化学新课标第四章节 元素与材料世界所有的课件[上学期]
文档属性
| 名称 | 化学新课标第四章节 元素与材料世界所有的课件[上学期] |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 26.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2006-09-06 07:01:00 | ||
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文档简介
第4章 元素与材料世界
第1节 硅 无机非金属材料
1、 教材分析
（一）知识脉络
本节教材以无机非金属材料和硅单质及其化合物的性质两条线索相互交叉而展开，介绍了硅、二氧化硅的性质，硅单质的制法，硅、二氧化硅在计算机及通信等高技术领域的应用，常见的硅酸盐材料玻璃、水泥、陶瓷和新型无机硅酸盐材料的主要成分和用途。与旧教材相比，本教材加大了各种材料在社会日常生活中应用介绍的力度。
（二）知识框架
1．半导体材料与单质硅
①单质硅的物理性质：
②硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。
Si + O2 加热===== SiO2 Si + 2F2 === SiF4 Si + 4HF === SiF4 ↑+ 2H2↑
③硅的工业制法：
工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。
SiO2 + 2C 高温===== Si + 2CO↑
④硅的主要用途：作半导体材料；制造太阳能电池；制造硅合金等。
2．二氧化硅与光导纤维
①物理性质
②化学性质
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO 高温===== CaSiO3
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O
③二氧化硅的用途：制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。
3．硅酸盐与无机非金属材料
①玻璃、水泥
玻 璃 水 泥
原 料 纯碱（Na2CO3）石灰石（CaCO3）石英（SiO2） 主要原料 石灰石 粘土辅助原料 适量的石膏等
原 理 高温下复杂物理化学变化 高温下复杂物理化学变化
化学方程式 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
主要成分及特性 普通玻璃 钠玻璃（Na2O·CaO·6SiO2）玻璃是非晶体，称为玻璃态物质无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品 3CaO·SiO2硅酸三钙、2CaO·SiO2硅酸二钙、3CaO·Al2O3铝酸三钙
②无机非金属材料：
高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等
二、教学目标
1． 知识技能目标
掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途，了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、用途。
2． 方法与过程目标
学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。
3． 情感态度与价值观目标
通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅等无机非金属材料的学习，利用学生对高科技的浓烈兴趣，激发学生对化学的兴趣，通过对我国从古到今，从烧制陶瓷到现代科技成就的介绍，培养学生的民族自豪感。
三、重点、难点
（1） 知识上重点、难点
硅单质及其化合物的性质，硅的制法
（2） 方法上重点、难点
查阅收集相关资料的方法，多角度思维能力，归纳类比能力。
四、教学准备
1．查阅相关资料，常见半导体材料有哪些？硅有哪些主要用途？
2．光导纤维的主要成分是什么？光通信比普通电缆通信有哪些优点？光纤除用于通信外，还可用于哪些领域？
3．查阅有关资料，说明消防员穿的棉布衣服为什么比普通棉布衣服不易着火燃烧？
五、教学设计
［引言］材料是人类生活必不可少的物质基础。材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有特殊的荧光材料，就没有彩色电视；没有高纯的单晶硅，就没有今天的奔腾电脑；没有特殊的新型材料，火箭就无法上天，卫星就无法工作。科技的发展和社会的进步往往受到材料的制约。一种新材料的发现可能会给社会带来革命性的变化。新材料的不断涌现，旧材料功能的不断拓展，才使我们的世界日新月异，奔腾向前。
［交流研讨］丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。
［学生回答、教师总结］
构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……
从来源分：天然材料、人工合成材料
从导电性分：导电材料、半导体材料、绝缘体材料
从物质类别分：无机材料、有机材料；金属材料、非金属材料
从物质性质分：……
……
［过渡］站在不同的角度，对材料有不同的分类。今天我们学习第四章元素与材料世界。
［板书］第四章 元素与材料世界
［联想质疑］你能在沙子与计算机之间、沙子与计算机光通信之间建立起某种联系吗？（提示：沙子的主要成分是SiO2）
［学生回答、教师总结］沙子――硅――芯片――计算机
［过渡］高纯度的硅是常见的最重要的半导体材料，水泥、陶瓷、玻璃等是常见的重要的含硅无机非金属材料。
［板书］第一节 硅 无机非金属材料
1、 半导体材料与单质硅
［交流研讨］你知道的半导体材料有哪些？非金属单质有哪些相似的化学性质？
