第二节 化学与材料教学目标： 认知目标：1知道材料是社会进步的物质基础，了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系；2知道青铜、钢铁等合金在人类历史发展中具有的划时代的意义；3了解无机非金属材料（如陶瓷、玻璃、水泥等）在生产、生活中的应用；4了解纤维等合成材料的分类、性质和用途，知道“白色污染”的危害及其防治方法；能力目标：1通过探究性实验掌握几种纤维、聚乙烯与聚氯乙烯的鉴别方法；2能够初步了解各种材料的优缺点及其应用情感目标：通过材料化学的学习，了解各种材料在社会发展中的重要作用教学重点与难点：1 无机非金属材料的用途； 2 合成材料的概念、 简单性质和性能及其用途3 复合材料的用途探究实验：1棉线、羊毛线、化纤布料的性质对比实验；2聚乙烯和聚氯乙烯性质对比实验知识整理：一金属材料1定义：金属材料包括纯金属与合金；2金属使用的历史过程：青铜器时代：青铜器是人类社会最先使用的金属材料；（青铜：主要为铜（Cu）、锡（Sn）的合金）铁器时代：钢铁的使用代表了中国进入了封建社会；（注意回忆与复习“冶炼生铁与钢”有关知识）近现代：铝合金等新型合金的材料；金属铝的冶炼方法：电解熔融状态的氧化铝提问：通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，你觉得与哪些因素有关？回答：（ 1）与金属活动性顺序有关，Cu、 Fe、 Al 的金属活动性依次增强，活动性弱的金属，先利用（ 2）与冶炼金属工艺的难易程度有关， Al 需要电解，冶炼要求最高，所以后利用。3新型金属材料：铝钛合金：耐腐蚀、质轻、高强度、高韧性，主要用于飞机制造工业；储氢合金：方便的储存、释放合金，主要用于镍氢电池；“形状记忆”合金：效果最好的合金为镍钛合金，影响其形态的因素为温 度。4金属材料的优点及缺点：强度大，但不耐腐蚀注意回忆与复习“金属的腐蚀与防护”的相关内容二无机非金属材料1主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等优点：耐高温；缺点：脆性大2陶瓷：（ 1）陶瓷的原料：瓷土、粘土、长石、石英等（ 2）陶瓷的使用：A.添加氧化铝（A12Q）或氮化硅（SiaNI）的陶瓷，耐高温、高强度，可用 于制造发动机零件；B.用羟基磷酸钙Ca5（OH）（PQ）3为原料生产的陶瓷，具有生物相容性，能制 造人工周、关节等；C.压电陶瓷，能将压力转变为电能的陶瓷，用于代替打火机中的火石；3.玻璃：（1）制造玻璃的原料：砂子（主要成分 SiO2）、石灰石（主要成分CaC。和纯 碱（NaCO）等；（2）玻璃的种类及用途A.钠玻璃，用途最广泛的、最常见的玻璃；B .铅玻璃，具有很好的光折射性能，又称光学玻璃；C.钾玻璃，质坚，主要用于雕刻玻璃，工艺装饰品；D.钢化玻璃，成份与普通玻璃相同，只是工艺不同，使之质坚，主要 用于汽车挡风玻璃等。问题：制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，反应原理是碳酸钠、碳酸钙在高温下分别跟石英反应生成硅酸盐 （CaSiQ）。写出这两个反应的化学方 程式。回答:NaCG+SiQ=NaSiO3+COT ； CaCGSiQ=CaSiG+COT三.合成材料（又称，有机合成材料）1 .主要包括：塑料、合成橡胶、合成纤维优点：强度大、密度小；缺点：不耐高温2 .塑料：（1）常见的塑料：聚乙烯（P6、聚氯乙烯（PVC、聚苯乙烯（PS）、有机玻 璃（PMMA和电木塑料；（2）实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯，观察现象实验样 品实 验现象解释与结论燃烧情况是否启黑 烟是否有气味聚乙烯易燃，不断 滴落没有无气味组成元素为 G H,生成物为C H 20,故聚乙烯无毒，可用于包装食 品。聚氯乙 烯不易燃烧大量黑烟产生刺鼻气 昧组成元素为G H、Cl,生成物除了 C H2O外，还有HCl或其他含氯 物质。故聚氯乙烯后毒，不宜用于 包装食品。(3)塑料的应用带来的负面影响一一“白色污染”(废弃塑料的增加，带来的 环境污染)(4)解决“白色污染”问题：A.尽可能的减少使用塑料制品；B.回收废旧塑料；C.研制和推广可降解 塑料3 .合成橡胶：(1)向橡胶中添加炭黑，为了增加其耐磨性；(2)向橡胶中添加硫元素，为了增加其强度，但会减弱其弹性。(3)合成橡胶与天然橡胶相比，优点为良好的弹性、绝缘性及耐高温性。4.合成纤维：(1)合成原料：主要为石油、煤、石灰石、水、空气等；(2)几种纤维的性质比较实验：性质纤维种类灼烧情况受酸影响(1 0%1硫酸溶 液浸泡5min)受碱溶液影响(3%NaQH结论与解释棉花(天然植物纤维)迅速燃烧， 产生黄色火 焰，有烧纸 的气味，固 体剩余物松 脆变脆稍微膨胀植物纤维主要 是由纤维素组 成，在酸性或者 碱性溶液中容 易水解为葡锢 糖羊毛线(天然动物纤维)燃烧，并产 生烧焦羽毛 的气味，固 体剩余物松 脆几乎无变化变脆动物纤维中含 有蛋白质，在碱 性溶液中容易 被溶解。尼龙线燃烧时先卷 曲、融化，几乎无变化几乎无变化合成纤维耐酸碱溶液的腐蚀（合成纤维）后燃烧，冷却后固体剩 余物变硬（3）合成纤维的优点与缺点A.优点：强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀性；B.缺点：吸水性和透水性差四.复合材料1 .定义：是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异 的综合性能。2 .主要集中复合材料（1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金属材料）的复合材料；（2）机动车轮胎：合金钢（金属材料）和合成橡胶（合成材料）的复合材料；（3）玻璃钢：塑料（合成纤维）和玻璃纤维（无机非金属材料）的复合材料；（4）碳纤维典型例题：例1如何识别聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜？分析：由于两种薄膜组成的元素不同， 致使燃烧的生成物不同，可以通过上面的 对比实验得以分辨。聚乙烯燃烧后无刺激性气味，无黑烟；聚氯乙烯燃烧后有刺激性气味，并有大量 黑烟。例2下列物质所用的高分子材料，你认为具有热固性的是（）A .塑料凉鞋B .自行车内胎C .电线外面的塑料护套D .电熨斗的塑料部件分析：按塑料受热时的特征分热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等；热固性塑料加工成型以后变 为不溶、不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。从此特征，根据日常生活经验，A、B、 C三种塑料受热都