高二化學(xué)《新型有機高分子材料》教案
●教學(xué)目標
1.使學(xué)生認識新型有機高分子材料在日常生活、工農業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等方面的重要作用；
2.通過(guò)對新型有機高分子材料結構和功能的介紹，激發(fā)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習化學(xué)的積極性；
3.通過(guò)介紹社會(huì )及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對新材料的要求，培養學(xué)生的社會(huì )責任感；
4.通過(guò)介紹我國高科技成就，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)祖國的情感。
●教學(xué)重點(diǎn)
介紹功能高分子材料、復合材料的特點(diǎn)和用途。
●教學(xué)難點(diǎn)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣。
●課時(shí)安排
一課時(shí)
●教學(xué)方法
1.通過(guò)現存的幾個(gè)典型的社會(huì )問(wèn)題，讓學(xué)生閱讀、討論，提出各種解決方案，引入課題。
2.實(shí)物展示尿不濕、隱形眼鏡、人造牙、液晶材料等，讓學(xué)生感受到高科技就在身邊，就在化學(xué)課里，培養學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣。
3.運用投影練習等手段。
●教學(xué)用具
投影片、聚四氟乙烯管、高分子膜、尿不濕、人造牙、隱形眼鏡、人造關(guān)節、心臟補片、液晶材料。
●教學(xué)過(guò)程
�。垡裕菘萍荚诎l(fā)展，社會(huì )在進(jìn)步�？萍伎偸窃诮鉀Q社會(huì )的實(shí)際問(wèn)題中才得以發(fā)展，而社會(huì )也因科技發(fā)展而進(jìn)步。所以現實(shí)生活中總存在許許多多亟待解決的社會(huì )問(wèn)題，現舉出其中的三個(gè)例子，然后大家討論并回答。
�。蹎�(wèn)題1］地球表面有大約四分之三被水覆蓋著(zhù)，然而我們仍然強調水資源貧乏，要節約用水，這是什么原因呢？
�。蹖W(xué)生思考、討論并回答］
甲：海水中存在多種離子，使海水呈咸味，不能直接飲用。
乙：很多河流、湖泊及地下水被工業(yè)廢水、生活污水污染而不能飲用。
�。蹎�(wèn)］如果我們能把海水淡化，生活污水、工業(yè)廢水處理了，那就可以解決水資源貧乏的問(wèn)題，如何使這一設想變?yōu)楝F實(shí)呢？
�。凵萦懻�，提出各種方案，基本是以下兩種：
甲：根據我們以前學(xué)過(guò)的除雜知識，我們可先檢驗海水、污水、廢水中主要存在哪些不能飲用的成分(離子)，然后加入相應的化學(xué)試劑使它們或沉淀，或變成氣體，再過(guò)濾。
乙：甲的方案不可取，一是不可能沉淀或汽化所有存在的有害物質(zhì)，濾液不會(huì )是可飲用的水。但過(guò)濾不失為一種方法。能不能找到這樣一種過(guò)濾用的紙或膜，這些過(guò)濾紙或膜能夠有選擇的讓某些微粒穿過(guò)去，而其他的被濾出來(lái)。這樣就可以使海水淡化，生活污水、工業(yè)廢水凈化。
�。蹘煟菁淄瑢W(xué)想到運用離子共存來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，很不錯。但對成分復雜的污水、廢水及海水凈化成可飲用水來(lái)說(shuō)，還是解決不了實(shí)際問(wèn)題。乙同學(xué)的想法很好，如果我們通過(guò)一種特殊材料過(guò)濾海水、污水、廢水中過(guò)多的電解質(zhì)離子、微生物雜質(zhì)等，海水、污水、廢水即得以?xún)艋?/p>
這種特殊材料在傳統的合成材料中難以得到。人們又一次發(fā)揮其聰明才智，不斷地研究，終于找到了這種新型的有機高分子材料。
�。鄱嗝襟w演示］模擬海水的淡化處理
�。郯鍟�(shū)］第三節 新型有機高分子材料
�。蹘煟菪滦陀袡C高分子材料是相對傳統的有機高分子材料而言的。與傳統的高分子材料相比，其性能更優(yōu)越，應用更廣泛。