［学生回答、教师总结］除硅外，常见的半导体材料还有锗、铟等。大多数非金属单质一般可与金属、氧气、氢气、碱等物质反应。
［联想质疑］硅作为非金属，它具备这些性质吗？
［阅读总结］1。单质硅的物理性质：
2．硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。
Si + O2 加热===== SiO2 Si + 2F2 === SiF4
Si + 4HF === SiF4 ↑+ 2H2↑
3．硅的工业制法：
工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。
SiO2 + 2C 高温===== Si + 2CO↑
［交流研讨］什么原因促使硅成为一种重要的半导体材料？硅除作为半导体材料外，还有哪些用途？
［学生回答、教师总结］硅成为一种重要的半导体材料的原因是：原料丰富易得，价格低，常温下化学性质稳定。硅除作为半导体材料用来制集成电路、晶体管、硅整流器外，还可制造太阳能电池，硅合金等。硅合金用于制造变压器、耐酸设备等。
［板书］4。硅的主要用途：作半导体材料；制造太阳能电池；制造硅合金等。
［板书］二、二氧化硅与光导纤维
［交流研讨］阅读教材P105页第三段，说明在自然界哪些常见物质的主要成分是二氧化硅？从物质分类角度来看，二氧化硅属于哪类物质？可能具有那些性质？在实验室，为什么盛装碱液的试剂瓶不能用玻璃塞？
［学生回答、教师总结］自然界常见的沙子、鹅卵石、石英、水晶的主要成分是二氧化硅，纯净的二氧化硅为无色透明的晶体，不溶于水，熔点高、硬度大。它属于非金属氧化物、酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。可与碱性氧化物、碱反应，还可与氢氟酸反应。
［讲解、板书］1。物理性质
2．化学性质
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO 高温===== CaSiO3
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O
［交流研讨］过去，人们曾应用CaF2粉末和浓H2SO4的混合物涂抹到玻璃上刻字作画，请说明原理。
［提问］1992年在美国曾提出一项关于通信方面的计划，大家知道是什么吗？
［讲述］是“信息高速公路”计划，而光纤、光缆是信息高速公路的基石。
光纤通信发展很快，全世界总量超过1亿公里。我国在这方面起步并不算晚，1995年一年铺设了130万公里，全国已形成八横八纵的干线网。拉萨和大多数县城已经铺设了光缆。中日、中美海底光缆已经开通。另外，光纤还用于医学等许多方面，如肠镜、胃镜。甚至可以利用内窥镜观察到心脏内部的情况。
［交流研讨］阅读教材，说明二氧化硅的用途。
［讲解、板书］3。二氧化硅的用途：制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。
［交流研讨］请尽可能多地列举出你见过的广泛使用的无机非金属材料。
［学生回答、教师总结］常见的无机非金属材料有：天然砂石泥土、水泥、玻璃、陶瓷、搪瓷等
［板书］三、硅酸盐与无机非金属材料
［联想质疑］（展示高压钠灯）高压钠灯的外罩是玻璃。里面的灯管是氧化铝陶瓷，又叫人造刚玉，是一种高温结构陶瓷。高温结构陶瓷是新型无机非金属材料中的一类。为什么高压钠灯的灯管要用氧化铝陶瓷来制造呢？
［教师讲述］因为：灯内温度高达1 400 ℃，钠蒸气具有强烈的腐蚀（还原）作用，一般的材料难于抵御钠蒸气强烈腐蚀。钠蒸气放电发光问题虽早在1950年就得以解决，但直到1965年发现用氧化铝陶瓷来制造高压钠灯的灯管，才能抵御钠蒸气的强烈腐蚀，从而制出第一支高压钠灯。由此说明材料对科技发展的巨大影响。
［阅读总结］阅读教材第三部分，回答下列问题：
1． 黏土、钾长石、钠长石属于哪类矿物？ 生产玻璃、水泥的主要原料分别是什么？
2． 水玻璃、玻璃、水泥的主要成分分别什么？生产玻璃的主要反应是什么？为什么玻璃没有固定的熔点？
3． 混凝土是什么与水混合凝固而成的？
4． 新型无机非金属材料高温陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷各有什么特性？什么用途？
［学生回答、教师总结］（略）［作业］有兴趣的同学课后搜集有关新型无机非金属材料的实物或文字资料，写一篇科普小论文。
第4章 第2节 铝 金属材料
一.教材分析
（一）知识脉络
材料包括合成高分子材料、无机非金属材料、金属材料和各种复合材料。由于学生已经学习了无机非金属材料在生产、生活中的应用，从学生的认知结构来看，学习金属材料是学生认知结构发展的需要。本节教材从以下两条线索展开：一是金属及其化合物的性质线索，并以铝及其重要化合物为代表物作为抓手进行研究，为学生学习元素周期律奠定基础；二是金属材料及其合金的应用线索，并伴之以常见金属金、银、铜等的应用，给学生认识物质世界提供了一个更广阔的空间。
（二）知识框架
（三）本节教材的主要特点
1.理论联系实际。铝、金、银、铜等常见金属是学生在生产生活中经常碰到的物质，学生感性认识丰富，有探究的欲望和兴趣。
2.应用分类的思想和研究物质性质的方法来研究具体物质的性质，突出过程与方法的训练。
二.教学目标
1.使学生了解常见金属的代表物——铝的还原性；了解氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物在化学性质上与其他常见金属及其化合物的不同，并能列举铝合金材料在生产生活中的重要应用。
2.通过对不锈钢不易锈蚀原理的认识，使学生进一步体会金属性质与金属材料的密切关系。
3.使学生了解金、银、铜的主要性质以及它们作为材料在工业生产和高科技领域的应用。
4.初步了解合金的概念。
三.重点、难点
（一）知识与技能
重点和难点：铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的的两性。
（二）过程与方法
运用实验分类的方法来研究物质的性质。
四.教学准备
（一）学生准备
