【大单元教学设计】11.1 化学与材料研制 课件--鲁教版化学九年级下册

(共53张PPT)
化学与材料研制
第一节
第十一单元 化学与健康
（鲁教版）九年级
下
01
课标解读
02
学习目标
03
激趣导入
04
探究新知
05
课堂总结
06
分层作业
课标解读
01
2022 年新课标对鲁教版九年级下册“化学与材料研制”提出了新要求。强调学生要了解化学在材料研制中的关键作用，认识常见的材料类型，如金属材料、无机非金属材料和复合材料等。要求学生理解材料的性能与化学组成、结构的关系。注重培养学生的创新思维，引导其思考如何运用化学知识改进和开发新型材料，以适应社会发展的需求，同时增强学生对化学与生活密切联系的认识。
学习目标
02
1.学生能精准区分金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料等常见类别。
2.清晰阐述各类材料典型特性，如金属的导电性、高分子材料的可塑性，能举例说明生活中对应材料制品。
3.理解化学合成新材料的基础原理，依据材料特性理解在航空航天、电子设备、日常用品等领域的应用缘由。
学习目标
激趣导入
03
任务一：引入新课
材料是人类社会物质文明进步的重要标志之一。从古至今，人类社会开发利用的材料包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料，还有复合材料等。新型材料的研制助力我国在载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果，进入创新型国家行列。材料研制与化学科学的发展密切相关。
激趣导入
03
任务一：引入新课
载人航天
探月探火
新型材料的应用
深海深地
模块一 无机非金属材料
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
玻璃是人类材料领域最伟大的发明之一，科技进步、工业发展、经济建设、人类安居，无不闪耀着玻璃的智慧之光。
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
你了解玻璃吗？你知道玻璃是如何制成的吗？
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
无机非金属材料 ——玻璃
石英砂
纯碱
石灰石
按一定的质量比混合
高温烧制
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
多层玻璃和胶片叠合制成防弹玻璃
强度高、耐高温的钢化玻璃
玻璃
化学方法
特种玻璃
无机非金属材料 ——玻璃
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
自清洁玻璃
你有过擦窗户的经历吗？爬高就低不说，没有熟练的技巧，往往难以将玻璃擦干净，有时甚至还越擦越脏。这时你是否特别希望能够发明一种可以持久洁净明亮的玻璃？这一愿望已经在化学家那里实现了！
化学家们利用疏水性（对水有强烈的排斥作用）或亲水性（特别容易与水结合）原理设计出了自清洁玻璃。你能想到涂抹一层特殊涂料后，玻璃表面便可以实现自清洁吗？这种自清洁涂料的设计原理主要是让玻璃表面具有高疏水性，这样玻璃表面很容易被水冲洗干净。化学家们还利用亲水性设计出了一种含纳米二氧化钛（）的薄膜，这种薄膜在光照条件下表现出超强的亲水性，使玻璃表面的小水滴聚集成大水滴，大水滴靠重力作用脱落时带走玻璃表面的污渍，实现玻璃自清洁。
科技创新
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
抽成丝
高温熔融
无机非金属材料 ——玻璃
光导纤维
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
玻璃纤维
绝缘性好 电绝缘材料
耐热性好 绝热保温材料
抗腐蚀强 复合材料中的增强材料
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
特种光学玻璃纤维
光导纤维 广泛应用于光纤通信
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
无机非金属材料 陶瓷—现代特种瓷器
全瓷牙具有完美密合的边缘、无牙龈炎症现象、对X光线无任何阻挡等特点，生物相容性优于各种金属内冠，在临床上可得到持久的修复效果。
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
无机非金属材料 陶瓷—现代特种瓷器
可供移植的新型陶瓷骨，具有组织相容性和生物稳定性好等特点。它不会导致排异反应，有利于诱导骨质的生长。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更快愈合。
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
无机非金属材料 水泥
白色硅酸盐水泥
三狮超细水泥
化学方法
特种水泥
探究新知
04
任务二：无机非金属材料
从石英砂到芯片
芯片是电脑、“智能家电”等的核心部件，主要是用纯度极高的单质硅制成的。然而，自然界里并没有这种高纯硅，人们可以利用石英砂制得纯度为 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。目前，制备高纯硅最广泛采用的方法为三氯硅烷还原法，其化学反应原理为：
+2C Si+2CO ↑
Si+ 3HCl +
+ Si+ 3HCI
多识一点
高温
高温
课堂典例
例1、下列物品使用的材料属于无机非金属材料的是（ ）
A.钛合金表链
B.紫砂壶
C.手机塑料壳
D.真丝围巾
【答案】C
【解析】A、钛合金表链是用钛合金制成的，属于金属材料，故选项错误.
