第九章 第二节 化学与材料 教学设计

第九章  第二节  化学与材料   二. 教学目标 1. 让学生观察身边有哪些材料，了解它们的主要性能与应用； 2. 根据已有经验讨论比较棉、毛、合成纤维的优缺点； 3. 探究棉、毛、合成纤维与酸、碱作用及燃烧时的现象； 4. 探究鉴别棉、毛、合成纤维的方法及辨别羊毛制品真伪的方法； 5. 了解聚乙烯与聚氯乙烯的不同用途，探究两者的鉴别方法； 6. 知道什么是“白色污染”以及白色污染的治理方法。 重点 1. 知道金属材料、无机非金属材料的特点及其在生产、生活中的应用； 2. 知道废弃的材料对自然环境造成的污染及其危害，提出可能解决污染的合理措施； 3. 实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维，聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。 难点 实验探究纯棉纤维、羊毛纤维、化学纤维，聚乙烯及聚氯乙烯等常见材料的鉴别方法。   三. 具体内容 1. 材料的发展过程 2. 材料的分类 分为：金属材料、无机非金属材料、合成材料、复合材料。 3. 金属材料 包括纯金属和各种合金。 （1）金属材料的发展历程 古代——近代工业——现代工业 （2）常见金属材料及应用 球墨铸铁（Fe、C、Si、Mn）——可代替钢 锰钢（Fe、C、Mn）——钢轨、自行车架、坦克装甲、挖掘机铲斗 不锈钢（Fe、Cr、Ni）——医疗器械、炊具 黄铜（Cu、Zn）——机器零件、仪表、日用品 青铜（Cu、Sn）——轴承、齿轮等 白铜（Cu、Ni）——钱币、代替银饰品 焊锡（Sn、Pb）——焊接金属 硬铝（Al、Cu、Mg、Si）——火箭、飞机、轮船等 18K黄金（Au、Ag、Cu）——金饰品、钱币 18K白金（Au、Cu、Ni、Zn）——金饰品 铂金（Pt）——铂金饰品 4. 无机非金属材料 分为传统材料和新型材料。 传统材料：陶瓷、玻璃、水泥 新型材料：新型陶瓷、光导纤维等 5. 合成材料 包括塑料、合成橡胶、合成纤维。 （1）合成纤维 纤维分为：天然纤维、人造纤维、合成纤维 天然纤维：吸水性、透气性好 合成纤维：强度高、耐磨、弹性好、耐腐蚀   灼烧 受酸溶液的影响 受碱溶液的影响 棉花 无臭味、无残留物 较大 较大 动物的毛 烧焦羽毛味，无残留物 大 大 化纤布料 臭味，烧后有残留物 不大 不大 （2）塑料 ①常见塑料制品 塑料管材、塑料袋、塑料薄膜、塑料盆、雨衣等。 ②塑料品种 聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、有机玻璃（PMMA）、电木塑料。 ③聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的比较   聚乙烯 聚氯乙烯 组成 C、H C、H、Cl 性质 电绝缘性能好，耐化学腐蚀，耐寒、无毒 耐有机溶剂，耐化学腐蚀，耐磨，电绝缘性能好，抗水性好，使用时会分解出有害物质（有毒） 燃烧 易 较难 离火后 继续燃烧 停止燃烧 燃烧气味 无气味 有刺激性气味 用途 可制食品袋、包装药物、日常用品、管道、绝缘材料等 可制日常用品、电线包皮、管道、绝缘材料、建筑材料、人造革等 ④聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的鉴别 6. 合成橡胶 （1）天然橡胶和合成橡胶 （2）合成橡胶的优点 具有良好的弹性、绝缘性和耐高温性 （3）合成橡胶的应用 制造飞机、军舰、汽车、医疗器械等 7. 复合材料 将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料   【典型例题】 例1、不粘锅的内壁有一薄层聚四氟乙烯的涂料，它的化学式可表示为（CF2CF2）m（m为正整数）。 下列关于聚四氟乙烯的说法错误的是         （    ）     A. 该物质是由碳和氟气（F2）组成的混合物     B.  该物质分子中碳、氟（F）原子个数比为1：2     C. 该物质中含氟的质量分数为76％     D. 该物质应该是一种化学稳定性很强的物质 答案：A   例2、用羟基磷酸钙为原料生产的陶瓷能够制造人工骨、人工关节及人工假牙。已知其化学式中除钙离子外还含有3个PO43-离子、1个氢氧原子团，则其化学式是     （    ） A. Ca5（OH）（P04）3    B.  Ca3（OH）（PO4）3    C. Ca2（OH）（PO4）3    D. Ca6（OH）（PO4）3 答案：A   例3、在各种新型材料的研发、制造和使用中，有涤纶、腈纶等各种_________（填“天然”或“合成”）纤维制成的五彩缤纷的衣料；有汽车等交通工具的轴承以及刀具等所用到的各种__________（填“金属”或“非金属”）材料。在农业生产中，化肥通常可分为氮肥、_________和磷肥。肥田粉的主要成分是硫酸铵，它属于________肥。 答案：合成  金属  钾肥  氮   例4、在《联合国气候变化框架公约》大会上通过的《京都协议》中明确规定：发达国家要限制二氧化碳等温室气体的排放量。