1.预习本节教材的两个问题，即铝和铝合金、金属与金属材料。
2.寻找铝、铁、铜、银等金属单质的制品，并留作班上学习时展示之用。
（二）教师准备
1.教学课件、图片、与本节教材相关的音像资料。
2.几种种金属样品实物及实验仪器与药品。
第1课时
【导入新课】
元素周期表中110多种元素，约有80%是金属元素，其中常见的金属有哪些呢？（镁、铝、铁、铜、银、金）
金属材料的广泛用途。
【板书】 第2节 铝 金属材料
【板书】一.铝和铝合金
【板书】1.认识铝及其化合物
【板书】（1）铝的物理性质
【实物展示】展示金属铝条、铝粉样品，让学生观察其颜色、状态，并阅读教材，了解铝的物理性质（熔点：660.4℃；沸点2467℃、密度2.7g·cm—3，导电性、传热性和延展性）
【板书】（2）铝的化学性质
●做出假设（学生回顾铁单质的性质，然后进行类推和假设）：从铝属于金属（类）的角度预测铝可能的化学性质。
【媒体显示】
●实验探究：①铝箔的燃烧。
②铝热反应。
③铝和盐酸的反应。
④铝和硝酸汞溶液的反应（实验前要用砂纸擦去铝条表面的氧化膜；注意不要将硝酸汞溶液随意洒落，产生的汞要用硫磺覆盖。产生“毛刷”状物质为Al2O3）。
铝和氢氧化钠溶液（30%）的反应（实验前要用砂纸擦去铝条表面的氧化膜）。
●得出结论：
①与非金属反应：4Al +3O2 2Al2O3
（迁移到S、Cl2等）
②与某些化合物反应：2Al +Fe2O3 Al2O3 +2Fe
（迁移到Fe3O4等）
③与酸反应：2Al +6HCl === 2AlCl3 +3H2↑
（迁移到稀H2SO4等）
④与某些盐溶液反应：2Al +3Hg(NO3)2 ===2Al(NO3)3 +3Hg
（迁移到CuSO4等）
⑤与强碱溶液反应：2Al +2NaOH +6H2O === 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
（迁移到KOH等） 四羟基合铝酸钠
教师引导学生分析以上五个反应中的化合价变化，得出铝具有强还原性的结论。
【点评】迁移理论是学生进行类推学习的思想基础。由单个的物质过渡到推测一类物质的性质及化学反应，是学生思维品质的一大飞跃。因此可以通过实例引导学生学会迁移，掌握迁移的方法。此外，化学实验既是一种学习方法，又是一个学习内容，在具体的学习过程中，教师使用实验这一手段，引导学生进行科学探究，训练学生习得终身受用的科学方法，进而培养学生的科学素养。
【板书】（3）铝的重要化合物——氧化铝和氢氧化铝的两性
【提出问题】为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？
①Al2O3：既能溶于强酸又能溶于强碱溶液。
Al2O3+6H+ ===2Al3+ +3H2O
（迁移到相关的化学方程式1～2例）
Al2O3+2OH— +3H2O ===2[Al（OH）4]—
（迁移到相关的化学方程式1～2例）
【提出问题】为什么不用铝制品盛放酸梅汤和碱水等物质？
②Al(OH)3：
制备：铝盐和氨水反应(实验探索)。
如Al2(SO4)3 +6NH3·H2O ===2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4
AlCl3 +3 NH3·H2O ===2Al(OH)3 ↓+3 NH4 lCl
【提出问题】为什么不用铝盐和强碱溶液反应制备氢氧化铝？
性质（实验探索——在两份氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液）
Al（OH）3+3H+ ===2Al3+ +3H2O
Al（OH）3+OH— ===[Al（OH）4]—
（迁移到相关的化学方程式1～2例）
2.铝合金及其制品
（1）合金：两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
（2）铝及其合金的用途：
【点评】构建知识网络图是学生进行概括和总结的一种方法。教师要善于引导学生学会自我构建知识网络，自我总结，在总结中不断反思，不断提高。
作业：P1221～5题。
第2课时
【板书】二.金属与金属材料
黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金构成的材料。
有色金属材料：除黑色金属（铁、铬、锰）以外的其他金属材料。
1. 重要的黑色金属材料——钢铁
（1）钢铁的制备
铁矿石→生铁→普通钢→特种钢。
如：3CO +Fe2O3 ===2 Fe +3CO2↑
（生铁—铁的合金）
生铁（含碳较多，含硅、锰、硫、磷等杂质） 普通钢
特种钢（不锈钢）。
（2）钢铁的用途：
2. 几种有色金属材料——金、银、铜
（1）金、银、铜的性质
①金属光泽：Au——黄色；Ag——银白色；Cu——紫红色。
②延展性：Au ＞Ag＞Cu
③传热性： Ag＞Cu＞Au
④导电性：Ag＞Cu＞Au
⑤化学活动性：Cu＞Ag＞Au
铜的弱还原性：2 Cu +O2 +H2O +CO2 ===Cu2(OH)2CO3
碱式碳酸铜（铜绿）
2 Cu +O2 ===2CuO
2 Cu +S ===Cu2S
（2）金、银、铜的用途
①金的用途：
②银的用途：
③铜的用途：
小结：
●黑色金属材料和有色金属材料的用途。●新型金属材料（钛、铀、镅等）的开发。
课外作业：P124——6、7、8题。
第4章第3节 复 合 材 料
1、 教材分析
（一）知识脉络
教材通过对学生日常生活中经常接触到的复合材料制成品的介绍，引出复合材料的概念、构成、特性，然后通过对四种复合材料性能的交流研讨，让学生学会如何根据复合材料的组成，预测其性能。教材的第二部分介绍了生产生活中常用的复合材料玻璃钢和碳纤维复合材料，以及航空航天领域的特种复合材料，并简要介绍了材料科学的发展过程和方向。
（二）知识框架
1． 认识复合材料
将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。
