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第十一单元第2节化学与材料研制
鲁教版 九年级下册
新知导入
石器时代
青铜器时代
铁器
铁器时代
信息时代
材料发展变化历史
认定目标
1.了解普通玻璃的生产原理，知道常见的几种新型玻璃，体会通过化学方法可以将用 途小的物质转化为用途大的物质。
2.了解塑料的特性，知道“白色污染”的危害及解决措施。
3.通过对玻璃钢制造原理的分析，知道使用混合方法可以改变物质性能、扩展物质应 用范围，增强对复合材料的开发与研制的重要性认识。
4.了解材料科学在社会发展中的重要性，增强学生“化学使生活更美好 ”的信念。
新知探究1
用途广泛的无机非金属材料
阅读课本 99页了解玻璃的烧制原理，并思考以下问题。
1．烧制玻璃的主要原料有哪些？
2．主要发生了哪些化学反应？
玻璃的制作
第一步：原料预加工
石灰石
石英砂
纯碱
CaCO3
SiO2
Na2CO3
块状原料粉碎、潮湿原料干燥、含铁原料除铁
新知探究1
玻璃的制作
第二步：熔制
原料在池窑或坩埚窑内高温加热，形成均匀无气泡的液态玻璃
高温
CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2
高温
新知探究1
玻璃的制作
第三步：成型
将液态玻璃加工成需要的形状
第四步：热处理
消除玻璃内部热应力，增强强度好稳定性
新知探究1
玻璃的制作
加热到一定温度迅速冷却
钢化玻璃
多层玻璃与胶片叠合
防弹玻璃
高温熔融抽丝
玻璃纤维
新知探究1
从石英砂到芯片
SiO2+2C Si+2CO↑（反应温度：1300℃ 1400℃）
Si+3HCl HSiCl3+H2↑
HSiCl3+H2 Si+3HCl↑（反应温度：900℃ 1100℃）
高温
高温
高温
高纯硅
利用石英砂（主要成分是二氧化硅），通过化学方法制得99.9999999%的高纯硅
为计算机等新技术产品的开发奠定了物质基础
三氯硅烷还原法
多识一点
2018年中兴芯片事件给中国敲响了警钟，让中国受尽屈辱，长期以来芯片产业被三星、台积电、高通和苹果几家寡头垄断，华为任正非带领科研人员在芯片领域取得突破！
麒麟980
多识一点
多识一点
陶瓷
水泥
紫砂
用途广泛的非金属材料
新知探究2
来自石油的有机高分子材料
合成纤维
塑料
合成橡胶
合作学习100-101页教材，思考并完成以下问题：
1、列举你在生活中用到的和见到的塑料制品都有哪些？
2、你知道有机高分子材料是怎样形成的吗？
4、你知道白色污染吗？怎样消除白色污染？
3、塑料有哪些独特的性能
新知探究2
来自石油的有机高分子材料（纤维）
天然纤维：植物纤维主要有棉、麻；动物纤维主要有丝、毛
涤纶（的确良）
锦纶（尼龙）
腈纶（合成羊毛）
维纶（人造棉）
丙纶（梅克丽）
氯纶（天美伦）
合成纤维
如何鉴别棉、毛和合成纤维？
走进生活
不同纤维间的鉴别
用灼烧的方法鉴别棉、毛、合成纤维：
纤维 主要现象
棉 有燃烧纸张味，灰烬极少，手捻成末。
毛 有烧焦羽毛味，灰烬易碎、脆，黑色。
合成纤维 灰烬为浅褐色玻璃圆球状，不易捻碎。
走进生活
赛璐路
聚乙烯
聚氯乙烯
酚醛塑料
有机玻璃（聚碳酸酯）
聚四氟乙烯（塑料王）
新知探究2
来自石油的有机高分子材料
（塑料）
聚合
乙烯分子(CH2=CH2)
化学变化
聚乙烯分子
[CH2—CH2]n
—
—
聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
高分子化合物的形成
新知探究2
被誉为塑料王的聚四氟乙烯(商品名称为“特氟隆”)：由四氟乙烯小分子聚合而成的，具有以下特殊性能：________、_____________。
耐腐蚀
摩擦系数非常小
聚四氟乙烯分子
[CF2—CF2]n
—
—
塑料有质轻、易加工成型、不导电、不导热、抗腐蚀性强等特点
新知探究2
废弃塑料 ——我们把废弃塑料给环境带来的危害称为
“白色污染”
新知探究2
限塑令
新知探究2
（1）减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；
（2）重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；
（3）使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解和光降解塑料等；
（4）回收各种废弃塑料。（回收废弃塑料的好处：a.减少废弃塑料的数量，减少白色污染 b.同时可以节约石油资源)