B、紫砂壶是紫砂陶土烧制而成的紫砂陶茶具，属于无机非金属材料，故选项错误.
C、手机塑料外壳是用塑料制成的，塑料属于三大合成材料之一，故选项正确.
D、真丝围巾是用蚕丝制成的，属于天然材料，故选项错误。故选C。
例2、有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破，下列叙述错误的是( ）
A.塑料、纤维、橡胶均属于有机合成材料
B.热固性塑料可用作炒菜锅的手柄
C.合成纤维的强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀
D.合成橡胶可用于生产汽车轮胎
课堂典例
【答案】A
【解析】A、天然纤维、天然橡胶不属于有机合成材料，故A错误;
B、炒菜锅的手柄是用热固性塑料制成的，故B正确:
C、合成纤维有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优点，故C正确;
D、合成橡胶可用于生产汽车轮胎，故D正确;故选A。
模块二 有机高分子材料
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
生活中的塑料制品
2008年北京奥运会主游泳馆“水立方”外立面材料为塑料
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
三大合成材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
结束了人类只能依靠天然材料的历史。
几乎全部是以石油产品为原料合成的
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
列举你所知道的塑料制品，说说塑料有哪些独特的性能。
常见的塑料制品有：塑料袋、塑料瓶、塑料餐具、塑料玩具、塑料盆等。
塑料具有以下独特性能：重量轻：方便携带和使用，减轻物品的整体重量。耐腐蚀性强：能抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀。良好的绝缘性：可用于电器设备的制造，保障用电安全。可塑性强：易于加工成各种形状和尺寸的制品。防水性好：能有效阻挡水分的渗透。成本较低：生产原料丰富，制作工艺相对简单，价格较为低廉。
交流共享
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
塑 料 的 优 点
重量轻，方便携带和使用
可塑性强，易于加工成型
良好的绝缘性，不导电
耐腐蚀性强
成本较低廉
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
聚乙烯(PE)
聚氯乙烯(PVC)
聚苯乙烯(PS)
有机玻璃(PMMA)
塑 料
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
聚乙烯是由许多乙烯分子连在一起、 聚合成大分子后得到的
乙烯分子聚合成大分子示意图
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
被誉为“塑料王”的聚四氟乙烯（商品名称为“特氟隆”），就是由四氟乙烯小分子聚合而成的一种具有特殊性能的塑料。它最大的特点是耐腐蚀、摩擦系数非常小，常用来制造容器、管道和阀门等，也常用作器具的不粘涂层。
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
白色污染：
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降解，长期堆积的塑料制品造成了新的环境污染--“白色污染”。不能焚烧废弃塑料制品，避免释放出含有二噁英等有害物质的气体。
丢弃在环境中的废旧包装塑料，不仅影响市容和自然景观，产生"视觉污染"，而且难以降解，对生态环境还会造成潜在危害，中国每年用于白色污染的治理经费大约1850万左右。
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
白色污染
探究新知
04
任务三：有机高分子材料
目前常见塑料使用中的利与弊。
利：1. 成本低廉：生产原料丰富，制造工艺简单。
2. 性能多样：具有良好的绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性。
3. 轻便易用：重量轻，便于携带和使用。
4. 可塑性强
弊：1. 难以降解：造成长期的环境污染，形成白色污染。
2. 资源消耗：塑料的生产依赖石油等不可再生资源。
3. 回收困难：不同类型的塑料回收难度大，回收体系不完善。
4. 健康风险：某些塑料制品在高温或与特定物质接触时，可能会释放有害物质。
课堂典例
例3、下列有关塑料的说法正确的是（ ）
A.聚氯乙烯可用来制作餐具或食品袋
B.通过焚烧塑料减少“白色污染”
C.塑料制品属于不可再回收利用产品
D.聚氯乙烯燃烧时有刺激性气味;聚乙烯燃烧时无刺激性气味
【答案】D
【解析】聚氯乙烯塑料中含有氯元素,燃烧时会产生刺激性气味,而聚乙烯塑料中无氯元素,燃烧时无刺激性气味产生。聚氯乙烯在使用过程中会放出有毒物质,故不能用聚氯乙烯制作餐具或食品袋。故选D。
课堂典例
例4、有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破，下列叙述错误的是（ ）