�。弁队埃萁滩膱D8—9
�。蹘煟葸@是一種與普通高分子材料不同的特殊材料制成的半透膜，它具有一種特殊的性能，對被分離的物質(zhì)可有選擇地透過(guò)。我們叫這一類(lèi)材料為功能高分子材料。
�。郯鍟�(shū)］一、功能高分子材料
�。弁队埃萦晒δ芨叻肿硬牧现瞥傻母叻肿臃蛛x膜在工業(yè)上得到廣泛應用。
�。弁队埃菽し蛛x的工業(yè)應用
工業(yè)領(lǐng)域 應用舉例
金屬工藝 金屬回收，污染控制，富氧燃燒
紡織及制革工業(yè) 余熱回收，藥劑回收，污染控制
造紙工業(yè) 代替蒸餾，污染控制，纖維及藥劑回收
化學(xué)工業(yè) 有機物除去或回收，污染控制，氣體分離，藥劑回收和再利用
食品及生化工業(yè) 凈化，濃縮，消毒，代替蒸餾，副產(chǎn)品回收
醫藥及保健 人造器官，控制釋放，血液分離，消毒，水凈化
水處理 海水，苦咸水淡化，超純水制備，電廠(chǎng)鍋爐用水凈化，廢水處理
國防工業(yè) 艦艇淡水供應，戰地醫院污水凈化，戰地受污染水源凈化
�。蹎�(wèn)題2］科技的發(fā)展推動(dòng)醫療手段有了很大的提高，現代醫學(xué)主要采取哪些措施治療人體的器官病變和壞死？
�。蹖W(xué)生討論］
甲：將快要死的人的好器官移植過(guò)來(lái)。
乙：把有病變的那一部分切下來(lái)。
丙：不是有人造器官嗎，可以換上人造器官呀。
……
�。蹘煟輷Q別人的器官得經(jīng)過(guò)一系列合法程序，再說(shuō)在病人急需時(shí)也不一定有人愿意移植給他；將病變部分切下來(lái)要看病變的是身體的哪一部分，并非隨便一個(gè)部分都可以切下來(lái)，所以，最好的方法就是換上人造器官。但人造器官對材料的要求非�？量�，制造人造器官有許多問(wèn)題需考慮。請同學(xué)們閱讀教材后討論并總結需要考慮哪些問(wèn)題。
�。蹖W(xué)生閱讀、討論并總結如下］
1.相容性、親和性
2.排異性
3.機械性
�。壅故荆萑嗽礻P(guān)節、人造牙齒、人造心臟補片等。
�。蹘煟菰S多人造器官的主要材料是聚乙烯。
�。劬毩暎輰�(xiě)出聚乙烯的結構式。
�。凵菀蝗说胶诎迳习逖�，其他人在下面寫(xiě)在作業(yè)紙上。
�。蹘煟菪滦透叻肿硬牧系陌l(fā)展將為人類(lèi)的健康作出貢獻。
�。壅故荆菽虿粷�、液晶分子材料
�。蹘煟葸@是用有強吸水性的高分子材料制作的，可吸收重于自己幾百倍的水，仍保持干爽，其主要成分是由聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽交聯(lián)得到的。
�。弁队埃葆t用高分子材料
人造心臟 硅橡膠、聚氨酯橡膠
人造血管 聚對苯二甲酸乙二酯
人造氣管 聚乙烯、有機硅橡膠
人造腎 醋酸纖維素、聚酯纖維
人造骨、關(guān)節 聚甲基丙烯酸甲酯
人造肌肉 硅橡膠和滌綸織物
人造鼻 聚乙烯、有機硅橡膠
人造皮膚 硅橡膠、聚多肽
人造角膜、肝臟、人工紅血球、人工血漿、食道、尿道、腹膜
�。蹘煟莩陨衔覀儗W(xué)習的高分子分離膜、高分子醫學(xué)材料之外，功能高分子材料中還有傳感膜(將化學(xué)能轉變?yōu)殡娔?和熱電膜(能夠把熱能轉換成電能)等。
［投影練習］
1.高分子分離膜可以讓某些物質(zhì)有選擇透過(guò)而將物質(zhì)分離，下列應用不屬于高分子分離膜應用范圍的是
A.分離工業(yè)廢水，回收廢液中的有用成分
B.食品工業(yè)中，濃縮天然果汁，乳制品加工和釀酒
C.將化學(xué)能轉換成電能，將熱能轉換為電能
D.海水的'淡化
答案：C
2.感光性高分子也稱(chēng)為“光敏性高分子”，是一種在彩電熒光屏及大規模集成電路制造中應用較廣的新型高分子材料。其結構簡(jiǎn)式為
試回答下列問(wèn)題：
(1)已知它是由兩種單體經(jīng)酯化后聚合而成的，試推斷這兩種單體的結構簡(jiǎn)式________、________。
(2)寫(xiě)出在(1)中由兩種單體生成高聚物的化學(xué)反應方程式：__________、__________。
(3)對比高聚物的性質(zhì)判斷不正確的是
A.在酸性條件下可以發(fā)生水解
B.此高聚物不能使溴水褪色
C.此高聚物可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.此高聚物可與液溴發(fā)生取代反應