如何解决白色污染
我国制定的塑料包装制品回收标志
塑料回收从你我做起！
新知探究2
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。
新知探究3
性能优良的复合材料
阅读教材102页，完成以下问题：
1.玻璃钢是玻璃还是钢？玻璃钢是如何制成的？ 玻璃钢有哪些特点？
2.什么是复合材料？
复合材料
(1)组成：
复合材料：由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法复合在一起制成的新材料称为复合材料。
(2)性能：
复合材料与它的组成材料相比，具有高强度、密度低、加工成型方便、弹性优良、耐腐蚀和耐高（低）温等优点。是一类更为广阔发展前景的新型材料。
新知探究3
吸波材料
能吸收雷达的电磁波
用导电或磁性材料与黏合剂制成
导电材料一般为碳粉、导电纤维等，它们能将电磁波转化成热能；磁性材料一般为陶瓷铁氧体、磁化粒子等，也能将电磁波变成热能，从而使雷达的电磁波大部分被吸收掉。
多识一点
当堂检测
1、玻璃、有机玻璃、玻璃钢、不锈钢四种物质，其中属于金属材料的是 ，属于无机非 金属材料的是 ，属于有机高分子材料的是 ，属于复合材料的是 。
2、合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。但是合成材料废弃物的急剧增加也带来 了环境问题。废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。要解决“白色污染”问题，下列做法不 合理的是( )
A.用布袋代替塑料袋购物 B.使用微生物降解塑料
C.推广使用一次性塑料杯 D.回收各种废弃塑料
长话短说
通过本节课学习，我有以下收获........,在以下方面还有疑惑........
金属材料
无机非金属材料:
有机合成材料:
复合材料:
材料
金属
合金
课堂小结：课堂小结：
玻璃 、陶瓷、水泥
塑料、合成纤维、合成橡胶
玻璃钢 、钢筋混凝土 、汽车轮胎
板书设计
化学与材料研制
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第十一单元第2节化学与材料研制教学设计
课题 化学与材料研制 单元 十一单元 学科 化学 年级 九
学习目标 1.了解普通玻璃的生产原理，知道常见的几种新型玻璃，体会通过化学方法可以将用
途小的物质转化为用途大的物质。
2.了解塑料的特性，知道“白色污染”的危害及解决措施。
3.通过对玻璃钢制造原理的分析，知道使用混合方法可以改变物质性能、扩展物质应
用范围，增强对复合材料的开发与研制的重要性认识。
4.了解材料科学在社会发展中的重要性，增强学生“化学使生活更美好 ”的信念。
重点 1.化学材料的分类、性质和用途；
2.白色污染的危害和防治方法。
难点 1.了解材料的发展史，知道各种材料的重要应用； 2.识别几种常见塑料制品，能根据所提供的常见材料判定其所属类别。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 课件展示人类社会材料发展史：【讲解】材料是人类社会物质文明的基石，是时代进步的重要标志，也是科学技术和社会进步的物质基础。进入信息时代，作为中国探月工程的收官之战，我国的“嫦娥五号”是中国首个实施 无人月面取样返回的月球探测器，其中采用了大 量的新材料和黑科技，同学们有相关了解吗？ 【导入】材料研制与化学科学的发展密切相关。 今天我们来学习化学与材料研制。 学生交流分享，自由发言 所了解到的相关信息。 以时代更替作 为切入点，以 我国“嫦娥五 号”探月工程 作为拓展，增 强学生对材料 发展推动社会 发展的认识， 激发学生学好 化学的热情。
认定目标 课件出示 生读 明确任务
讲授新课 【探究新知1】用途广泛的无机非金属材料【自学提示】阅读课本 99页了解玻璃的烧制原理，并思考以下问题。 1．烧制玻璃的主要原料有哪些？2．主要发生了哪些化学反应？小组交流后展示：课件展示：玻璃的制作：1第一步：原料预加工，第二步：熔制，第三步：成型，第四步：热处理【讲解】我们把这种主要由硅酸盐组成的材料， 称为硅酸盐材料，例如水泥、陶瓷。 【提问】
1.根据上述分析和实验，你认为玻璃有什么特 点？（可以参照物理课学过的内容）
2.玻璃的主要成分是什么？
