走进材料的世界。根据图片回答问题：钢筋、水泥、塑料等。通过展示代表性建筑让学生回答可能用到的材料，激发学生兴趣，便于后续教学。环节二新课讲解一、无机材料【展示】展示PPT第6页。【讲述】材料可分为三类，分别是无机材料、合成材料和复合材料，这三大类按照性能、组成又可接着细分，如无机材料可分为金属材料和无机非金属材料，金属材料包含纯金属和合金，无机非金属材料包含陶瓷、玻璃及水泥；合成材料又可分为塑料、合成纤维和合成橡胶。【过渡】接下来，我们来详细了解上述材料。【布置任务】请同学们阅读课本，说一说金属材料的具体分类及金属工业的发展历程。【交流讨论】现在老师分别请两位同学回答上述问题。【展示】展示PPT第7页。【总结】关于金属材料的分类同学们回答的很准确。现在老师对金属材料的发展历程做个简单的补充，金属材料的发展历程大致经历了古代、近代和现代三个历程。我国在古代就知道和使用青铜、铁等金属材料；到了近代能大规模地冶炼生铁和钢；随着冶金技术进一步发展，人们用电解法生产铝等活泼的金属，进而制成各种性能优越的合金。到了当代，人们研制出了各种高强度、高韧性、耐高温的特种合金及具有某些特殊功能的合金材料例如能方便地储存、释放氢气的储氢合金和形状记忆合金。【思考讨论】现在请同学们思考并回答下列问题：1.人类使用铜、铁、铝三种金属的年代为什么会存在一定的先后顺序？2.根据你的兴趣，收集关于用不同金属材料制造的日用品、工艺品和各种兵器的史料，说说它们各自是用什么材料制成的？有什么优异性能？【展示】展示PPT第9页和第10页。【总结】1.活动性较弱的金属先被利用；冶炼金属工艺难易程度，易冶炼的金属先被利用。2.这是老师列举的几种常见的金属制品的名称、金属材料及优异性能。请同学们了解。【过渡】无论过去、现在还是将来，无机非金属材料在材料中都占有重要地位。陶瓷和玻璃是重要的无机非金属材料。【讲述】陶瓷是一种非常重要的无机非金属材料，在古代人们用陶土或瓷土烧制陶器、瓷器，后来人们选择新的原料，改变制造工艺、生产出很多结构、功能与传统陶瓷不同的新型陶瓷材料。玻璃也是一种非常重要的无机非金属材料，它是现代建筑中一种常见的材料，主要原料是石英砂(主要成分是SiO2)、石灰石(主要成分是CaCO3)和纯碱(Na2CO3)。观看PPT并倾听记忆。带着问题阅读课本。倾听、理解。思考、讨论并回答问题。倾听、理解。让学生明确材料的分类。培养学生阅读能力和总结能力。让学生明确金属材料的工业发展历程。教师抛出问题，让学生在交流讨论中逐步了解金属冶炼先后顺序的因素和常见金属制品及优异性能。让学生明确陶瓷的分类、制作；玻璃的主要用途及主要原料。二、有机合成材料【过渡】在日常生活中，用的最多的是有机合成材料。合成材料是用化学方法合成的有机高分子化合物。【布置任务】请同学们带着下列问题，阅读课本。1.三大有机合成材料有哪些？2.什么是塑料？塑料的种类、优点、用途都有哪些？3.为什么聚氯乙烯塑料不可以用来盛装食物，而聚乙烯塑料可以？4.如何鉴别聚乙烯塑料与聚氯乙烯塑料？【组织讨论】现在老师请两名同学先回答前两个问题。【总结】好，关于三大合成材料，同学们回答的准确，关于塑料的概念、种类、优点、用途等，老师整理了一个表格，同学们可阅读表格进行了解。【展示】展示PPT第15页。【过渡】问题3 和问题4有一定难度，我们通过实验进行探究。【布置任务】请同学们分组完成下列实验，并填写表格。 取一小块聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料，分别点燃，观察燃烧情况，并填写表格。【交流讨论】现在请同学们和老师一起来完成这个表格。【总结】通过这个实验我们知道了，不能用聚氯乙烯来盛装食物，因为制造它的原材料中含有有毒元素-氯。我们可以采取灼烧的方法区分聚乙烯和聚氯乙烯。【过渡】材料的发展给人类生活带来了极大的便利，但同时不当使用材料也会给环境带来污染，如白色污染。【交流讨论】请同学们说一下白色污染的现象，并说一说如何防治白色污染。【总结】由于废旧塑料包装物大多数呈白色，因此造成的污染称为白色污染。