E.此高聚物水解后可得到另外一種高聚物
(3)B
�。蹎�(wèn)題3］前幾年，在軍事上使用雷達監控飛機的飛行�？珊髞�(lái)雷達好像老了，有的飛機飛行，雷達竟然看不到了。那么，真是雷達老了嗎？還是飛機會(huì )隱形？
�。蹘煟菔秋w機能隱形。隱形材料制造的飛機就可以隱形。隱形材料是由多種材料復合而成。我們把由兩種或兩種以上材料復合而成的材料叫復合材料。
�。郯鍟�(shū)］二、復合材料
�。壅故荆蒌X合金、不銹鋼、玻璃鋼等
�。蹘煟葸@些復合材料與單一材料比較，具有哪些特性，又有何用途呢？請大家閱讀教材P219，并總結其特性、用途。
�。凵蓍喿x教材、總結。
特性：質(zhì)輕、高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、抗沖擊、絕緣、吸波性等。
用途：飛機、導彈、火箭、衛星、宇宙飛船、輪船、建筑、體育用品等。
�。蹘煟荽蠹铱偨Y的很全面。新型有機高分子材料解決了很多疑難問(wèn)題，但現實(shí)生活總會(huì )有新的問(wèn)題待解決，為了解決新問(wèn)題，新型有機高分子材料又將如何發(fā)展呢？
�。郯鍟�(shū)］三、新型有機高分子材料的發(fā)展趨勢
�。弁队罢故荆菪滦蛯щ姾碗姶牌帘尾牧�；仿生高分子材料、高分子智能材料等。
�。蹘煟菡埓蠹议喿x教材P212~P213,討論并總結。
�。凵蓍喿x，討論并總結。
(1)對重要的通用有機高分子材料繼續進(jìn)行改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應用范圍不斷擴大。
(2)與人類(lèi)密切相關(guān)，具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的進(jìn)展。
�。蹚娬{］未來(lái)的社會(huì )離不開(kāi)新型材料，新型材料的發(fā)展離不開(kāi)化學(xué)，化學(xué)是人類(lèi)進(jìn)步的關(guān)鍵。
�。鄄贾米鳂I(yè)］試舉出日常生活中接觸到的新型有機高分子材料制品。
●板書(shū)設計
第三節 新型有機高分子材料
一、功能高分子材料
二、復合材料
三、有機高分子材料的發(fā)展趨勢
●教學(xué)說(shuō)明
本節課是介紹新型有機高分子材料的，現代科技的發(fā)展很迅速，對學(xué)生來(lái)說(shuō)這方面知識了解不多。因此，要使學(xué)生感受到高科技產(chǎn)品就在身邊，并真正體會(huì )到科學(xué)技術(shù)的力量，需教師多介紹有關(guān)知識，讓學(xué)生感覺(jué)到知識就是力量，從而激發(fā)他們崇尚科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)的情感，并愿投身到科學(xué)技術(shù)的偉大事業(yè)中去。
●參考練習
1.下列合成樹(shù)脂采用不同的加工方法和添加劑，既可作為塑料又可以制成合成纖維的是
A.酚醛樹(shù)脂
B.聚氯乙烯樹(shù)脂
C.聚1，3－丁二烯樹(shù)脂
D.聚烯樹(shù)脂
答案：BD
2.相同質(zhì)量下列材料制成相同長(cháng)度的繩子，能吊起的重物質(zhì)量最大的是
A.滌淪繩
B.綿綸繩
C.金屬鈦繩
D.碳鋼繩
答案：B
3.隨著(zhù)有機高分子材料的研究的不斷加強和深入，使一些重要的通用高分子材料的應用范圍不斷擴大，下列應用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是
A.新型導電材料
B.仿生高分子材料
C.高分子智能材料
D.電磁屏蔽材料
答案：AD
4.除了傳統的三大合成材料以外，又出現了高分子膜，具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料，醫用高分子材料，隱形材料和液晶高分子材料等許多新型有機高分子材料。試根據下列用途判斷新型有機高分子材料的種類(lèi)。
(1)用于海水和苦咸水的淡化方面 。
(2)用于制造人工器官(如人工心臟)的材料 。
答案：(1)高分子(分離)膜
(2)醫用高分子材料(或硅聚合物和聚氨酯等高分子材料)
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