資源簡介

9.2 新型材料的研制
一、學習目標
1、知識與技能：知道各種材料的開發和應用與化學科學發展的關系，化學為人類提供更豐富的材料。
2、過程與方法：用探究性實驗學習幾種常見材料的性能及鑒別方法。
3、情感態度與價值觀：化學為人類社會的發展所做出的貢獻。
二、任務分析
1、起點能力：學生對生活中的常見的純棉纖維、羊毛纖維、化學纖維，聚乙烯及聚氯乙烯等常見材料有一點認識
2、教學重點：
⑴知道無機非金屬材料等材料的特點及其在生產、生活中的應用；
⑵廢棄的材料對自然環境造成的污染及其危害，提出可能解決污染的合理措施；
⑶實驗探究純棉纖維、羊毛纖維、化學纖維，聚乙烯及聚氯乙烯等常見材料的鑒別方法。
3、教學難點：實驗探究純棉纖維、羊毛纖維、化學纖維，聚乙烯及聚氯乙烯等常見材料的鑒別方法。
4、課型：交流討論 探究
教學過程：
第一課時 材料的分類
一、材料的分類：課前讓學生查找有關金屬材料、無機非金屬材料（陶瓷、玻璃）、合成材料（合成纖維、合成塑料、合成橡膠）、復合材料（混凝土、玻璃鋼）等材料的相關資料，并觀察聯想家中有哪些材料，主要了解它們的性能與應用。
【教師講述】從人們的衣食住行，到探索太空世界，都離不開材料。通常可將材料分為以下幾類：
【練習】家庭廚房中的鍋碗瓢盆及各種炊事用具，是由不同材料制成的。請按它們所屬類別填寫在下表中。
金屬材料 無機非全屬材料 合成材料 復合材料
【討論】這是一道聯系生活實際的題目，重點考查學生對材料的認識、觀察、分析和思考的能力。金屬材料既包含純金屬，也包括各種合金，如鐵鍋、勺子、不銹鋼菜刀、鋁盆、不銹鋼盆等均屬于金屬材料制成的物品。無機非金屬材料制品有砂鍋、瓷碗、瓷勺等。合成材料包括塑料、合成橡膠、合成纖維，廚房中的塑料調味品盒、塑料盆等均由合成材料制成。復合材料是將兩種或兩種以上的材料復合成一體形成的材料。廚房中由復合材料制成的物品有玻璃鋼制成的廚柜、餐桌，防火板，涂有特殊涂層的不沾鍋等。同學們也可以想一想家中還有哪些物品是由這些材料制成的。
金屬材料 無機非金屬材料 合成材料 復合材料
鐵鍋、鋁盆、不銹 鋼菜刀、勺子等 砂鍋、瓷碗、瓷勺、盤子等 塑料盆、塑料筒、塑料調味品盒等 玻璃鋼餐桌、廚柜、防火板、不沾鍋等
二、合成材料的種類：有機合成材料簡稱為合成材料，
纖維的分類
分類 原料 實例
天然纖維 棉花、羊毛、蠶絲 棉布、絲綢等
人造纖維 竹、木等 人造棉、人造毛、人造絲
合成纖維 石油產品、煤、石灰石、 水、空氣等 尼龍、錦綸、絳綸
人們的衣食住行都離不開各種各樣的材料。現在，人們使用的紡織品既有天然纖維，也有人造纖維、合成纖維，五光十色，琳瑯滿目。請你談談穿化纖面料的衣服和穿棉質的衣服有什么不同的感覺
【討論】用棉、麻等植物纖維和動物的毛、蠶絲等天然纖維紡紗織布形成的布料，如棉線、毛料、絲綢制品等，它們的吸水性、透氣性較好，但不耐磨，遇到酸-、堿性物質后容易被腐蝕。而以石油產品等為原料得到的合成纖維，如化纖類衣服，透氣性、吸水性都較天然纖維差，所以穿起來有些悶熱，但其耐磨性、耐酸堿腐蝕性較好，彈性好，磨擦易起靜電。
【解】 化纖類衣服不透氣、不吸汗、磨擦易起靜電、耐磨、耐腐蝕；棉質的衣服透氣性好、易吸汗、不耐磨、不耐腐蝕。
【練習】
有機高分子合成材料的出現是材料發展史上的一次重大突破，下列屬于有機高分子合成材料的一組是( )。
①家用保鮮袋 ②不銹鋼 ③淀粉④尼龍布 ⑤汽車輪胎
A．①④⑤ B．②③④ C．②③⑤ D．只有①⑤
【精析】有機合成材料一般包括塑料、合成橡膠、合成纖維。家用保鮮袋為塑料制品，尼龍布屬于合成纖維，汽車輪胎中含有合成橡膠，所以①④⑤均屬于有機高分子材料，正確答案為A。不銹鋼是一種合金，屬于金屬材料。淀粉是有機物，但不屬于合成材料。故②、③不正確。
【作業】回家找純棉布、純羊毛、純尼龍完成活動與探究中的實驗1與2記錄實驗現象下節課交流。
【板書】
一、材料的分類：
二、合成材料的種類
【教后小結】
第二課時 合成材料
一、纖維
【交流與討論】棉、毛、合成纖維燃燒時的現象
【活動與探究】探究棉、毛、合成纖維與酸、堿作用
【討論】鑒別棉、毛、合成纖維的方法及辨別羊毛制品真偽的方法
【小結】幾種纖維的性質實驗