科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯（C2H4），其化学方程式为： 2CO2+6H2＝C2H4+4H2O     若用36 g氢气转化二氧化碳，则能处理标准状况下的二氧化碳气体多少升？同时又能生成多少克化工原料乙烯？（已知：标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L） 答案：二氧化碳质量为264 g  ；二氧化碳体积为 133.5 L    乙烯质量为84 g   【模拟试题】（答题时间：40分钟） 一、选择题 1. 下列家庭日用品中不含金属材料的是           （    ） A. 瓷花瓶    B.  导线    C. 电视机    D. 电池 2. 区别聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料的最佳方法是    （    ）     A.  颜色    B.   硬度    C.  溶解性    D.  燃烧，闻气体的气味 3. 下列生活用品由有机合成材料制成的是（    ） A. 尼龙袜子     B.  砂锅     C. 铁锅    D. 瓷碗 4. 一种新兴的金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性强，它和它的合金材料在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合金材料而被广泛应用，该金属是        （    ）     A.  锌      B.   钛      C.  镁        D.  锰 5. 要解决“白色污染”问题，下列方法不可行的是（   ） A. 尽可能减少使用塑料制品  B.  回收废旧塑料 C. 研制和推广使用在自然条件下容易分解的新型塑料 D. 禁止使用任何塑料制品 6. 下列属于合成纤维的是（　　） A. 棉花　　　　　　B.  羊毛　　　　　C. 蚕丝　　　　　D. 绦纶 7. 在垃圾回收中，我们提倡实行垃圾分类回收。在街道边的垃圾箱中，绿色箱表示盛装可回收再利用垃圾，黄色箱用来装不可回收垃圾。下列物质中①废铝线②果皮③易拉罐④口香糖⑤废铁锅⑥空矿泉水瓶⑦一次性塑料饭盒⑧旧书、旧报纸，其中能够扔进绿色垃圾箱的是         （    ） A.  ③⑤⑥⑧    B.   ③⑤⑥⑦⑧　　C.  ①③⑤⑥⑧　　D.  ①⑤⑥⑧ 8. 美国和日本的三位科学家以导电有机高分子材料的研究成果荣获2000年度诺贝尔化学奖。他们用碘来掺杂聚合物，使其导电能力增强107倍，具有金属般的导电能力。碘（I2）属于        （    ）     A.  金属单质    B.   非金属单质  C.  化合物    D.  混合物 9. 有这样一幅彩图：把一个装有小鸟的笼子浸入鱼缸中，让小鸟与笼外的小鱼“共同生活在一起”。制作这个笼子的材料是用碳及碳的化合物合成的，你认为这个笼子的材料必须具有的性能是（    ）。        A.  透气、隔水    B.   透气、透水    C.  透水、隔气    D.  隔气、隔水 10. 某种铁的氧化物20g，在加热条件下，通入足量的一氧化碳完全反应后，将生成的气体用石灰水完全吸收，得沉淀37.5g，则该氧化物中铁元素和氧元素的质量比是（   ） A.  2：3     B.  7：2     C. 7：3     D. 21：8   二、填空题 11. 塑料、合成纤维、合成橡胶称为              ，它们都是人工合成的          化合物，它们的特点是相对分子质量             。 12. 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　　　　，属于合成材料的是　　　，属于复合材料的是　　　　　　　。 13. 从下面两种塑料中选择合适的来制造不同的产品（填编号）： （A）聚乙烯        （B）聚氯乙烯 （1）食品保鲜膜         （2）服装包装袋         （3）塑料牛奶瓶         14. 高分子化合物按其来源可分为               和                  两大类；棉花、羊毛、天然橡胶等属于                    ，塑料、合成纤维等属于                  。 15. 认真回想自家厨房里的锅、碗、瓢、盆及各种炊事用具的名称，按材料所属类别填入下表（至少举一例）： 金属材料 无机非金属材料 合成材料 复合材料           三、简答题 16. 简述材料的分类，请各举一例。 17. 列举日常生活中由下列材料制成的物品，并分析它们的特点： （1）金属材料； （2）非金属材料； （3）合成材料； （4）复合材料。 18. 制造普通玻璃的原料是碳酸钠、碳酸钙、石英（SiO2），反应的原理是碳酸钠、碳酸钙在高温下分别跟石英反应生成硅酸盐（Na2SiO3、CaSiO3）。写出这两个反应的化学方程式。   四、实验题 19. 请写出燃料法区别聚乙烯、聚氯乙烯的实验现象：   是否有火焰 是否有烟 气   味 聚乙烯       聚氯乙烯