《复合材料》第2课时示范公开课教学课件【高中化学必修1鲁教版】

第四章·第三节·第二课时复合材料学习目标1.了解复合材料的形成和组成部分以及它们的优缺点。（重点）2.知道常见复合材料在生产生活中的应用。课前导入

玻璃钢材料在我们的生产生活中有着广泛的应用。采用玻璃钢材料制造的垃圾桶产品外观鲜艳、抗老化，太阳暴晒下不变形，收集容量大，无盗用和回收价值。你知道玻璃钢是如何制成的吗？玻璃钢具有哪些性质？课前导入竹、木、茅草、贝壳、骨骼传统复合材料天然复合材料：麻刀（纸筋）石灰、土柸（草秆、粘土）、钢筋混泥土

追根寻缘

【{【1】木材坚固、耐用，可作为建筑材料，它由木质长纤维组成，靠被称为木质素的物质粘接起来木质长纤维比较柔软，木质素较脆，它们各自都不能承受重压，但这两种物质复合后就构成了强壮的树干。课前导入课前导入B-2隐形轰炸机课前导入碳素跑车碳素笔记本碳素自行车碳素建筑物碳素消防衣碳素隐形轰炸机新课学习1.定义：由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。一、复合材料基体―起粘结作用增强体―起骨架作用复合材料2.组成注意:（1）由两种或两种以上的材料组成。（2）特殊加工不是简单的混合，而是复杂的物理、化学变化。新课学习3.复合材料的分类颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料（1）按基体分类（2）按增强体的形状分类树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料新课学习4.复合材料的性质

既保持了原有材料的特点，又使各组分间协同作用，形成了优于原材料的特性。新课学习

请与同学们讨论：下面给出的基体材料和增强材料经过一定的复合，得到的材料可能具备什么样的性能。在材料与性能之间建立相应的连线。【思考与交流】新课学习复合材料性能金属C陶瓷SiO2合成树脂SiO2、Al2O3、MgO

合成树脂C耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低于300℃耐高温，强度高，导电性好，导热性好耐1600℃以上的高温，强度高，密度小预测新课学习二、形形色色的复合材料优点：玻璃钢的强度可达到甚至超过合金钢的强度，而密度只有钢铁的1/5左右；同时，这种材料保持着较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能，而且又不像普通玻璃那样硬脆。基体：合成树脂增强体：玻璃纤维

玻璃钢1.生产､生活中常用的复合材料（1）玻璃钢新课学习玻璃钢盐酸罐玻璃钢化粪池玻璃钢电表箱玻璃钢桌椅玻璃钢雕塑新课学习玻璃钢制品新课学习

你经常打羽毛球吗？现在使用的大多是碳素球拍，但几年前用的多是铝合金球拍，人们还曾使用过木制球拍。请与同学们讨论：用于制造碳素球拍的材料有哪些优越性？它为什么会具有这些优越性？【思考与交流】新课学习

碳纤维复合材料广泛应用于纺织机械和化工机械的制造以及医学上人体组织中韧带的制作等。具有韧性好，强度高而质轻的特点。碳纤维复合材料基体：合成树脂增强体：碳纤维（2）碳纤维复合材料用途：优点：组成：新课学习新课学习纤维为增强体金属为基体2.航空、航天领域中的复合材料组成性能：耐高温、强度高、导电导热性好、不吸湿和不易老化、密度小。（1）机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料的组成碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐热性能好的纤维铝、镁、钛等密度小的金属机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料组成新课学习全复合材料机身：轻型机的价格，中型机的宽敞客舱，客舱内站立高度为1.65米。新课学习目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的50%，而某些直升机早已达到90%新课学习荷兰计划研发新型绿色环保飞机

外形将酷似飞碟,另一个设想就是使用复合材料，如纤维增强塑料。这种复合材料强度可与金属媲美，而重量却比金属轻得多，因此可以节省燃油。新课学习中国自研大飞机面临发动机与复合材料两大难题新课学习新课学习哥伦比亚号航天飞机坠毁新课学习哥伦比亚号在2003年2月1日，在代号STS-107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系，并且在不久後被发现在德克萨斯州上空爆炸解体，机上7名太空人全数罹难。超高温空气从机体表面缝隙入侵隔热瓦下部，最终造成航天飞机在返航途中解体坠毁。新课学习（2）机身隔热复合材料组成陶瓷碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维耐高温、韧性好增强体：基体：性能：新课学习

航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。在这种复合材料中，增强体多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化纤维，基体的主要成分有氧化铝陶瓷、氧化镁陶瓷、二氧化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。

纤维增强陶瓷保持了陶瓷耐高温的特性，增加了陶瓷的韧性，使航天飞机能安全地穿越大气层返回地球。新课学习

现在，材料的复合正向着精细化方向发展，出现了诸如仿生复合、纳米复合、分子复合、智能复合等新方法，使得复合材料大家族中增添了许多性能优异、功能独特的新成员。随着科学技术的进步，复合材料展现出不可估量的应用前景。材料科学专家普遍认为，当前人类已经从合成材料时代进入复合材料时代。新课学习4．生产生活中常用的复合材料(1)玻璃钢：以