复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，而且由于各组份之间的相互协同作用，产生了优于原材料的新的性能。
2．形形色色的复合材料
碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维等增强陶瓷复合材料
二、教学目标
4． 知识技能目标
认识常见的复合材料及其用途，理解复合材料的概念，复合材料的基本组成、优点。
5． 方法与过程目标
学习分析问题、解决问题的方法，能简单预测不同材料复合后所产生的新材料的优良特性。
初步了解根据对所需材料性能的特定要求，如何选择组成复合材料的单一材料。
6． 情感态度与价值观目标
通过对神奇复合材料的学习，激发学生对化学的兴趣，通过对我国科学成就的介绍，培养学生的爱国热情。
三、重点、难点
（一）知识上重点、难点
认识复合材料的基本组成。
（二）方法上重点、难点
学习分析问题、解决问题的方法，能简单预测不同材料复合后所产生的新材料的优良特性。
四、教学设计
［联想质疑］“神舟五号”载人飞船穿过大气层时，外壳与大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性，你知道它是用什么材料制成的吗？是金属、陶瓷、还是塑料？
［学生讨论、教师讲解］所用材料并不是单一的金属、陶瓷、或塑料，而是它们复合在一起形成的具有各成分优点的新型材料。
［交流研讨］
事实一：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，但这两物质复合后就构成了强壮的树干。
事实二：人们做泥砖时，往泥中掺入禾秸，可以提高泥砖的强度。
事实三：纯棉布衣服、纯化纤衣服分别有如下优缺点：
优 点 缺 点
纯棉衣服 柔软舒适、吸汗、不产生静电等 易皱、不耐磨等
纯化纤衣服 不易皱、耐磨等 不吸汗、易产生静电等
要获得兼具化纤、纯棉两种布料优点的布料，通常的做法有①制作含一定量棉花、一定量化纤的混纺纱线，再生产出混纺布料。②利用特殊的编制方法编织生产一面为纯棉纱、一面为化纤的涤盖棉布料。
你可以从上述事实获得什么启示？
［学生回答、教师总结］将两种不同性质的材料通过一定的方法复合在一起，可获得一种既能保持或发展原来材料的长处，又能弥补它们的不足的新材料。
［点评］联想质疑旨在引起学生兴趣，其后通过学生对三个较为熟悉的事实的思考感悟、交流研讨，让学生产生一种将两种不同材料复合在一起，就可以获得性能较单一材料更为优良的新材料的想法，旨在再现人们构思、发明复合材料的思维历程，培养学生发现提出问题、分析解决问题的能力。发现提出问题与分析解决问题同等重要！
［过渡］根据这种思想，在化学上，我们生产出了各种复合材料。
［板书］第三节复合材料
1、 认识复合材料
［交流研讨］棉线、橡胶、含棉质经纬线的各种橡胶轮胎，这三者中，哪一种属于复合材料？你认为什么是复合材料？它在组成上有什么特点？各组成成分起什么作用？复合材料与原材料相比，在性质上有什么优点？
［学生回答、教师总结］［板书］
将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，而且由于各组份之间的相互协同作用，产生了优于原材料的新的性能。
［过渡］将多种材料复合在一起，形成了性能优异的复合材料，请交流研讨，预测下列复合材料的性能。
［交流研讨］下面给出的基体材料和增强体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。
［点评］将教材中的金属与碳改为水泥与石棉，更符合复合材料的概念。
［板书］二、形形色色的复合材料
1． 生产生活中常用的复合材料
［交流研讨］图4－3－4给出的是一些生产、生活中常见用品的图片，这些用品都是由一种叫作玻璃钢的复合材料制成的。请同学们讨论：玻璃钢克服了玻璃、合成树脂的哪些缺点？它具有哪些优良特性？请尽可能多地列举出它的用途。
［板书］
［讲述］玻璃钢克服了玻璃易碎、密度较大，合成树脂强度不够高的缺点，它具有强度高、密度小、韧性好、耐腐、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便等优良特性。可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、小舟、化工设施、小型建筑等
［阅读、交流研讨］制作羽毛球拍的材料由最初的木头、金属，现已广泛使用碳素纤维复合材料，碳素纤维复合材料有哪些优越性？请尽可能多地列举出它的用途。
［过渡］复合材料不仅广泛用于工农业生产、日常生活，还广泛用于航空航天等尖端科学领域。
［板书］2。航空航天领域的复合材料
［阅读总结］复合材料在航空航天领域有哪些具体的应用？复合材料正向着什么方向发展？
［概括整合］什么是复合材料？复合材料的基本组成是怎样的？各部分分别发挥什么作用？为什么要生产复合材料？元素及其化合物的组成和性质与复合材料性能的关系如何？
沙子――硅――芯片――计算机
沙子――………―――光导纤维
计算机光通信
铝单质 氧化铝、氢氧化铝
铝 和 铝制品
金属 和 金属材料
黑色金属材料 有色金属材料
不锈钢 金、银、铜及其它
有色金属材料
特殊
一般
一般
特殊
特殊
铝
非金属
酸溶液
盐溶液
碱溶液
化合物
特性
点燃
高温
铝
飞机构件
导线
热交换器和炊具
铝条、铝箔
涂料
铝热剂
医疗器械
建筑业
密度小
传热性好
延展性
易导电
密度小
氧化膜
膜
铝热反应
银白色光泽
高温
降碳；调硅、锰；去硫、磷
加入铬、镍
钢铁
钢筋混疑土
弹簧片（硅、锰钢）
医疗器械
（不锈钢）
车轴、履带
（钨钢、锰钢）
Au
货币
电子元件
航空、航天
装饰品
Ag
货币
催化剂
化学电源
装饰品
牙科材料
Cu
货币
催化剂
电线、电缆
铜芯片
水管
基体――起粘结作用
增强体――起骨架作用
复合材料
基体：合成树脂
增强体：玻璃纤维
玻璃钢
基体――起粘结作用
增强体――起骨架作用
复合材料
复合材料
预测
性能
基体材料的类型
增强体材料的化学组成
水泥 石棉
