第三单元 高分子材料和复合材料
功能高分子材料 复合材料
【教学目标】
1.知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产生活、高新技术领域中的应用。
2.知道复合材料的组成特点，能举例说明常见复合材料的应用。
3.体验化学科学的进步与材料科学发展的联系，能科学评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。
【板书】
四、功能高分子材料 复合材料
【引言】
什么是功能高分子材料？它的分类如何？它的性能和应用怎样？这些是我们这节课要弄清楚的。
【讲解】
一、功能高分子材料：
1．功能高分子材料的定义：功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。（它是一类性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的一种新型材料。）
2．功能高分子材料的分类：
物理功能高分子材料 如：导电材料、光敏性材料、液晶高分子材料
功能高分子材料 分离功能高分子材料 如：膜材料、吸附分离功能材料
化学功能高分子材料 如：高分子试剂、高分子卤化剂
3．日常生活中常见的几种功能高分子材料：
（1）高吸水性树脂
高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料，它本身不溶于水或有机溶剂，与水接触时能在短时间内可吸收自身质量几百倍、上千倍，最高可达5300倍的水，即使挤压也很难脱水，被冠于“超级吸附剂”的桂冠，因此可用作农业、园林、苗木移植用保水剂。高吸水性树脂与苯、乙醇、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化学试剂混合时，可使试剂脱水，却不与试剂发生化学反应。它吸收试剂中的水分后，变成一种凝胶状的物质。
（2）导电性材料
如果在高分子中加入各种导电物质，如铁粉、铜粉、石墨粉等，就可制成导电橡胶、导电塑料、导电涂料、导电胶粘剂等。
（3）医用高分子材料
a.性能：优异的生物相容性；很高的机械性能。
b.应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。
【过渡】
不同的材料具有不同的性能，每种材料都有它的优缺点。如普通金属材料强度大，但易被腐蚀；普通陶瓷材料耐高温，但易碎裂；合成高分子材料强度大、密度小，但易老化。航天工业需要强度大、耐高温、密度小的材料。海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。有没有兼具它们优点的一种材料呢？复合材料的出现很好地回答了这个问题。
【板书】
二、复合材料
【板书】
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1．复合材料的定义：复合材料是指两种或两种以上性质不同的材料组合而成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，其他的材料作为增强剂。
【讲解】
由于复合材料克服了单一材料的不足，一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了任一单一材料，是材料科学领域的重大突破。
【讨论】
P109有一个“交流与讨论”栏目，请同学们举出实例来说明人们的日常生活越来越离不开复合材料。
【回答】
日常生活中用的牙刷、塑料碗盆、地板、壁纸、人造心脏、人造骨、关节、网球拍、滑雪板、撑杆、弓箭……
【讨论】
P109有一个“问题解决”栏目，请同学们将课前查阅到的资料进行交流。
【回答】
玻璃钢是一种以高分子树脂为基体，以玻璃纤维为增强体，经过复合工艺而制成的复合材料。通常具有耐腐蚀，抗老化，绝缘性好等特点，在管道、造船、汽车制造等领域有广泛应用。
玻璃钢坚韧，比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道，可减轻飞机的重量。
登上月球的宇航员们，他们身上背着的微型氧气瓶，也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易，不锈不烂，不需油漆。
我国已广泛采用玻璃钢制造各种小型汽艇、救生艇及游艇。节约了不少钢材。
化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，大大延长了设备的使用寿命。
玻璃钢无磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用。
【过渡】
同学们查阅的资料很全面。由此我们可以得出复合材料的性能为：
【板书】
2．复合材料的性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、绝缘，在综合性能上超过了单一材料。
【过渡】
通过上面的讨论，我们同样也可以得出复合材料应用的方面为：
【板书】
3．复合材料的应用：
（1）建筑方面（内外墙板、地板、壁纸、透明瓦、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽）；
（2）体育运动器件（网球拍、滑雪板、撑杆、弓箭等）；
（3）汽车工业方面（轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶、发动机活塞、连杆、轴瓦、减振钢板、车厢板、门窗、座椅）；
（4）医学领域（医用X光机、矫形支架、人造心脏、人造骨、关节）；化工、纺织和机械制造领域（化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器）
（5）航空航天领域（飞机发动机舱、整流罩、方向舵、飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、航天飞机结构件）
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