高二化学《新型有机高分子材料》教案

高二化学《新型有机高分子材料》教案

　　●教学目标

　　1.使学生认识新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产、科学研究等方面的重要作用；

　　2.通过对新型有机高分子材料结构和功能的介绍，激发学生学习化学的兴趣，提高学生学习化学的积极性；

　　3.通过介绍社会及科学技术的发展对新材料的要求，培养学生的社会责任感；

　　4.通过介绍我国高科技成就，激发学生热爱祖国的情感。

　　●教学重点

　　介绍功能高分子材料、复合材料的特点和用途。

　　●教学难点

　　激发学生学习化学的兴趣。

　　●课时安排

　　一课时

　　●教学方法

　　1.通过现存的几个典型的社会问题，让学生阅读、讨论，提出各种解决方案，引入课题。

　　2.实物展示尿不湿、隐形眼镜、人造牙、液晶材料等，让学生感受到高科技就在身边，就在化学课里，培养学生学习化学的兴趣。

　　3.运用投影练习等手段。

　　●教学用具

　　投影片、聚四氟乙烯管、高分子膜、尿不湿、人造牙、隐形眼镜、人造关节、心脏补片、液晶材料。

　　●教学过程

　　［引言］科技在发展，社会在进步。科技总是在解决社会的实际问题中才得以发展，而社会也因科技发展而进步。所以现实生活中总存在许许多多亟待解决的社会问题，现举出其中的三个例子，然后大家讨论并回答。

　　［问题1］地球表面有大约四分之三被水覆盖着，然而我们仍然强调水资源贫乏，要节约用水，这是什么原因呢？

　　［学生思考、讨论并回答］

　　甲：海水中存在多种离子，使海水呈咸味，不能直接饮用。

　　乙：很多河流、湖泊及地下水被工业废水、生活污水污染而不能饮用。

　　［问］如果我们能把海水淡化，生活污水、工业废水处理了，那就可以解决水资源贫乏的问题，如何使这一设想变为现实呢？

　　［生］讨论，提出各种方案，基本是以下两种：

　　甲：根据我们以前学过的除杂知识，我们可先检验海水、污水、废水中主要存在哪些不能饮用的成分(离子)，然后加入相应的化学试剂使它们或沉淀，或变成气体，再过滤。

　　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质，滤液不会是可饮用的水。但过滤不失为一种方法。能不能找到这样一种过滤用的纸或膜，这些过滤纸或膜能够有选择的让某些微粒穿过去，而其他的被滤出来。这样就可以使海水淡化，生活污水、工业废水净化。

　　［师］甲同学想到运用离子共存来解决这个问题，很不错。但对成分复杂的污水、废水及海水净化成可饮用水来说，还是解决不了实际问题。乙同学的想法很好，如果我们通过一种特殊材料过滤海水、污水、废水中过多的电解质离子、微生物杂质等，海水、污水、废水即得以净化。

　　这种特殊材料在传统的合成材料中难以得到。人们又一次发挥其聪明才智，不断地研究，终于找到了这种新型的有机高分子材料。

　　［多媒体演示］模拟海水的淡化处理

　　［板书］第三节 新型有机高分子材料

　　［师］新型有机高分子材料是相对传统的有机高分子材料而言的。与传统的高分子材料相比，其性能更优越，应用更广泛。

　　［投影］教材图8—9

　　［师］这是一种与普通高分子材料不同的特殊材料制成的半透膜，它具有一种特殊的性能，对被分离的物质可有选择地透过。我们叫这一类材料为功能高分子材料。

　　［板书］一、功能高分子材料

　　［投影］由功能高分子材料制成的高分子分离膜在工业上得到广泛应用。

　　［投影］膜分离的工业应用

　　工业领域 应用举例

　　金属工艺 金属回收，污染控制，富氧燃烧

　　纺织及制革工业 余热回收，药剂回收，污染控制

　　造纸工业 代替蒸馏，污染控制，纤维及药剂回收

　　化学工业 有机物除去或回收，污染控制，气体分离，药剂回收和再利用

　　食品及生化工业 净化，浓缩，消毒，代替蒸馏，副产品回收

　　医药及保健 人造器官，控制释放，血液分离，消毒，水净化

　　水处理 海水，苦咸水淡化，超纯水制备，电厂锅炉用水净化，废水处理

　　国防工业 舰艇淡水供应，战地医院污水净化，战地受污染水源净化

　　［问题2］科技的发展推动医疗手段有了很大的提高，现代医学主要采取哪些措施治疗人体的器官病变和坏死？

　　［学生讨论］

　　甲：将快要死的人的好器官移植过来。

　　乙：把有病变的那一部分切下来。

　　丙：不是有人造器官吗，可以换上人造器官呀。

　　……

　　［师］换别人的器官得经过一系列合法程序，再说在病人急需时也不一定有人愿意移植给他；将病变部分切下来要看病变的是身体的哪一部分，并非随便一个部分都可以切下来，所以，最好的方法就是换上人造器官。但人造器官对材料的要求非常苛刻，制造人造器官有许多问题需考虑。请同学们阅读教材后讨论并总结需要考虑哪些问题。

