化学九年级下册（2024）新型材料的研制表格教案设计

这是一份化学九年级下册（2024）新型材料的研制表格教案设计，共5页。教案主要包含了无机材料更新换代，合成材料层出不穷，复合材料异军突起等内容，欢迎下载使用。
本节教材以用途广泛的非金属材料、来自石油的有机高分子材料和性能优良的复合材料为题，介绍了化学科学在材料研制中的巨大贡献特别是新型材料在航空航天、电子、汽车工业和建筑等领域的广泛应用。通过对新型材料的学习，学生能明确学习化学的目的和提高学习兴趣。
备课笔记
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课堂拓展：
稀土材料指利用稀土元素及其化合物与其他元素的化合物结合形成的材料、稀土元素是指钪(Sc)、钇（Y）以及镧系元素（从镧到镥15种元素）。稀土元素的化学性质较为活泼、若与其他元素结合，便可形成种类繁多、功能多余、用途广泛的新型材料，且性能会有较大提高，被称作当代的“工业味精”。
备课笔记
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布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
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课题
新型材料的研制
课型
新授课
素养目标
1.知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。
2.会用简单的实验方法区分棉纤维、羊毛纤维、合成纤维（如涤纶)织成的布料。
3.了解白色污染的定义、危害及治理方法。
4.认识无机非金属材料、纳米材料、复合材料。
5.通过实验区分棉纤维、羊毛纤维、合成纤维，学会如何利用物质的性质进行鉴别。
6.通过对各种材料的学习，认识到化学在人类生产、生活中的重要作用。
教学重点
1.知道金属材料、无机非金属材料等材料的特点及其在生产生活中的应用。
2.知道废弃的材料对自然环境造成的污染及其危害，提出可能解决污染的合理措施。
3.实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维、聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。
教学难点
实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维、聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。
教具准备
棉纱线、羊毛绒、尼龙丝线、坩埚钳、酒精灯、多媒体课件等。
课前预习
1.无机材料包括金属材料和无机非金属材料。
2.合成材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等，被人们称为三大有机合成材料。
3.复合材料是将两种或两种以上的材料复合在一起而形成的材料。复合材料集中了组合材料的优点，具有更优异的综合性能。
新课导入
［讲述］材料是人类赖以生存和发展的重要物质。人们对材料的认识、制造和利用，经历了从天然材料到人工合成材料，再到为特定需求设计材料的发展过程。材料技术和应用的每一次重大进步，都与化学科学的发展密不可分。
［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。
进行新课
一、无机材料更新换代
［布置任务］请同学们阅读课本，说一说金属材料的分类及金属材料的发展历程。
［交流讨论］现在老师分别请两位同学回答上述问题。
［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：
我国古代劳动人民已经能够制造和使用青铜、铁等金属材料。随着近代工业的崛起，以钢铁为主体的金属材料被广泛应用于人们生产生活的各个领域。随着冶金技术进一步发展，人们用电解的方法生产铝等较活泼的金属，并研制各种具有优异性能的合金。
［过渡］无论过去、现在还是将来，无机非金属材料在生产生活中都占有重要的地位。玻璃、水泥、陶瓷都是人们熟悉的无机非金属材料。运用化学方法制成的具有特殊性能的特种玻璃，如光致变色玻璃、钢化玻璃等，极大地提升了玻璃材料的性能和应用价值。
20 世纪60年代以来，无机非金属材料发展迅猛，多种具有优异性能的材料被相继开发出来，如半导体材料、光导纤维等，为现代通信技术和信息化莫定了重要基础。
［讲述］陶瓷也是一种非常重要的无机非金属材料，在古代，人们用陶土、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。例如，用氧化铝等为原料生产的耐高温、高强度的陶瓷，可用来制造发动机零件；用羟基磷酸钙为原料生产的陶瓷甚至能够用来制造假牙、人工骨、人工关节等。这些无机非金属材料弥补了金属材料易腐蚀等不足。
二、合成材料层出不穷
［过渡］在日常生活中，用的最多的是合成材料。合成材料是用化学方法合成的有机高分子材料。
［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盒聚氯乙烯塑料呢？
进行新课
［组织讨论］现在老师请两名同学先回答前两个问题。
［总结］1.合成材料是有机合成高分子材料的简称，它主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。
2.塑料是指由人工合成的有机高分子物质为基本成分，在一定条件下塑造成型的高分子材料。聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、有机玻璃(PMMA)等都是目前大量使用的塑料，由它们制成的各种产品广泛应用于生产生活中。塑料有很多优点，如质轻、比较坚固和耐磨、不导电、容易加工、价格便宜等。通过一定的化学方法可以提高塑料的透光率、耐磨、耐压和抗老化等性能，使其可以在更苛刻的环境中长期使用。2008年北京奥运会主游泳馆“水立方”、就使用了塑料作为外立面材料。
［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。
取聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料各一小块，分别点燃，观察燃烧情况，比较产生的气味有何不同？
［总结］聚乙烯塑料易燃烧，燃烧时不冒烟、无刺激性气味；聚氯乙烯塑料不易燃烧，燃烧时冒烟，有刺激性气味。
［讲述］聚乙烯组成中只含有碳、氢元素，而聚氯乙烯的组成中除含有碳、氢元素外、还含有氯元素。聚乙烯塑料薄膜无毒，可用于包装食品：聚氯乙烯塑料薄膜在使用时会分解出对健康有害的物质而污染食品，不宜用于包装食品。利用塑料薄膜的燃烧现象和燃烧时方出气体的气味不同，可以简易鉴别塑料薄膜是否可用于食品包装。
［过渡］塑料的应用和发展方便了人们的生活，但大多数塑料在自然条件下难以讲解，长期堆积的塑料制品造成了新的环境污染——“白色污染”。
［交流讨论］请同学们说一说“白色污染”的现象。
［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”。大多数塑料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。
［讲述］减少废弃塑料产生的环境问题，要促进废弃塑料的回收和利用，大力研制在自然条件下容易降解的新型塑料。
［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。但天然纤维数量有限，远不能满足人们对纺织品的需求。用化学方法制备的合成纤维，为工业生产提供了性能优越的材料，也丰富了人们的日常生活。
合成纤维是以石油产品、煤、石灰石、水和空气等为原料，通过一系列化学反应制造的，如锦纶、涤纶、人造羊毛、降落企绳、渔网等都是合成纤维制品。
［提问］那如何鉴别少许棉纱线、羊毛绒和化纤织物纤维（如尼龙丝线等）?
