第九章 现在生活与化学 9.2 化学合成材料 第1-2课时 课件+教案2

第2课时  层出不穷的新材料

【教学目标】

1.知识与技能

（1）初步了解新材料及其在社会生产和生活中的应用。

（2）认识无机非金属材料、纳米材料、复合材料。

2.过程与方法

通过学习层出不穷的新材料，认识化学的材料发展前沿的变化。

3.情感、态度与价值观

纳米科技将引发下一场工业革命。

【教学重点】材料技术的发展、纳米材料、复合材料。

【教学难点】新材料的性能。

【教学准备】多媒体、电脑。

一、导入新课

［引言］请同学们看以下一些住宅图，并注意它们各自的构成材料。

［图片展示］图片1：原始人居住的洞穴

图片2：用茅草搭起来的房屋

图片3：用树枝、泥巴盖起来的房子

图片4：用石头砌起来的石屋，用木棍、木板搭起来的房子

图片5：用砖、水泥等盖的住宅

图片6：高楼大厦

图片7：现代居室(包括电视机、音响、电脑等)

［问］大家看了这些图片以后，想到了什么?

［生］甲：人类社会是越来越进步的。

乙：所用材料越来越高级。

丙：人类智慧的力量是无穷的。

丁：人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。

戊：人类加工自然资料的技术越来越高，以至于根本看不出它们的本来面目。

……

［师］大家回答得很好。以上图片说明这样一个事实，即在人类社会发展的过程中，大自然馈赠与人类的材料(如泥土、木材、石头等)，已远远不能满足人类社会发展的需求。为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪明才智和勤劳的双手，不断地研制、创造着各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。

人类使用和制造材料有着悠久的历史，从制造出第一种材料──陶开始，发展到今天，材料的品种越来越多，琳琅满目的各种材料组成了一个庞大的材料家族。本节课，我们就来认识几种新型材料。

［板书］三、层出不穷的新材料

二、推进新课

活动1：了解新材料的发展经历

［导入新课］新材料的出现，常常带来新的技术革命，进而推进社会发展，给人类创造新的生活方式。因此，材料技术是人类文明发展不同阶段的里程碑。

［展示图片］引导学生观看，并提出问题。（多媒体展示）

［观看视频］了解新材料的发展经历过的石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代和复合材料时代。

［过渡］你对现代新材料技术有何认识？

［板书］1.无机非金属材料

［提问］普通玻璃是怎样制取的？与金属材料和有机合成材料相比，陶瓷有什么特点?请大家看课本P270第二自然段回答。

［交流］工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英（SiO2）。陶瓷具有抗腐蚀、耐高温的特点。

［讲解］传统无机非金属材料与现在所用的许多金属材料和有机合成材料相比，有许多独特的优势，这使得很多行业的科学家都对它情有独钟，然而，它的弱点的存在，又使它的应用范围受到了一定的限制。为此，科学家们进行深入的研究和探索，并进行了反复的实验，随之而来的便是多种多样具有特殊性能的新型无机非金属材料的问世。

［过渡］下面，我来介绍一种新型无机非金属材料——光导纤维

［师］光导纤维，简称“光纤”，就是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃细丝。如果将许多根经过技术处理的光纤绕在一起，就得到我们常说的光缆。光导纤维是用石英玻璃制造的，制作时需要较高的技术，它传导光的能力非常强。如1000米长的单模光纤，重量只有27克，传送波长为1.55微米的激光时，每传播1000米，光能的损耗不到0.2分贝。若利用光缆通信，能同时传输大量信息。光纤通信的优点有：信息容量大，一条光缆通路可同时容纳10亿人通话，也可同时传送多套电视节目。光纤的抗干扰性能好，不发生电磁辐射，通信质量高，能防窃听。光缆质量小而且细，不怕腐蚀，铺设方便。除上述优点外，光纤通信还有损耗低，适合远距离信息传输等优势。