　　［学生阅读、讨论并总结如下］

　　1.相容性、亲和性

　　2.排异性

　　3.机械性

　　［展示］人造关节、人造牙齿、人造心脏补片等。

　　［师］许多人造器官的主要材料是聚乙烯。

　　［练习］写出聚乙烯的结构式。

　　［生］一人到黑板上板演，其他人在下面写在作业纸上。

　　［师］新型高分子材料的发展将为人类的健康作出贡献。

　　［展示］尿不湿、液晶分子材料

　　［师］这是用有强吸水性的高分子材料制作的，可吸收重于自己几百倍的水，仍保持干爽，其主要成分是由聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联得到的。

　　［投影］医用高分子材料

　　人造心脏 硅橡胶、聚氨酯橡胶

　　人造血管 聚对苯二甲酸乙二酯

　　人造气管 聚乙烯、有机硅橡胶

　　人造肾 醋酸纤维素、聚酯纤维

　　人造骨、关节 聚甲基丙烯酸甲酯

　　人造肌肉 硅橡胶和涤纶织物

　　人造鼻 聚乙烯、有机硅橡胶

　　人造皮肤 硅橡胶、聚多肽

　　人造角膜、肝脏、人工红血球、人工血浆、食道、尿道、腹膜

　　［师］除以上我们学习的高分子分离膜、高分子医学材料之外，功能高分子材料中还有传感膜(将化学能转变为电能)和热电膜(能够把热能转换成电能)等。

　　［投影练习］

　　1.高分子分离膜可以让某些物质有选择透过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜应用范围的.是

　　A.分离工业废水，回收废液中的有用成分

　　B.食品工业中，浓缩天然果汁，乳制品加工和酿酒

　　C.将化学能转换成电能，将热能转换为电能

　　D.海水的淡化

　　答案：C

　　2.感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为

　　试回答下列问题：

　　(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式________、________。

　　(2)写出在(1)中由两种单体生成高聚物的化学反应方程式：__________、__________。

　　(3)对比高聚物的性质判断不正确的是

　　A.在酸性条件下可以发生水解

　　B.此高聚物不能使溴水褪色

　　C.此高聚物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色

　　D.此高聚物可与液溴发生取代反应

　　E.此高聚物水解后可得到另外一种高聚物

　　(3)B

　　［问题3］前几年，在军事上使用雷达监控飞机的飞行。可后来雷达好像老了，有的飞机飞行，雷达竟然看不到了。那么，真是雷达老了吗？还是飞机会隐形？

　　［师］是飞机能隐形。隐形材料制造的飞机就可以隐形。隐形材料是由多种材料复合而成。我们把由两种或两种以上材料复合而成的材料叫复合材料。

　　［板书］二、复合材料

　　［展示］铝合金、不锈钢、玻璃钢等

　　［师］这些复合材料与单一材料比较，具有哪些特性，又有何用途呢？请大家阅读教材P219，并总结其特性、用途。

　　［生］阅读教材、总结。

　　特性：质轻、高强度、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、抗冲击、绝缘、吸波性等。

　　用途：飞机、导弹、火箭、卫星、宇宙飞船、轮船、建筑、体育用品等。

　　［师］大家总结的很全面。新型有机高分子材料解决了很多疑难问题，但现实生活总会有新的问题待解决，为了解决新问题，新型有机高分子材料又将如何发展呢？

　　［板书］三、新型有机高分子材料的发展趋势

　　［投影展示］新型导电和电磁屏蔽材料；仿生高分子材料、高分子智能材料等。

　　［师］请大家阅读教材P212~P213,讨论并总结。

　　［生］阅读，讨论并总结。

　　(1)对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。

　　(2)与人类密切相关，具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展。

　　［强调］未来的社会离不开新型材料，新型材料的发展离不开化学，化学是人类进步的关键。

　　［布置作业］试举出日常生活中接触到的新型有机高分子材料制品。

　　●板书设计

　　第三节 新型有机高分子材料

　　一、功能高分子材料

　　二、复合材料

　　三、有机高分子材料的发展趋势

　　●教学说明

　　本节课是介绍新型有机高分子材料的，现代科技的发展很迅速，对学生来说这方面知识了解不多。因此，要使学生感受到高科技产品就在身边，并真正体会到科学技术的力量，需教师多介绍有关知识，让学生感觉到知识就是力量，从而激发他们崇尚科学、热爱科学的情感，并愿投身到科学技术的伟大事业中去。

　　●参考练习

　　1.下列合成树脂采用不同的加工方法和添加剂，既可作为塑料又可以制成合成纤维的是

　　A.酚醛树脂

　　B.聚氯乙烯树脂

　　C.聚1，3－丁二烯树脂

　　D.聚烯树脂

　　答案：BD

　　2.相同质量下列材料制成相同长度的绳子，能吊起的重物质量最大的是

　　A.涤沦绳

　　B.绵纶绳

　　C.金属钛绳

　　D.碳钢绳

　　答案：B

　　3.随着有机高分子材料的研究的不断加强和深入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是

　　A.新型导电材料

　　B.仿生高分子材料

　　C.高分子智能材料

　　D.电磁屏蔽材料

　　答案：AD

　　4.除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，医用高分子材料，隐形材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类。

　　(1)用于海水和苦咸水的淡化方面 。

　　(2)用于制造人工器官(如人工心脏)的材料 。

　　答案：(1)高分子(分离)膜

　　(2)医用高分子材料(或硅聚合物和聚氨酯等高分子材料)