《2011—2012学年高中化学 第4章 材料家族中的元素4.3 复合材料同步教学案 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011—2012学年高中化学 第4章 材料家族中的元素4.3 复合材料同步教学案 鲁科版必修1（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节复合材料一、认识复合材料1概念将_的材料经_而制成的材料。2组成复合材料3优点既保持了_的特点，又使各组分之间_，形成了_原材料的特性。4分类二、形形色色的复合材料1生产生活中常用的复合材料(1)玻璃钢：是一种以_作增强体、_作基体的复合材料。玻璃钢的强度可达到甚至超过合金钢的强度，而密度只有钢铁的1/5左右；同时保持着较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。(2)目前制造高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、钓鱼竿、赛车、赛艇、滑雪板和冲浪板等体育用品，采用的大多是_复合材料。这种复合材料是在_的基体中加入了_作增强体，有韧性好、强度高而质轻的特点。2航空、航天领域中的复合材料(1)飞机、
2、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体、尾翼中的复合材料，大多是以_为增强体、_为基体的复合材料。这些材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。作为增强体的纤维是_、_、_和_等耐热性能好的纤维，其中应用最广泛的是_；作为基体的金属用得较多的是_、_、_等密度小的轻金属。(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由_和_复合而成的材料制成的。在这种复合材料中，增强体多为_、_或_，基体的主要成分有_、MgOAl2O3陶瓷、_、Al2O3ZrO2陶瓷、Si3N4陶瓷、_等。纤维增强陶瓷保持了陶瓷耐高温的特性，增加了陶瓷的韧性，使航天飞机能安全地穿越大气层返回地球。知识点1复合材料的
3、组成及特点1下列关于复合材料的说法正确的是()A将不同性质的材料经简单混合便成复合材料B合金就是复合材料C复合材料中的各部分作用相同D复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的知识点2重要的复合材料2下列对玻璃钢的叙述正确的是()A玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的，所以其成分与普通玻璃相同B玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维做增强体的复合材料C玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维D玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢稍差，但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好知识点3复合材料的性质和应用3普通玻璃、钢铁和玻璃钢是三种不同的材料，它们在性能方面差别很大。请根据学过的知识，回答下面的问题
4、。(1)普通玻璃的成分是_；(2)铁在人类的生产和生活中有着十分重要的应用。铁的应用，经历了_到_到_的演变过程。(3)某种复合材料具有耐高温，强度高，导电性好，导热性好的特点，估计该复合材料的基体和增强体材料可能分别是()A金属；CB陶瓷；SiO2C合成树脂；SiO2、Al2O3、MgOD合成树脂；C练基础落实1玻璃钢和碳纤维增强复合材料制作过程中都用到的材料是()A合成树脂 B碳纤维C钢材 D玻璃纤维2把钢筋混凝土看作是复合材料，这种复合材料的基体是()A水泥 B沙子 C石块 D钢筋3下列关于复合材料的说法不正确的是()A复合材料一定是由两种或两种以上材料制成的B复合材料保持了原材料的优点
5、，又有优于原材料的特点C在复合材料中，基体起骨架作用D在复合材料中，增强体起骨架作用4复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因是()A可以使导弹能经受超高温变化B可以使导弹质量减轻C可以使导弹承受超高强度的改变D可以使导弹承受温度的剧烈变化5下列关于碳纤维增强树脂基复合材料的说法正确的是()A碳纤维复合材料的基体是碳纤维B碳纤维复合材料的增强体是合成树脂C碳纤维复合材料具有韧性好，强度大，质脆质轻的特点D碳纤维复合材料具有可燃性6现代使用的下列材料中，不属于碳纤维复合材料制品的是()A足球 B网球拍 C钓鱼竿 D滑雪板练方法技巧7复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为()
6、A增塑剂 B发泡剂C防老化剂 D增强体练综合拓展8请将以下材料与应用领域建立相应的连线：铝合金(金属材料)航天飞机隔热瓦碳素增强的树脂基复合材料 制门窗框、球拍碳纤维增强的金属基复合材料 制飞机机翼 9把钢铁、铜、陶瓷、光纤、氮化硅陶瓷、金、水泥、合成纤维、钢筋混凝土、塑料等材料按分类填写在下列横线上：(1)黑色金属材料_；(2)有色金属材料_；(3)传统无机非金属材料_；(4)新型无机非金属材料_；(5)有机高分子材料_；(6)复合材料_。10超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域，其制取原理为Al2O3N23C2AlN3CO，由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质，
