内容正文:
7.1 常见的材料
第七章 金属
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学习目标
01
02
了解材料和物质的关系,常见材料的种类
03
了解金属材料与合金,知道几种重要的合金。
了解有机合成材料,知道塑料、合成纤维和合成橡胶等合成材料。
教学重点
教学难点
01 合金的特性及应用;
01 合金的特性及应用
02 有机合成材料的性能及应用
课程导入
有哪些常见的材料?
这些材料的应用和主要性能有哪些?
从衣、食、住、行到航空航天,人类的生活、生产和科学研究都离不开材料。
目
录
CONTENTS
1
初步认识材料
2
金属材料
3
有机合成材料
初步认识材料
01
新课探究
一、初步认识材料
1.材料是指人类用于制造生活和生产用的物
品、器件、构件、机器和其他产品的物质的统称。
材料与物质是什么关系?你认为哪些
物质可以作为材料?这些材料在日常生活中有哪些应用?
2.材料多种多样,依据物质的组成和性质进行分类,可分为四类:
金属材料 无机非金属材料 高分子材料 复合材料
合金门把手
陶瓷杯
塑料颗粒
复合保温板
新课探究
一、初步认识材料
3.材料的发展
材料的发展是人类进步的里程碑,新材料的出现常常是一个时代的标志。
根据上图,分析不同时期的“锅”在材料及性能上有哪些差异。
新课探究
3.材料的发展
组成单一的传统材料无法满足人们的需要时,人们便试图将两种或两种以上不同性能的材料组合起来,在性能上取长补短,得到性能更优越的复合材料。
根据碳纤维增强尼龙原料表,结合教材谈谈你对复合材料的认识。
碳纤维增强尼龙
原料:
新课探究
一、初步认识材料
金属材料
02
1.在各类材料中,金属材料应用最广,在人类文明发展史中占主导地位时间最长
新课探究
二、金属材料
无处不在的金属材料制品
按元素组成分,金属材料包括纯金属和合金。钢铁是使用最多的金属材料。但通常所说的钢并不是纯铁,是铁的一种合金。
新课探究
二、金属材料
2.金属材料的分类
3.合金
合金是由一种金属和其他一种或几种金属(或非金属)熔合而成的具有金
属特性的物质。
合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、 化学或机械的性能。
例如:不锈钢不仅比纯铁硬,其抗腐蚀性能也比纯铁好。
新课探究
二、金属材料
合金与各成分金属相比:熔点更低,硬度更大
素材拓展
二、金属材料
合金的优良性能
素材拓展
2022年5月14日,首架C919大飞机首次飞行试验圆满完成。C919的机身蒙皮、长桁、底板梁结构上应用了第三代铝锂合金。锂是世界上最轻的金属元素,铝锂合金的密度小,比强度和比刚度高,损伤容限性能、抗疲劳、抗辐射的性能强,可以大大提高飞机的寿命。
查阅资料,完成以下任务:
1.了解我国古代合金材料的制造与应用(如青铜器、钱币等)。
2.了解合金在储氢材料研究中的应用,思考材料用途与物质结构的关系。
C919大飞机与第三代铝锂合金
素材拓展
从废弃塑料到衣服
新课探究
三、有机合成材料
高分子材料也称聚合物材料,主要特点是相对分子质量大(一般在10000以上)
高分子材料可分为天然材料和合成材料两大类。棉花、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料。塑料、合成纤维和合成橡胶等属于有机合成材料,简称合成材料
2.有机材合成材料
1.高分子材料
新课探究
三、有机合成材料
3.塑料 塑料是指在一定的温度和压力下可塑造成型的合成高分子材料。塑料的原料主要来自石油化工产品。
你能结合日常生活中常用的一些塑料制品,说出它们各有什么优点和不足吗?
学科融合
导电塑料
1. 一般的塑料为什么不易导电,而导电塑料可以导电,与物质组成结构有什么关系?
2. 加入催化剂得到具有金属光泽的聚乙炔薄膜,是否发生了化学变化?为什么产物具有金属光泽?