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，隔热性好，强度、韧性得到改善
耐1600℃以上的高温，强度高，密度小
基体：合成树脂
增强体：玻璃纤维
玻璃钢
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第1节 硅 无机非金属材料
1、 教材分析
（一）知识脉络
本节教材以无机非金属材料和硅单质及其化合物的性质两条线索相互交叉而展开，介绍了硅、二氧化硅的性质，硅单质的制法，硅、二氧化硅在计算机及通信等高技术领域的应用，常见的硅酸盐材料玻璃、水泥、陶瓷和新型无机硅酸盐材料的主要成分和用途。与旧教材相比，本教材加大了各种材料在社会日常生活中应用介绍的力度。
（二）知识框架
1．半导体材料与单质硅
①单质硅的物理性质：
②硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。
Si + O2 加热===== SiO2 Si + 2F2 === SiF4 Si + 4HF === SiF4 ↑+ 2H2↑
③硅的工业制法：
工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。
SiO2 + 2C 高温===== Si + 2CO↑
④硅的主要用途：作半导体材料；制造太阳能电池；制造硅合金等。
2．二氧化硅与光导纤维
①物理性质
②化学性质
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO 高温===== CaSiO3
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O
③二氧化硅的用途：制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。
3．硅酸盐与无机非金属材料
①玻璃、水泥
玻 璃 水 泥
原 料 纯碱（Na2CO3）石灰石（CaCO3）石英（SiO2） 主要原料 石灰石 粘土辅助原料 适量的石膏等
原 理 高温下复杂物理化学变化 高温下复杂物理化学变化
化学方程式 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
主要成分及特性 普通玻璃 钠玻璃（Na2O·CaO·6SiO2）玻璃是非晶体，称为玻璃态物质无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品 3CaO·SiO2硅酸三钙、2CaO·SiO2硅酸二钙、3CaO·Al2O3铝酸三钙
②无机非金属材料：
高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等
二、教学目标
1． 知识技能目标
掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途，了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、用途。
2． 方法与过程目标
学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。
3． 情感态度与价值观目标
通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅等无机非金属材料的学习，利用学生对高科技的浓烈兴趣，激发学生对化学的兴趣，通过对我国从古到今，从烧制陶瓷到现代科技成就的介绍，培养学生的民族自豪感。
三、重点、难点
（1） 知识上重点、难点
硅单质及其化合物的性质，硅的制法
（2） 方法上重点、难点
查阅收集相关资料的方法，多角度思维能力，归纳类比能力。
四、教学准备
1．查阅相关资料，常见半导体材料有哪些？硅有哪些主要用途？
2．光导纤维的主要成分是什么？光通信比普通电缆通信有哪些优点？光纤除用于通信外，还可用于哪些领域？
3．查阅有关资料，说明消防员穿的棉布衣服为什么比普通棉布衣服不易着火燃烧？
五、教学设计
［引言］材料是人类生活必不可少的物质基础。材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有特殊的荧光材料，就没有彩色电视；没有高纯的单晶硅，就没有今天的奔腾电脑；没有特殊的新型材料，火箭就无法上天，卫星就无法工作。科技的发展和社会的进步往往受到材料的制约。一种新材料的发现可能会给社会带来革命性的变化。新材料的不断涌现，旧材料功能的不断拓展，才使我们的世界日新月异，奔腾向前。
［交流研讨］丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。
［学生回答、教师总结］
构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……
从来源分：天然材料、人工合成材料
从导电性分：导电材料、半导体材料、绝缘体材料
从物质类别分：无机材料、有机材料；金属材料、非金属材料
从物质性质分：……
……
［过渡］站在不同的角度，对材料有不同的分类。今天我们学习第四章元素与材料世界。
［板书］第四章 元素与材料世界
［联想质疑］你能在沙子与计算机之间、沙子与计算机光通信之间建立起某种联系吗？（提示：沙子的主要成分是SiO2）
［学生回答、教师总结］沙子――硅――芯片――计算机
［过渡］高纯度的硅是常见的最重要的半导体材料，水泥、陶瓷、玻璃等是常见的重要的含硅无机非金属材料。
［板书］第一节 硅 无机非金属材料
1、 半导体材料与单质硅
［交流研讨］你知道的半导体材料有哪些？非金属单质有哪些相似的化学性质？
［学生回答、教师总结］除硅外，常见的半导体材料还有锗、铟等。大多数非金属单质一般可与金属、氧气、氢气、碱等物质反应。
［联想质疑］硅作为非金属，它具备这些性质吗？
［阅读总结］1。单质硅的物理性质：
2．硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。加热条件下，可与氧气反应。