玻璃是混合物还是纯净物？ 【多识一点】 从石英砂到芯片；2018年中兴芯片事件给中国敲响了警钟，让中国受尽屈辱，长期以来芯片产业被三星、台积电、高通和苹果几家寡头垄断，华为任正非带领科研人员在芯片领域取得突破！【探究新知2】来自石油的有机高分子材料课件展示：合成纤维、塑料、合成橡胶图片【过渡】在同学们刚才展示的材料中，还出现了
塑料。在现实生活中，从包装用的塑料袋到各种
器皿，从广告牌到各种电器的机壳，到处都有塑
料的身影。【自学提示】合作学习100-101页教材，思考并完成以下问题：列举你在生活中用到的和见到的塑料制品都有哪些？你知道有机高分子材料是怎样形成的吗？3、塑料有哪些独特的性能 4、你知道白色污染吗？怎样消除白色污染？展示：课件展示：天然纤维、合成纤维图片提出问题：如何区分羊毛、棉、合成纤维【讲解】塑料是一种什么材料？它有哪些特点
呢？实际上塑料是人工合成的一类有机高分子材
料，大都具有质轻、易加 工成型、不导电、不传
热、抗腐蚀性强的特点。
【过渡】我们生活中日常使用的食品袋大部分是 用聚乙烯制成的，它是如何制成的呢？ 课件展示：聚乙烯的形成【过渡】塑料给我们的生活带来了诸多的便利， 使我们的生活更加丰富多彩。但是，任何事物都 要用辩证的观点即一分为二地看待。废弃的塑料 制品的急剧增加，给我们的生存环境造成了新的 污染—白色污染。 【提问】大家知道塑料为什么会造成“白色污染” 吗？“白色污染”对环境有什么影响呢？ 【思考】如何解决“白色污染”问题呢？【探究新知3】性能优良的复合材料【过渡】玻璃和塑料是我们常见的化学材料，我 们知道了他们的许多优点，那他们从性能引用上 还有什么缺点吗？有解决的办法吗？ 除这两种以外，还有其他的材料，其中常见
的就是玻璃钢。 【提问】
1.玻璃钢是玻璃还是钢？玻璃钢是如何制成的？ 玻璃钢有哪些特点？ 2.什么是复合材料？ 【师生总结】
1．玻璃钢既不是玻璃也不是钢，而是在塑料中加 入玻璃纤维制成的。它既有玻璃的透明性或半透 明性，又有钢铁般的高强度。
2.由两种或两种以上不同性质的材料按一定方式 复合在一起形成的新材料称为复合材料。复合材 料的性能一般优于组成它的成分材料。所以我们 要加大复合材料的开发和研制。
【设问】在化学上还有没有像 “玻璃钢” 这样“名 不符实”的情况？ 【拓展延伸】吸波材料 阅读总结得出：
1.通常是用石英砂 (主要 成分是SiO2)、纯碱、石灰 石按一定的质量比混合， 在玻璃窑中高温烧制而 成。 2.主要反应： 分析讨论，交流展示：
1.特点：没有固定的熔沸 点，在一定范围内熔化成 玻璃态物质。
2.成分：硅酸钠、硅酸钙、 二氧化硅。玻璃是混合物。交流共享，列举所知道的 塑料制品，说说塑料有哪 些独特的性能。 自主学习，小组交流，组内展示 生观察，了解常见的天然纤维、合成纤维。聚乙烯是一种常用的塑 料，它是由许许多多的乙 烯分子连在一起，聚合成 大分子而形成的，发生的 是化学变化。辩论、总结
1.尽量减少不必要使用的 塑料制品；
2.重复使用某些塑料制 品；
3.使用一些新型的、在自 然条件下可降解的塑料； 4.回收各种废弃塑料。思考、讨论：
玻璃易碎，塑料质软。 阅读教材， 分析、思考上述问题。 学生抢答：
“铅笔是不是用铅做的”、 “干冰是不是冰”、
“纯碱是不是碱”等。 学生阅读课本进行了解 让学生认识到 生产玻璃的原 料价格低廉、 工艺简单，得 到的玻璃产品 性能优良、用 途广泛通过石英砂到芯片认识化学、科技力量，通过中芯事件增强学生爱国热情，认识科技力量。使学生体会塑料在生活中的广泛应用。发挥学生主体地位，组内展示，发现问题，为班级展示准备学以致用，回归生活。让学生体会到 化学既能将大 分子变成小分 子，也可将小 分子变成大分 子，进一步感 受到化学的神奇。 认识到物质两 面性。物质本 身不存在好坏 问题，只是运 用是否合理。通过有意混合 可以改善物质 的性能、扩展 物质的使用范 围，进一步增 强学生对化学 在实现物质转 化、改良物质 性能进而服务 社会中的重要 地位的认识。
当堂检测 1、玻璃、有机玻璃、玻璃钢、不锈钢四种物质，其中属于金属材料的是____，属于无机非金属材料的是_______ ，属于有机高分子材料的是______，属于复合材料的是____。 2、合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。但是合成材料废弃物的急剧增加也带来 了环境问题。废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。要解决“白色污染”问题，下列做法不 合理的是( ) A.用布袋代替塑料袋购物 B.使用微生物降解塑料 C.推广使用一次性塑料杯 D.回收各种废弃塑料