性質 纖維種類 灼燒情況 受酸液的影響 受堿液的影響
純棉布
純羊毛
純尼龍
二、塑料
【教師講述】常見的塑料
【活動與探究】聚乙烯與聚氯乙烯兩者的鑒別方法
聚乙烯和聚氯乙烯都可廣泛應用于制造包裝薄膜、電纜包詼、注望制品等，但因聚氯乙烯薄膜使用中會分解出對健康有害的物質而污染食品，不宜用于包裝食品，你能否用簡易的方法鑒別一塑料制品、是由聚乙凈制成．的還是由聚氯乙烯制成的
【討論】解答此題的關鍵是明確聚乙烯和聚氯乙烯組成的不同及其化學性質。聚乙烯組成中只有碳、氫元素，而聚氯乙烯的組成，中除有碳、氫元素外，還有氯元素。二者均有可燃性，所以，可利用二者燃燒晌豌象和燃燒時產生氣體的氣味不同來進行鑒別，詳見下表：
燃燒難易 火焰特點 燃燒時狀態變化 產生的氣味 離火后的情況
聚乙烯 易燃燒 上端黃色下端藍色 熔融，滴落 有燃燒蠟燭的氣味 繼續燃燒
聚氯乙烯 不易燃燒 黃色，邊緣帶綠色，冒白煙 軟化，能拉絲 有HCl的刺激性氣味 熄滅。
【解】分別點燃，易燃燒有蠟燭燃燒氣味的是聚乙烯制成的，不易燃燒且伴隨有冒煙、有刺激性氣味氣體產生的是聚氯乙烯制成的。
【你知道嗎？】什么是“白色污染”以及白色污染的治理方法嗎？
某班同學進行“使用塑料的利與弊”的辯論。甲方認為“利大于弊”；理由是：大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸或堿反應等；乙方認為“弊大干利”，理由是：回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算等。你愿意加入 方(填“甲”或“乙”)，并說出你的一條辯論理由是
【精析】 這種正反兩方辯論式的題目，可以使學生一分為二地看待問題，提高學生對事物的評價能力。加入甲方或乙方均可，但需要說出適合論點的理由。下列觀點供大家回答問題時參考：①塑料的制造成本較低，而且耐用、防水；②塑料容易被加工成不同的形狀；③塑料一般不導熱、不導電，是良好的絕緣體；④有的塑料易燃燒，燃燒時產生有毒氣體；⑤大部分塑料較難腐爛，也很難被細菌分解，容易造成“白色污染”；⑥塑料是由石油煉制的產品制成的，石油資源是有限的……(請同學想一想，你還有哪些論據來支持你的論點)
【解】 甲或乙；只要與甲或乙對應的合理答案均可。
【作業】超導材料具有在特定溫度下電阻等于零的特性。1987年中國的趙忠賢發現超導體釔鋇銅氧化物體系(Y—Ba—Cu一O)臨界溫度高達90 K的材料。后來其他科學家研究發現鉍鍶鈣銅氧化物體系(Bi— Sr—Ca —Cu一O)也具有超導性，其臨界溫度為120 K。1990年初又研制出了臨界溫度為132 K的超導材料，這是當時世界上公認的最高溫度，顯示出，戲國在超導材料研究方面已躋身于世界先進行列。
（1)請你從元素周期表中查出鈣、鋇、銅、氧的原子序數
(2)超導體的工業化生產將會給能源工業帶來一場變革。請你說說其中的道理。
【討論】在元素周期表中，每種元素的編號即原子序數等于該元素原子核內的質子數目。在元素周期表中元素符號左邊的數字即為原子序數。利用特殊元素制成的超導材料的應用將成為可以給人類社會持續發展注入無限生機的高新科學技術。由于超導體可荷載大電流并產生強磁場和零電阻的特性，因此，超導材料可用來研制大功率超導發電機薔超導磁懸浮列車、超導電動機、超導電纜、超導核磁共振診慚儀、超導貯能器等。超導材料在減少能源損耗、延長材料使用壽命、提高材料性能等方面有重要作用，它把我們帶入了一個高效、低污染的能源新時代。
【解】 (1)鈣一20，鋇一56，銅一29，氧—8；(2)使用超導體節能、環保、高效。
本節內容在中考中主要考查學生實驗活動的表現以及學生對材料與社會可持續發展關系的認識，考查學生應用所學知識和技能解決實際問題的能力。
【板書】
聚乙烯與聚氯乙烯兩者的鑒別方法
燃燒難易 火焰特點 燃燒時狀態變化 產生的氣味 離火后的情況
聚乙烯 易燃燒 上端黃色下端藍色 熔融，滴落 有燃燒蠟燭的氣味 繼續燃燒
聚氯乙烯 不易燃燒 黃色，邊緣帶綠色，冒白煙 軟化，能拉絲 有HCl的刺激性氣味 熄滅。
【教后小結】

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