塑料是高分子聚合物，在自然界中很难降解，长期堆放会破坏土壤、污染地下水、危害海洋生物，如果焚烧还会对环境造成污染。除此之外，还会造成视觉污染。我们可以从以下4个方面来解决白色污染。【展示】展示PPT20页。【讲述】减少使用、加强回收、使用可降解塑料是目前治理“白色污染”的主要措施。回收废弃塑料是非常重要的，因为回收废弃塑料不仅能减少废弃塑料的数量，还能节约能源，但塑料分类是回收利用的一大障碍，因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的。【提问】如何从根本上解决白色污染问题呢？【讲述】从改进塑料的配方和生产工艺入手，研制新型可降解塑料，是治理“白色污染”最有前景的措施。【讲述】纤维分为天然纤维和合成纤维，棉、麻等植物纤维和动物的毛、蚕丝等都是天然纤维，常见的材料是棉布、麻布、丝绸等。通过化学方法将竹、木材等原先难以制造纺织品的材料加工制成的纤维称为人造纤维，如人造棉、人造丝等；以石油、煤、石灰石、水和空气等为原料，通过一系列化学反应制成的纤维属于合成纤维，如锦纶、涤纶和涤纶等。【提问】那如何鉴别少许棉纱线、羊毛绒和化纤织物呢？【布置任务】实验桌上有实验用品，请同学们分组完成下列操作：【实验1】取少许棉纱线、羊毛绒和化纤织物，分别在酒精灯火焰上灼烧。【实验2】领取棉布、羊毛制品和化纤布料各两份，把它们分别浸泡在10%硫酸、3%烧碱溶液中56分钟，观察变化，再将各试管置于40的热水浴中温热56分钟后取出，用水洗涤纤维，观察用水洗涤时的情况，干燥后，比较它们用酸、碱处理前后的差异。【展示】展示表格。【交流讨论】现在请同学们和老师一起完成这个表格。【讲述】我们来学习最后一种合成材料-橡胶。橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，人们根据天然橡胶的分子组成和结构，用化学的方法制得了合成的橡胶。人们合成的有丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶。【展示】展示图片。【讲述】合成橡胶与天然橡胶相比具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温及不易老化等性能，所以广泛被应用于工农业、国防、交通及日常生活中。【布置任务】现在我们学习最后一种材料复合材料。请同学们快速阅读教材，了解复合材料的概念、特征及用途。【讲述】将两种或两种以上的不同材料复合起来形成的材料叫做复合材料，复合材料集中了组成材料的优点，具有更优异的性能。如钢筋混凝土、机动车的轮胎、玻璃钢、飞机的机翼等都属于复合材料。带着问题阅读课本。主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。回答塑料的概念、种类、优点、用途等。分组进行合作。说出白色污染的现象和防治措施。倾听、理解。倾听、理解。分组完成操作。倾听、理解记忆。阅读教材。教师抛出问题，让学生带着问题去看书，让学生在交流讨论中逐步了解蛋白质，学生从中培养阅读资料，获取信息的能力。从实验探究到讨论总结，既培养学生的实验操作能力，又培养学生的观察能力和总结能力。通过让学生自己阐述白色污染的危害和防治措施，培养学生树立环保意识。让学生明确回收废弃塑料存在的问题，并引出可降解塑料。让学生明确纤维的分类及常见的材料。从实验探究到讨论总结，既培养学生的实验操作能力，又培养学生的观察能力和总结能力。让学生明确橡胶的分类及在生活中的应用。培养学生阅读能力。环节三拓展延伸【展示】超疏水材料。观看。拓展学生视野，让学生了解材料的种类。随堂作业PPT展示做题。通过习题巩固本节所学知识环节四课堂小结展示PPT31页。倾听并理解。帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。五、板书设计第2节 新型材料的研制一、无机非金属材料 金属材料 合金 纯金属 无机非金属材料 陶瓷 玻璃 三、复合材料 钢筋混凝土、玻璃钢、碳纤维等 7 / 7