塑料一直被认为是良好的绝缘材料。20世纪70年代,科学家在实验室中因偶然加入了过量催化剂,得到了具有金属光泽的聚乙炔薄膜。深入研究后发现聚乙炔在掺杂碘以后,电导率提高了107倍,接近金属导体的电导率。
目前,导电塑料在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已得到快速的发展,而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景。
素材拓展
减少“白色污染”
除开发废旧塑料再生利用新技术外,人们还开发了具有相当或相近功能的可降解塑料。
新课探究
棉花:易燃烧,燃烧时有股烧纸张的气味;羊毛:燃烧时发泡,有火焰,有烧焦羽毛的气味,余烬呈黑褐色;合成纤维:融化后燃烧,冒黑烟,有臭味
4.合成纤维 纤维可以细分为多种,主要有天然纤维和合成纤维。
探究·实践
探究目的: 区分棉纤维、羊毛纤维和合成纤维。
猜想假设: 用燃烧法能区分棉纤维、羊毛纤维和合成纤维。
探究步骤:
1.用坩埚钳依次夹取一小段棉线、纯羊毛毛线和腈纶线,分别放在酒精
灯火焰上点燃。
2.闻三者燃烧时的气味,并观察燃烧过程和燃烧后的灰烬。
3.记录观察到的现象:_______________________________________________
____________________________________________________________________
探究结论:__________________________________________________________
通过灼烧实验,可以根据燃烧时的气味、余烬的颜色和形态等特征,有效区分羊毛、合成纤维和棉纤维这三种不同类型的纤维
实验视频
鉴别棉花,羊毛,合成纤维
合成纤维具有优良的性能。例如,强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等。
合成纤维不仅可用作各类服装、鞋袜、箱包、床上用品等的面料,还可用于制作
运输带、轮胎帘子线、缆绳、渔网、降落伞、宇航服及纤维增强复合材料等。
新课探究
三、有机合成材料
4.合成纤维
橡胶是一类具有显著高弹性能的高分子化合物,是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料,是重要的战略物资。根据来源不同,橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
新课探究
三、有机合成材料
5.合成橡胶
橡胶是一类具有显著高弹性能的高分子化合物,是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料,是重要的战略物资。根据来源不同,橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
新课探究
三、有机合成材料
5.合成橡胶
新课探究
四、无机非金属材料
陶瓷、玻璃和水泥是三种广泛应用的无机非金属材料。功能陶瓷在热性能、机械性能、电性能、生物性能上有其独特的优越性。
科学前研
由单层或多层石墨形成的管状碳单质——碳纳米管和仅由一层碳原子构成的薄片——石墨烯,具有优异的力学、电学等性能,被称为未来革命性的材料,具有重要的应用前景。
明星材料——石墨烯
课堂小结
【检测题1】金属材料在人类活动中的应用越来越广泛。下列属于金属共性的是( )
A.都是银白色 B.很高的熔点
C.硬度很大、沸点很高 D.良好的导电性,传热性
D
课堂检测
课堂检测
【检测题2】下列金属常温下为液态的是( )
A.铁 B.汞 C.铝 D.锌
B
【检测题3】下列有关合金的说法错误的是( )
A.硬铝是一种合金
B.制取合金的过程属于物理变化
C.焊锡的熔点比纯锡的熔点低
D.钢比生铁的含碳量高
D
课堂检测
【检测题4】研究发现,当把取出茶叶的塑料网状茶包浸泡在95℃的水里几分钟后,就会有大约116亿个塑料颗粒和31亿个纳米塑料出现在杯子里。该颗粒可进入人体内各种器官,导致疾病发生,只有极少量可被唾液分解。关于塑料网状茶包的分析正确的是( )
A.很难分散于热水中 B.容易被人体分解
C.是由人造材料制成 D.对人体没有危害
C
课堂检测
课堂检测
C
【检测题5】下列材料主要成分属于复合材料的是( )
A.塑料 B.陶瓷 C.玻璃钢 D.合金
【检测题6】下列关于生活中常用材料的认识,正确的是( )
A.装食品用的聚乙烯塑料属于合成材料
B.各种塑料在自然界都不能降解
C.白色污染就是爱色塑料袋
D.聚酯纤维、羊毛和棉花都是天然纤维
A
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