课堂小结 生总结收获及疑惑
板书
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第十一单元第2节化学与材料研制一课一练
基础训练：
1.同一品牌不同系列的手机常采用不同的材料制作外壳,下列材料属于无机非金属材料的是 ( )
A.纳米陶瓷 B.不锈钢 C.玻璃钢 D.高强度塑料
2.我国航天技术已走在世界的前列。“天宫一号”上太阳能电池板的基板是由玻璃纤维制成的。玻璃纤维属于 ( )
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.复合材料 D.有机高分子材料
3.智能手机是一种多功能通讯工具,一款智能机通常含有41种以上的化学元素。
手机屏幕大部分用的是硅酸铝玻璃,下列关于硅酸铝玻璃性质的推测正确的是( )
A.透光性好 B.常温下易与氧气反应 C.易溶于水 D.见光易分解
4.下列常见材料中,属于合成材料的是 ( )
A.陶瓷 B.焊锡 C.塑料 D.钢筋混凝土
5.下列物品所用的主要材料中属于天然有机材料的是 ( )
6.下列物品所使用的主要材料,不属于有机高分子材料的是 ( )
A.汽车轮胎 B.手机塑料外壳
C.钛合金表链 D.羊绒围巾
7.日常生活、社会发展都与化学密切相关。回答下列问题:
(1)根据不同需求,3D打印机可使用不同材料制造物品,如使用铝合金、聚乙烯、碳纤维等材料。上述材料属于合成材料的是___________,属于金属材料的是___________。
(2)人们穿的衣服通常是由纤维织成的。下列属于天然纤维的是______(填字母序号)。
A.棉花 B.尼龙 C.涤纶
(3)塑料制品的使用方便了人类的生活,但废弃塑料带来“白色污染”。要解决“白色污染”问题可以采取的措施是_________(填字母序号)。
A.减少使用不必要的塑料制品
B.重复使用某些塑料制品
C.回收各种废弃塑料
8.汽车和我们的日常生活密切相关,新型汽车制造大量使用了金属、橡胶和复合材料。请根据所学知识和有关信息回答问题。制造轮胎的橡胶是______________(填“天然高分子材料”或“有机合成材料”)。
节能、环保、安全是促进车身材料技术进步的主动力,下列使用了复合材料的是__(填字母序号)。
A.汽车的挡风玻璃(由无机玻璃、树脂、塑料等黏合而成)B.汽车保险杠使用的塑料
C.汽车防撞梁、车门等用的高强度钢D.汽车车架使用的镁合金
巩固提升
9.“垃圾是放错位置的资源”,我市以创建文明城市为契机,全域推
进垃圾分类工作。把生活垃圾按图示分四类进行科学处置,实行“定时、定点”投放。金属易拉罐属于 ( )
10.为减少“白色污染”,下列做法不正确的是 ( )
A.焚烧废弃塑料 B.重复使用塑料袋
C.用布袋代替塑料袋 D.使用微生物降解塑料
11.以高技术群为代表的新技术革命,把新材料、信息技术
和生物技术并列为新技术革命的重要标志。下列材料分类中正确的是 ( )
A.塑料、玻璃钢属于复合材料
B.有机玻璃、玻璃属于无机非金属材料
C.铝合金、不锈钢属于金属材料
D.陶瓷、涤纶属于合成材料
12.化学就在我们身边,人类的生活离不开化学。
(1)人类为了维持生命和健康,必须摄取食物。基本营养素包括_______________________六大类。
(2)郁铭芳院士是我国化纤领域奠基人,他纺出了我国第一根合成纤维。下列属于合成纤维的是_________(填字母)。
A.锦纶 B.腈纶 C.羊毛 D.涤纶
（3）口罩是防疫必备品。我国服装设计师设计了数码时尚防护口罩,其中一款口罩外层采用全棉针织面料,内里采用丝绸作为内衬轻柔贴肤,中间的可替换式插片内芯由熔喷无纺布制成,每次使用只需替换插片内芯。下列属于天然纤维的是_______(填字母)。
A.棉花 B.蚕丝 C.聚乙烯 D.聚丙烯
(4)面料为“冰蚕丝”的运动服,其主要成分为合成纤维。请你用化学方法鉴别冰蚕丝和羊毛丝______________________________________________________
参考答案
A 2. B 3. A 4. C 5. B 6. C
(1) 聚乙烯 铝合金 （2） A （3）A BC
有机合成 A
A 10. A 11. C
12.(1) 糖类、油脂、蛋白质 、维生素 （2）A BD (3)AB
（4）取样品灼烧,若有烧焦羽毛的气味则为羊毛丝,没有则为冰蚕丝
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