Si + O2 加热===== SiO2 Si + 2F2 === SiF4
Si + 4HF === SiF4 ↑+ 2H2↑
3．硅的工业制法：
工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。
SiO2 + 2C 高温===== Si + 2CO↑
［交流研讨］什么原因促使硅成为一种重要的半导体材料？硅除作为半导体材料外，还有哪些用途？
［学生回答、教师总结］硅成为一种重要的半导体材料的原因是：原料丰富易得，价格低，常温下化学性质稳定。硅除作为半导体材料用来制集成电路、晶体管、硅整流器外，还可制造太阳能电池，硅合金等。硅合金用于制造变压器、耐酸设备等。
［板书］4。硅的主要用途：作半导体材料；制造太阳能电池；制造硅合金等。
［板书］二、二氧化硅与光导纤维
［交流研讨］阅读教材P105页第三段，说明在自然界哪些常见物质的主要成分是二氧化硅？从物质分类角度来看，二氧化硅属于哪类物质？可能具有那些性质？在实验室，为什么盛装碱液的试剂瓶不能用玻璃塞？
［学生回答、教师总结］自然界常见的沙子、鹅卵石、石英、水晶的主要成分是二氧化硅，纯净的二氧化硅为无色透明的晶体，不溶于水，熔点高、硬度大。它属于非金属氧化物、酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。可与碱性氧化物、碱反应，还可与氢氟酸反应。
［讲解、板书］1。物理性质
2．化学性质
SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO 高温===== CaSiO3
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O
［交流研讨］过去，人们曾应用CaF2粉末和浓H2SO4的混合物涂抹到玻璃上刻字作画，请说明原理。
［提问］1992年在美国曾提出一项关于通信方面的计划，大家知道是什么吗？
［讲述］是“信息高速公路”计划，而光纤、光缆是信息高速公路的基石。
光纤通信发展很快，全世界总量超过1亿公里。我国在这方面起步并不算晚，1995年一年铺设了130万公里，全国已形成八横八纵的干线网。拉萨和大多数县城已经铺设了光缆。中日、中美海底光缆已经开通。另外，光纤还用于医学等许多方面，如肠镜、胃镜。甚至可以利用内窥镜观察到心脏内部的情况。
［交流研讨］阅读教材，说明二氧化硅的用途。
［讲解、板书］3。二氧化硅的用途：制造电子元器件、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维、石英钟、工艺品、玻璃等。
［交流研讨］请尽可能多地列举出你见过的广泛使用的无机非金属材料。
［学生回答、教师总结］常见的无机非金属材料有：天然砂石泥土、水泥、玻璃、陶瓷、搪瓷等
［板书］三、硅酸盐与无机非金属材料
［联想质疑］（展示高压钠灯）高压钠灯的外罩是玻璃。里面的灯管是氧化铝陶瓷，又叫人造刚玉，是一种高温结构陶瓷。高温结构陶瓷是新型无机非金属材料中的一类。为什么高压钠灯的灯管要用氧化铝陶瓷来制造呢？
［教师讲述］因为：灯内温度高达1 400 ℃，钠蒸气具有强烈的腐蚀（还原）作用，一般的材料难于抵御钠蒸气强烈腐蚀。钠蒸气放电发光问题虽早在1950年就得以解决，但直到1965年发现用氧化铝陶瓷来制造高压钠灯的灯管，才能抵御钠蒸气的强烈腐蚀，从而制出第一支高压钠灯。由此说明材料对科技发展的巨大影响。
［阅读总结］阅读教材第三部分，回答下列问题：
1． 黏土、钾长石、钠长石属于哪类矿物？ 生产玻璃、水泥的主要原料分别是什么？
2． 水玻璃、玻璃、水泥的主要成分分别什么？生产玻璃的主要反应是什么？为什么玻璃没有固定的熔点？
3． 混凝土是什么与水混合凝固而成的？
4． 新型无机非金属材料高温陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷各有什么特性？什么用途？
［学生回答、教师总结］（略）［作业］有兴趣的同学课后搜集有关新型无机非金属材料的实物或文字资料，写一篇科普小论文。
第4章 第2节 铝 金属材料
一.教材分析
（一）知识脉络
材料包括合成高分子材料、无机非金属材料、金属材料和各种复合材料。由于学生已经学习了无机非金属材料在生产、生活中的应用，从学生的认知结构来看，学习金属材料是学生认知结构发展的需要。本节教材从以下两条线索展开：一是金属及其化合物的性质线索，并以铝及其重要化合物为代表物作为抓手进行研究，为学生学习元素周期律奠定基础；二是金属材料及其合金的应用线索，并伴之以常见金属金、银、铜等的应用，给学生认识物质世界提供了一个更广阔的空间。
（二）知识框架
（三）本节教材的主要特点
1.理论联系实际。铝、金、银、铜等常见金属是学生在生产生活中经常碰到的物质，学生感性认识丰富，有探究的欲望和兴趣。
2.应用分类的思想和研究物质性质的方法来研究具体物质的性质，突出过程与方法的训练。
二.教学目标
1.使学生了解常见金属的代表物——铝的还原性；了解氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物在化学性质上与其他常见金属及其化合物的不同，并能列举铝合金材料在生产生活中的重要应用。
2.通过对不锈钢不易锈蚀原理的认识，使学生进一步体会金属性质与金属材料的密切关系。
3.使学生了解金、银、铜的主要性质以及它们作为材料在工业生产和高科技领域的应用。
4.初步了解合金的概念。
三.重点、难点
（一）知识与技能
重点和难点：铝的还原性、氧化铝和氢氧化铝的的两性。
（二）过程与方法
运用实验分类的方法来研究物质的性质。
四.教学准备
（一）学生准备
1.预习本节教材的两个问题，即铝和铝合金、金属与金属材料。
2.寻找铝、铁、铜、银等金属单质的制品，并留作班上学习时展示之用。
（二）教师准备
1.教学课件、图片、与本节教材相关的音像资料。
2.几种种金属样品实物及实验仪器与药品。
第1课时
【导入新课】