7、为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验。(1)称取10.00 g产品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAl(OH)4，并放出氨气3.36 L(标准状况)。上述反应的化学方程式为_；计算该样品中AlN的质量分数。(2)另取10.00 g样品置于反应器中，通入2.016 L(标准状况)O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34 gL1(已折算成标准状况，AlN不跟O2反应)。计算该样品中含杂质炭的质量。第3节复合材料基础落实一、1两种或两种以上性质不同特殊加工2黏结增强体骨架3原有材料协同作用优于4树脂陶瓷金属颗粒纤维夹层二、1(1)玻璃纤
8、维合成树脂(2)碳纤维增强合成树脂碳纤维2(1)纤维金属碳纤维硼纤维碳化硅纤维氧化铝纤维碳纤维铝镁钛(2)纤维陶瓷碳纤维碳化硅纤维氧化硅纤维Al2O3陶瓷SiO2陶瓷SiC陶瓷对点训练1D本题考查复合材料的概念，它不同于混合物、不同于合金。复合材料由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成，并不是简单的混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。2C玻璃钢是人们熟悉的一种多用途的复合材料，它的学名叫玻璃纤维增强塑料，诞生于30年代。以玻璃纤维为骨架，以合成树脂做基体和黏结剂，加热压制成型就得到玻璃钢，其成品强度可与钢材媲美，比重仅为钢铁的1/51/4，耐高温、抗腐
9、蚀、电绝缘、抗震抗裂、隔音隔热、加工方便。在航空、机械、汽车、舰船、建筑、化工等部门得到广泛的应用。3(1)硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅(2)铁普通钢不锈钢(3)A解析(1)玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。生产玻璃时，把原料粉碎后按一定比例混合后，放入玻璃熔炉中加强热，石灰石与石英反应生成硅酸钙和二氧化碳，纯碱与石英反应生成硅酸钠和二氧化碳，但原料中石英是过量的，所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅。(2)由铁矿石炼得的生铁虽然硬度很大，但较脆且不易加工，人们就想办法降低生铁中的碳元素，调节其中的硅、锰等元素，将铁转化为钢，大大改善了其性能。但是，钢铁很容
10、易锈蚀，于是不锈钢应运而生。因此，铁的应用经历了“铁普通钢不锈钢等特种钢”的演变过程。(3)复合材料兼具有基体和增强体的优点，据此可判断，应该为金属和C的复合材料。课后作业练基础落实1A玻璃钢中的增强体是玻璃纤维，碳纤维增强复合材料的增强体是碳纤维，这两种复合材料的基体都是合成树脂。2A基体起黏结作用，钢筋混凝土中起黏结作用的是水泥。3C复合材料中一定含有两种或两种以上的材料，但这两种或两种以上的材料必须是性质不同的材料。所以，A、B两项正确；在复合材料中起骨架作用的是增强体，起黏结作用的是基体，C项错，D项对。4B提高导弹射程必须减轻其质量，而复合材料重量轻的特点，在提高导弹射程上起到了重要
11、作用，故选B。结合材料特点分析其应用，以增强对材料性能的认识。5D此材料是“碳纤维增强体合成树脂基体”的简称，由此可知，A、B错；应有合成材料的韧性，并不“质脆”，C错；不论碳或合成树脂，皆有可燃性，D正确。6A足球是皮革制品。练方法技巧7D复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。其中，一种材料作为基体，另一种材料作为增强体。练综合拓展8.解析铝合金质轻，制门窗框、球拍；碳素增强的树脂基复合材料有柔韧性，制球拍等体育用品及人体韧带；碳纤维增强的金属基复合材料耐高温，导电性好，制飞机机翼；Si3N4陶瓷为基体的碳纤维增强复合材料，耐高温，有韧性，制航天飞机隔热瓦。9(1)
12、(2)(3)(4)(5)(6)解析冶金工业上，人们将金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料两大类。黑色金属材料包括铁、锰、铬以及它们的合金，除黑色金属以外的其他金属材料及其合金称为有色金属材料。硅酸盐是传统无机非金属材料。新型无机非金属材料包括高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷等。复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的。10(1)AlNNaOH3H2ONaAl(OH)4NH361.5%(2)1.92 g解析(1)设样品中含AlN的质量为xAlNNaOH3H2ONaAl(OH)4NH341 g 22.4 Lx 3.36 Lx6.15 g则w(AlN)100%61.5%(2)设生成CO2 a mol，CO b mol，则 gL11.34 gL12CO22COCO2CO2 22.4 L 2 mol 22.4 L 1 mol 11.2b L b mol 22.4a L a mol则22.4a L11.2b L2.016 L联立，得a0.02，b0.14炭的质量12 gmol1(ab) mol1.92 g。5