做增强体、

做基体的复合材料。(2)碳纤维增强复合材料：在

的基体中加入了

做增强体，具有韧性好、强度高而质轻的特点。纤维合成树脂合成树脂碳纤维课堂小结

认识复合材料形形色色的复合材料玻璃纤维增强树脂基复合材料碳纤维增强树脂基复合材料基体增强体复合材料生产、生活中常用的复合材料航空、航天领域中的复合材料纤维增强金属基复合材料纤维增强陶瓷基复合材料课堂小结比较项目无机非金属材料金属材料复合材料形成传统无机非金属材料是以含硅物质为原料高温烧制而成的①纯金属材料可由金属单质经过形状改变或表面处理而成；②合金由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料，由基体和增强体组成无机非金属材料、金属材料、复合材料有哪些区别？课堂小结性能①传统无机非金属材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘性好、耐腐蚀等特点，但质脆抗冲击性差；②新型无机非金属材料能承受高温，强度高，具有电学特性、光学特性、生物功能等特性①纯金属具有良好的延展性、较好的导电性和导热性，抗腐蚀性能差；②合金具有良好的物理、化学或机械性能，在许多方面优于各成分金属，如硬度大、熔点低等，改变原料的配比以及改变生成合金的条件等，可以制得具有不同性能的合金既保持了原材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。根据原材料的不同会表现不同的性能课堂小结实例①传统无机非金属材料主要有玻璃、水泥、陶瓷等；②新型无机非金属材料包括光导纤维、高温结构陶瓷、生物陶瓷等①金、银、铜、钛等；②铝合金、钢铁、不锈钢等玻璃钢、碳纤维增强复合材料、纤维增强陶瓷等课堂小结材料名称基体增强体主要性能主要用途玻璃钢合成树脂玻璃纤维强度高，密度小，耐化学腐蚀，绝缘性和机械加工性能好娱乐设施、运输罐、电话亭、餐桌椅等碳纤维增强复合材料合成树脂碳纤维韧性好，强度高，质轻高尔夫球杆、球拍、钓鱼竿、赛车等常见复合材料有哪些？课堂小结航空复合材料金属最广泛的是碳纤维，还有硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐高温，强度高，导电性好，不吸湿和不易老化飞机、火箭的机翼和机身，导弹的壳体、尾翼航天复合材料陶瓷多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维耐高温，韧性强航天飞机机身随堂小练1.硅酸盐材料是传统无机非金属材料,下列属于硅酸盐产品的是(

)①玻璃②陶瓷③石英玻璃④硅芯片⑤砖瓦⑥水泥A.①②③ B.②③④⑤

C.①②⑤⑥ D.①④⑤⑥解析：玻璃、水泥、陶瓷、砖瓦的主要成分均为硅酸盐;石英玻璃的主要成分为SiO2;硅芯片的主要成分为高纯度硅,故应选①②⑤⑥。C随堂小练2.下列有关材料的叙述中不正确的是(

)A.传统无机非金属材料具有耐高温、抗腐蚀、耐冲击的优点B.玻璃是常见的硅酸盐材料C.唐三彩、砂锅、蒸发皿都属于陶瓷制品D.玻璃、水泥均无固定的熔点解析：A项,耐高温、抗腐蚀、耐冲击是新型无机非金属材料的优点,A项不正确。A随堂小练3.以Y2O3、BaCO3、CuO为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3Ox。现欲合成0.5mol此物质,理论上需取Y2O3、BaCO3、CuO的物质的量(mol)分别是(

)A.0.50

0.50

0.50 B.0.50

1.0

1.5C.0.25

1.0

1.5 D.1.0

0.25

0.17解析：根据化学式“YBa2Cu3Ox”可知,欲合成0.5

mol该物质需0.5

mol

Y、1

mol

Ba、1.5

mol

Cu,故需0.25

mol

Y2O3、1.0

mol

BaCO3、1.5

mol

CuO。C随堂小练4．下列物质属于复合材料的是(

)A．玻璃 B．生物陶瓷C．光导纤维 D．玻璃钢解析：玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料，而玻璃、生物陶瓷、光导纤维均为无机非金属材料。D随堂小练5．下列关于复合材料的说法不正确的是(

)A．复合材料一定是由两种或两种以上材料制成的B．复合材料既保持了原有材料的特点，又有优于原材料的特性C．在复合材料中，基体起骨架作用D．在复合材料中，增强体起骨架作用解析：复合材料中一定含有两种或两种以上的材料，这两种或两种以上的材料必须是性质不同的材料。在复合材料中起骨架作用的是增强体，起黏结作用的是基体。

C随堂小练6.复合材料中往往由一种材料作为基体，另一种材料作（）A.增塑剂B.发泡剂C.防老剂D.增强体D7.下列关于复合材