A.塑料、纤维、橡胶均属于有机合成材料
B.热固性塑料可用作炒菜锅的手柄
C.合成纤维的强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀
D.合成橡胶可用于生产汽车轮胎
【答案】A
【解析】A、天然纤维、天然橡胶不属于有机合成材料，故A错误;
B、炒菜锅的手柄是用热固性塑料制成的，故B正确;
C、合成纤维有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优点，故C正确;
D、合成橡胶可用于生产汽车轮胎，故D正确;
故选A。
模块三 复合材料
探究新知
04
任务四：复合材料
玻璃易碎 塑料质软
探究新知
04
任务四：复合材料
如果在塑料中加入玻璃纤维，就得到一种既有玻璃般的透明或半透明性，又有钢铁般强度的材料——玻璃钢。
用玻璃钢制造的快艇
探究新知
04
任务四：复合材料
复合材料：
概念：将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料
优点：复合材料集中了组成材料的优点,具有更优异的综合性能
应用：现代高科技的发展离不开复合材料。为满足生产生活对特种材料的需求，科学家运用化学等科学知识，研究合成形形色色的具有特殊性能的复合材料。
探究新知
04
任务四：复合材料
塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃钢
探究新知
04
任务四：复合材料
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
探究新知
04
任务四：复合材料
发挥各组成材料的优点、克服单一材料的缺陷
强度高
密度低
加工成型方便
弹性优良
耐化学腐蚀和耐高（低）温
复合材料优点
探究新知
04
任务四：复合材料
复合材料已逐步取代木材及部分合金，广泛应用于航空航天、 电子电气、汽车工业和建筑等领域。
探究新知
04
任务四：复合材料
吸波材料
现代战争中，为了使飞机、军舰和导弹等逃过敌方的追踪，常给它们的外壳涂上吸波材料，把它们“隐藏”起来。当然，它们并非真能隐身，而是因为吸波材料能吸收雷达的电磁波，使敌方的雷达无法捕捉到它们的踪迹，从而达到逃避追踪的目的。
吸波材料主要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。另外，还有用铁氧体和绝缘体烧结成的吸波材料，由于材料的粒径很小，电磁波碰触之后，在小颗粒之间经过多次不规则的反射，也可以转化成热能被吸收。而黏合剂既起着使吸波材料附着于壳体表面的作用，同时又能减弱电磁波的反射。
多识一点
探究新知
04
任务四：复合材料
1. 玻璃是一种硅酸盐材料，属于无机非金属材料，在日常生活和生产中具有重要的作用。
2. 塑料是由许多小分子聚合成大分子后得到的一类有机高分子材料。
3. 复合材料是由两种或两种以上的材料按一定方式复合在一起制成的性能优越的新材料，具有广阔的开发和应用前景。
长话短说
课堂典例
例5、下列材料中属于复合材料的是（ ）
A.不锈钢
B 聚氯乙烯
C.玻璃钢
D.天然橡胶
【答案】 C
【解析】不锈钢属于铁的合金,合金属于金属材料,A错误;聚氯乙烯属于合成塑料,合成塑料属于合成有机高分子材料,B错误;玻璃钢是由玻璃纤维包埋在有机高分子材料中形成的复合材料.C正确；天然橡胶是天然有机高分子材料,D错误。
课堂典例
例6、下列材料分类错误的是（ ）
A.氮化硼陶瓷——有机高分子材料
B.储氢材料镧镍合金——金属材料
C.机动车轮胎——复合材料
D.普通玻璃——无机非金属材料
【答案】A
【解析】A.氮化硼陶瓷-是无机材料，错误;
B.储氢材料镧镍合金是金属材料，正确;
C.机动车轮胎是复合材料,正确;
D.普通玻璃是无机非金属材料,正确。故选A。
课堂总结
05
模块四 练习与实践
分层作业
06
1、合成材料的应用和发展，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.使用新型可降解塑料 B.用布袋代替塑料袋
C.回收废弃塑料 D.焚烧废弃塑料
【答案】C
【解析】A、用布袋代替塑料袋购物可以减少塑料袋的使用,有利于解决白色污染的问题,A选项合理,不符合题意:
B、使用微生物降解塑料有利于塑料降解,有利于解决白色污染的问题,B选项合理,不符合题意;
C、推广使用一次性塑料杯增加塑料的用量,会使白色污染更加严重.C选项不合理,符合题意:
D、回收各种废弃塑料,有利于解决白色污染的问题,D选项合理,不符合题意。故选C。
分层作业
06
【答案】B
【解析】自然界中天然存在的丝状物称为天然纤维。故选B。
2、棉花、羊毛、蚕丝等属于( ）
A.合成材料
B.天然纤维
C.复合材料
D.无机非金属材料
分层作业
3、随着人们生活水平的提高，人类对材料的品种与性能的要求越来越高，对材料的认识也越来越科学。下列叙述中正确的是( )
A.塑料不属于合成有机高分子材料
B.棉线和羊毛都属于合成纤维
C.大部分塑料在自然环境中很难腐烂
D.橡胶在通常情况下不易燃烧
【答案】C
【解析】由于大部分塑料中有防老化剂，因此难于腐烂，橡胶耐高温、不易燃烧。故选C。
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