元素周期表中110多种元素，约有80%是金属元素，其中常见的金属有哪些呢？（镁、铝、铁、铜、银、金）
金属材料的广泛用途。
【板书】 第2节 铝 金属材料
【板书】一.铝和铝合金
【板书】1.认识铝及其化合物
【板书】（1）铝的物理性质
【实物展示】展示金属铝条、铝粉样品，让学生观察其颜色、状态，并阅读教材，了解铝的物理性质（熔点：660.4℃；沸点2467℃、密度2.7g·cm—3，导电性、传热性和延展性）
【板书】（2）铝的化学性质
●做出假设（学生回顾铁单质的性质，然后进行类推和假设）：从铝属于金属（类）的角度预测铝可能的化学性质。
【媒体显示】
●实验探究：①铝箔的燃烧。
②铝热反应。
③铝和盐酸的反应。
④铝和硝酸汞溶液的反应（实验前要用砂纸擦去铝条表面的氧化膜；注意不要将硝酸汞溶液随意洒落，产生的汞要用硫磺覆盖。产生“毛刷”状物质为Al2O3）。
铝和氢氧化钠溶液（30%）的反应（实验前要用砂纸擦去铝条表面的氧化膜）。
●得出结论：
①与非金属反应：4Al +3O2 2Al2O3
（迁移到S、Cl2等）
②与某些化合物反应：2Al +Fe2O3 Al2O3 +2Fe
（迁移到Fe3O4等）
③与酸反应：2Al +6HCl === 2AlCl3 +3H2↑
（迁移到稀H2SO4等）
④与某些盐溶液反应：2Al +3Hg(NO3)2 ===2Al(NO3)3 +3Hg
（迁移到CuSO4等）
⑤与强碱溶液反应：2Al +2NaOH +6H2O === 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
（迁移到KOH等） 四羟基合铝酸钠
教师引导学生分析以上五个反应中的化合价变化，得出铝具有强还原性的结论。
【点评】迁移理论是学生进行类推学习的思想基础。由单个的物质过渡到推测一类物质的性质及化学反应，是学生思维品质的一大飞跃。因此可以通过实例引导学生学会迁移，掌握迁移的方法。此外，化学实验既是一种学习方法，又是一个学习内容，在具体的学习过程中，教师使用实验这一手段，引导学生进行科学探究，训练学生习得终身受用的科学方法，进而培养学生的科学素养。
【板书】（3）铝的重要化合物——氧化铝和氢氧化铝的两性
【提出问题】为什么在进行铝和氢氧化钠溶液反应的过程中，要事先用砂纸擦去其表面的物质？这种物质是什么？
①Al2O3：既能溶于强酸又能溶于强碱溶液。
Al2O3+6H+ ===2Al3+ +3H2O
（迁移到相关的化学方程式1～2例）
Al2O3+2OH— +3H2O ===2[Al（OH）4]—
（迁移到相关的化学方程式1～2例）
【提出问题】为什么不用铝制品盛放酸梅汤和碱水等物质？
②Al(OH)3：
制备：铝盐和氨水反应(实验探索)。
如Al2(SO4)3 +6NH3·H2O ===2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4
AlCl3 +3 NH3·H2O ===2Al(OH)3 ↓+3 NH4 lCl
【提出问题】为什么不用铝盐和强碱溶液反应制备氢氧化铝？
性质（实验探索——在两份氢氧化铝中分别加入盐酸和氢氧化钠溶液）
Al（OH）3+3H+ ===2Al3+ +3H2O
Al（OH）3+OH— ===[Al（OH）4]—
（迁移到相关的化学方程式1～2例）
2.铝合金及其制品
（1）合金：两种或两种以上的金属（或金属和非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
（2）铝及其合金的用途：
【点评】构建知识网络图是学生进行概括和总结的一种方法。教师要善于引导学生学会自我构建知识网络，自我总结，在总结中不断反思，不断提高。
作业：P1221～5题。
第2课时
【板书】二.金属与金属材料
黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金构成的材料。
有色金属材料：除黑色金属（铁、铬、锰）以外的其他金属材料。
1. 重要的黑色金属材料——钢铁
（1）钢铁的制备
铁矿石→生铁→普通钢→特种钢。
如：3CO +Fe2O3 ===2 Fe +3CO2↑
（生铁—铁的合金）
生铁（含碳较多，含硅、锰、硫、磷等杂质） 普通钢
特种钢（不锈钢）。
（2）钢铁的用途：
2. 几种有色金属材料——金、银、铜
（1）金、银、铜的性质
①金属光泽：Au——黄色；Ag——银白色；Cu——紫红色。
②延展性：Au ＞Ag＞Cu
③传热性： Ag＞Cu＞Au
④导电性：Ag＞Cu＞Au
⑤化学活动性：Cu＞Ag＞Au
铜的弱还原性：2 Cu +O2 +H2O +CO2 ===Cu2(OH)2CO3
碱式碳酸铜（铜绿）
2 Cu +O2 ===2CuO
2 Cu +S ===Cu2S
（2）金、银、铜的用途
①金的用途：
②银的用途：
③铜的用途：
小结：
●黑色金属材料和有色金属材料的用途。●新型金属材料（钛、铀、镅等）的开发。
课外作业：P124——6、7、8题。
第4章第3节 复 合 材 料
1、 教材分析
（一）知识脉络
教材通过对学生日常生活中经常接触到的复合材料制成品的介绍，引出复合材料的概念、构成、特性，然后通过对四种复合材料性能的交流研讨，让学生学会如何根据复合材料的组成，预测其性能。教材的第二部分介绍了生产生活中常用的复合材料玻璃钢和碳纤维复合材料，以及航空航天领域的特种复合材料，并简要介绍了材料科学的发展过程和方向。
（二）知识框架
1． 认识复合材料
将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。
复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，而且由于各组份之间的相互协同作用，产生了优于原材料的新的性能。
2．形形色色的复合材料
碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维等增强陶瓷复合材料
二、教学目标
4． 知识技能目标
认识常见的复合材料及其用途，理解复合材料的概念，复合材料的基本组成、优点。