活动2：了解复合材料

［导引］玻璃和塑料是我们常见的化学材料，我们知道了它们的许多优点，为了综合不同材料的优点，人们还将几种材料复合起来形成复合材料，如玻璃钢、碳纤维复合材料等。

［提问］什么样的材料属于复合材料，有什么特点？请大家看课本P270“复合材料”回答。

［交流］复合材料

1.定义：将一种增强材料（如纤维）合理地复合包埋在另一种材料（如合成树脂）中，可使各材料的优点互补，缺点相消，从而制造出具有特殊优异性能的复合材料。复合材料一般是由金属材料、陶瓷材料和高分子材料复合组成的。

2.特点：新型材料是指新发展或正在发展的具有特殊功能的材料，如高温超导材料、工程陶瓷、功能高分子材料等。

活动3：了解纳米材料

［导引］什么是纳米材料？它有什么性能？请大家看课本P271“纳米材料”。

［交流］纳米材料

1.定义：纳米(nm)和米、微米等单位一样，是一种长度单位。纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级（1～100nm）的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。

2.特点：当粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。

3.纳米材料的应用前景：纳米材料的应用前景是十分广阔的，如：纳米电子器件，医学和健康，航天、航空和空间探索，环境、资源和能量，生物技术等。

三、典例剖析

例  （山东日照中考）随着社会的发展，新技术发挥着越来越多的作用。请根据材料回答下列问题：

（1）制作氢氧燃料电池电极的多孔性碳具有导电性，写出制作电极材料的物质名称         

（2）某些碳氢化合物也能作为燃料电池的燃料，如天然气（甲烷）等。请写出甲烷燃烧的化学方程式                                      。

（3）“正渗透法”是航天飞机上利用特制半透膜进行污水处理，实现水循环的新方法．这种半透膜允许水分子通过，同时阻止像盐、糖、蛋白质等分子通过。“正渗透法”与下列常用净水法在原理上最接近的是         （用字母表示）。

A．吸附   B．沉降   C．过滤   D．蒸馏

（4）为了满足尖端技术发展的需要，人们综合不同材料的优点，制成了比原来单一材料的性能优越得多的         材料，如玻璃钢、碳纤维。

【解析】（1）石墨具有导电性，常用来制作电极材料。（2）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，据此书写化学反应方程式。（3）过滤是它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的。滤纸的功能相当于“正渗透法”中的半透膜的功能。（4）复合材料的性能要优于组成它的成分材料，在工业生产和社会生活中具有广阔的应用前景，是新型材料研制的一个重要发展方向。

【答案】（1）石墨   

（3）C   （4）复合

四、课堂检测

教师引导学生做《状元导练》P55“当堂训练”中的题目，并有针对性地讲解。

五、课堂小结

你在新材料合成、纳米技术等研究方面有什么新的想法，简要说出来，让大家共享。

课余到网络上进行网上冲浪，查找纳米材料、纳米技术、材料科学方面的资料，并与同学们进行交流。

六、布置作业

1.《状元导练》P56“课后作业”练习，并提醒学生预习下节的内容，试着做《状元导练》P57“课前预习”。

2.课本P272习题第1、3题。

9.2  化学合成材料

第2课时  层出不穷的新材料

三、层出不穷的新材料

1.无机非金属材料

2.复合材料

3.纳米材料

从本节课的内容看，并不是初中化学的核心内容，属于知识扩展与应用的范畴，因此课标对它们的教学要求并不高，多属于“知道、了解”层次，教师和学生都不够重视，还是用老师的教法和学法，老师简单让学生看课本几分钟后，叫学生在课本上画画记号，交代学生背就万事大吉了，而学生呢？对于枯燥的这种教学方法岂不是叫学生打瞌睡吗？最后学生不学不获。殊不知本节课知识有利于联系社会实际，丰富学生生活常识。为了把这些看似枯燥乏味的东西变得活起来，应当适当扩充教学材料，交替使用投影图片、阅读、讲解、讨论。