［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。
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，观察各种材料的燃烧情况，辨别其产生的气味。
进行新课
［总结］
纤维种类
灼烧情况
棉纱线
灼烧时冒黑烟，有烧纸的的气味，灰烬少，为灰黑色粉末
羊毛绒
灼烧有火焰，有烧焦羽毛的气味，灰烬用手一压就变为粉末
化纤织物纤维
燃烧前先近火熔化或收缩，燃烧比较缓慢，有特殊气味，趁热可以拉成丝
［讲述］一般来说，合成纤维强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀，但吸水性和透气性不如天然纤维优良。因此现代纺织业一般采用混纺的方式，即将天然纤维和合成纤维按一定比例混合在一起纺纱，使其显示出各自的优点。
［过渡］我们来学习另一种合成材料——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，采用化学方法制得了合成橡胶。
［讲述］合成橡胶与天然橡胶相比具有更优良的弹性、绝缘性和耐高温性，广泛应用于生产生活中。
［过渡］除上述三种合成材料外，随着科学技术的发展，具有光、电、磁等特殊性能的功能高分子材料不断地被研制出来。
复合材料异军突起
［布置任务］请同学们阅速教材，了解复合材料的概念、特征及用途。
［讲述］复合材料是将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料。复合材料集中了组成材料的优点，具有更优异的性能。如钢筋混凝土是钢筋和混凝土的复合材料，机动车的轮胎是用合金钢与橡胶的复合材料制成的。
现代高科技的发展离不开复合材料。科学家研究合成了有特殊性能的复合材料。如在塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃纤维增强塑料，可用于制造船体、汽车车身等；碳纤维复合材料可用于制造飞机的机翼、飞行器头锥等。
教学板书
第3节 新型材料的研制
一、无机材料更新换代
1.金属材料：合金、纯金属。
2.无机非金属材料：陶瓷、水泥、玻璃等。
二、合成材料层出不穷
三大有机合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。
三、复合材料异军突起
1.定义：将两种或两种以上的材料复合在一起而形成的材料。
2.举例：钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料、碳纤维等。
课堂小结
1.有机合成材料对人类的生产生活起着重大作用。使用有机合成材料会对环境造成影响，我们要合理使用它们。
2.复合材料可以发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷，具有更广泛的用途。
教材习题
解答
练习与实践（P108～109）
1.③⑤ ① ②④
2.四 502 39.8%
3.（1）碳、氢、氯
（2）塑料购物袋能为消费者提供便利，但由于过量使用及回收处理不到位等原因，造成了严重的资源浪费和环境污染，特别是超薄塑料购物袋容易破损，大多被随意丢弃，成为“白色污染”的主要来源。因此要限制塑料购物袋的生产、销售和使用。
4. 化合反应
5.（1）各元素的原子序数分别为Ca:40、Ba:56、Cu:29、O:8。
（2）超导体的工业化生产将会制造出大批导电性良好的超导体；若将超导体应用于电力传输，则会极大地降低电能在传输过程中的损耗，能够节约大量能源。
6.我国航天科技领域中国使用的新型材料主要包括钛合金、碳纤维复合材料以及高温合金等。
钛合金：具有高强度、低密度、良好的耐腐蚀性和耐高温性能，能够显著提高飞行器的性能和使用寿命。
碳纤维复合材料：具有轻质、高强度、高刚度等特点，能够减轻航空航天器的重量，提高载荷能力。
高温合金：具有优异的高温强度、良好的抗氧化和抗腐蚀性能，还具有良好的抗疲劳性能、抗断裂性等综合性能。
这些新型材料的应用，为我国航天科技的发展提供了强有力的支撑。
教学反思
本节课以与生活紧密相连的物质作为情境让学生知道常见的合成材料及其应用，了解化学对促进社会发展的作用。“白色污染”问题的提出，让学生学会辩证地看待问题和事物，在增强环保意识的同时，让学生提出解决问题的方案，把学习与社会联系起来，增强了其社会责任意识了解了科学、技术和社会之间的关系。
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：