5． 方法与过程目标
学习分析问题、解决问题的方法，能简单预测不同材料复合后所产生的新材料的优良特性。
初步了解根据对所需材料性能的特定要求，如何选择组成复合材料的单一材料。
6． 情感态度与价值观目标
通过对神奇复合材料的学习，激发学生对化学的兴趣，通过对我国科学成就的介绍，培养学生的爱国热情。
三、重点、难点
（一）知识上重点、难点
认识复合材料的基本组成。
（二）方法上重点、难点
学习分析问题、解决问题的方法，能简单预测不同材料复合后所产生的新材料的优良特性。
四、教学设计
［联想质疑］“神舟五号”载人飞船穿过大气层时，外壳与大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？运动员在撑杆跳项目中使用的撑杆极富弹性，你知道它是用什么材料制成的吗？是金属、陶瓷、还是塑料？
［学生讨论、教师讲解］所用材料并不是单一的金属、陶瓷、或塑料，而是它们复合在一起形成的具有各成分优点的新型材料。
［交流研讨］
事实一：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，但这两物质复合后就构成了强壮的树干。
事实二：人们做泥砖时，往泥中掺入禾秸，可以提高泥砖的强度。
事实三：纯棉布衣服、纯化纤衣服分别有如下优缺点：
优 点 缺 点
纯棉衣服 柔软舒适、吸汗、不产生静电等 易皱、不耐磨等
纯化纤衣服 不易皱、耐磨等 不吸汗、易产生静电等
要获得兼具化纤、纯棉两种布料优点的布料，通常的做法有①制作含一定量棉花、一定量化纤的混纺纱线，再生产出混纺布料。②利用特殊的编制方法编织生产一面为纯棉纱、一面为化纤的涤盖棉布料。
你可以从上述事实获得什么启示？
［学生回答、教师总结］将两种不同性质的材料通过一定的方法复合在一起，可获得一种既能保持或发展原来材料的长处，又能弥补它们的不足的新材料。
［点评］联想质疑旨在引起学生兴趣，其后通过学生对三个较为熟悉的事实的思考感悟、交流研讨，让学生产生一种将两种不同材料复合在一起，就可以获得性能较单一材料更为优良的新材料的想法，旨在再现人们构思、发明复合材料的思维历程，培养学生发现提出问题、分析解决问题的能力。发现提出问题与分析解决问题同等重要！
［过渡］根据这种思想，在化学上，我们生产出了各种复合材料。
［板书］第三节复合材料
1、 认识复合材料
［交流研讨］棉线、橡胶、含棉质经纬线的各种橡胶轮胎，这三者中，哪一种属于复合材料？你认为什么是复合材料？它在组成上有什么特点？各组成成分起什么作用？复合材料与原材料相比，在性质上有什么优点？
［学生回答、教师总结］［板书］
将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。复合材料既能保持原来材料的长处，又能弥补它们的不足，而且由于各组份之间的相互协同作用，产生了优于原材料的新的性能。
［过渡］将多种材料复合在一起，形成了性能优异的复合材料，请交流研讨，预测下列复合材料的性能。
［交流研讨］下面给出的基体材料和增强体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。
［点评］将教材中的金属与碳改为水泥与石棉，更符合复合材料的概念。
［板书］二、形形色色的复合材料
1． 生产生活中常用的复合材料
［交流研讨］图4－3－4给出的是一些生产、生活中常见用品的图片，这些用品都是由一种叫作玻璃钢的复合材料制成的。请同学们讨论：玻璃钢克服了玻璃、合成树脂的哪些缺点？它具有哪些优良特性？请尽可能多地列举出它的用途。
［板书］
［讲述］玻璃钢克服了玻璃易碎、密度较大，合成树脂强度不够高的缺点，它具有强度高、密度小、韧性好、耐腐、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便等优良特性。可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、小舟、化工设施、小型建筑等
［阅读、交流研讨］制作羽毛球拍的材料由最初的木头、金属，现已广泛使用碳素纤维复合材料，碳素纤维复合材料有哪些优越性？请尽可能多地列举出它的用途。
［过渡］复合材料不仅广泛用于工农业生产、日常生活，还广泛用于航空航天等尖端科学领域。
［板书］2。航空航天领域的复合材料
［阅读总结］复合材料在航空航天领域有哪些具体的应用？复合材料正向着什么方向发展？
［概括整合］什么是复合材料？复合材料的基本组成是怎样的？各部分分别发挥什么作用？为什么要生产复合材料？元素及其化合物的组成和性质与复合材料性能的关系如何？
沙子――硅――芯片――计算机
沙子――………―――光导纤维
计算机光通信
铝单质 氧化铝、氢氧化铝
铝 和 铝制品
金属 和 金属材料
黑色金属材料 有色金属材料
不锈钢 金、银、铜及其它
有色金属材料
特殊
一般
一般
特殊
特殊
铝
非金属
酸溶液
盐溶液
碱溶液
化合物
特性
点燃
高温
铝
飞机构件
导线
热交换器和炊具
铝条、铝箔
涂料
铝热剂
医疗器械
建筑业
密度小
传热性好
延展性
易导电
密度小
氧化膜
膜
铝热反应
银白色光泽
高温
降碳；调硅、锰；去硫、磷
加入铬、镍
钢铁
钢筋混疑土
弹簧片（硅、锰钢）
医疗器械
（不锈钢）
车轴、履带
（钨钢、锰钢）
Au
货币
电子元件
航空、航天
装饰品
Ag
货币
催化剂
化学电源
装饰品
牙科材料
Cu
货币
催化剂
电线、电缆
铜芯片
水管
基体――起粘结作用
增强体――起骨架作用
复合材料
基体：合成树脂
增强体：玻璃纤维
玻璃钢
基体――起粘结作用
增强体――起骨架作用
复合材料
复合材料
预测
性能
基体材料的类型
增强体材料的化学组成
水泥 石棉
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，隔热性好，强度、韧性得到改善
耐1600℃以上的高温，强度高，密度小
基体：合成树脂
增强体：玻璃纤维
玻璃钢
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