高二化學《新型有機高分子材料》教案
高二化學《新型有機高分子材料》教案
●教學目標
1.使學生認識新型有機高分子材料在日常生活、工農業生產、科學研究等方面的重要作用；
2.透過對新型有機高分子材料結構和功能的介紹，激發學生學習化學的興趣，提高學生學習化學的積極性；
3.透過介紹社會及科學技術的發展對新材料的要求，培養學生的社會責任感；
4.透過介紹我國高科技成就，激發學生熱愛祖國的情感。
●教學重點
介紹功能高分子材料、複合材料的特點和用途。
●教學難點
激發學生學習化學的興趣。
●課時安排
一課時
●教學方法
1.透過現存的幾個典型的社會問題，讓學生閱讀、討論，提出各種解決方案，引入課題。
2.實物展示尿不溼、隱形眼鏡、人造牙、液晶材料等，讓學生感受到高科技就在身邊，就在化學課裡，培養學生學習化學的興趣。
3.運用投影練習等手段。
●教學用具
投影片、聚四氟乙烯管、高分子膜、尿不溼、人造牙、隱形眼鏡、人造關節、心臟補片、液晶材料。
●教學過程
［引言］科技在發展，社會在進步。科技總是在解決社會的實際問題中才得以發展，而社會也因科技發展而進步。所以現實生活中總存在許許多多亟待解決的社會問題，現舉出其中的三個例子，然後大家討論並回答。
［問題1］地球表面有大約四分之三被水覆蓋著，然而我們仍然強調水資源貧乏，要節約用水，這是什麼原因呢？
［學生思考、討論並回答］
甲：海水中存在多種離子，使海水呈鹹味，不能直接飲用。
乙：很多河流、湖泊及地下水被工業廢水、生活汙水汙染而不能飲用。
［問］如果我們能把海水淡化，生活汙水、工業廢水處理了，那就可以解決水資源貧乏的問題，如何使這一設想變為現實呢？
［生］討論，提出各種方案，基本是以下兩種：
甲：根據我們以前學過的除雜知識，我們可先檢驗海水、汙水、廢水中主要存在哪些不能飲用的成分(離子)，然後加入相應的化學試劑使它們或沉澱，或變成氣體，再過濾。
乙：甲的方案不可取，一是不可能沉澱或汽化所有存在的有害物質，濾液不會是可飲用的水。但過濾不失為一種方法。能不能找到這樣一種過濾用的紙或膜，這些過濾紙或膜能夠有選擇的讓某些微粒穿過去，而其他的被濾出來。這樣就可以使海水淡化，生活汙水、工業廢水淨化。
［師］甲同學想到運用離子共存來解決這個問題，很不錯。但對成分複雜的汙水、廢水及海水淨化成可飲用水來說，還是解決不了實際問題。乙同學的想法很好，如果我們透過一種特殊材料過濾海水、汙水、廢水中過多的電解質離子、微生物雜質等，海水、汙水、廢水即得以淨化。
這種特殊材料在傳統的合成材料中難以得到。人們又一次發揮其聰明才智，不斷地研究，終於找到了這種新型的有機高分子材料。
［多媒體演示］模擬海水的淡化處理
［板書］第三節 新型有機高分子材料
［師］新型有機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，其效能更優越，應用更廣泛。
［投影］教材圖8—9
［師］這是一種與普通高分子材料不同的特殊材料製成的半透膜，它具有一種特殊的效能，對被分離的物質可有選擇地透過。我們叫這一類材料為功能高分子材料。
［板書］一、功能高分子材料
［投影］由功能高分子材料製成的高分子分離膜在工業上得到廣泛應用。
［投影］膜分離的工業應用
工業領域 應用舉例
金屬工藝 金屬回收，汙染控制，富氧燃燒
紡織及製革工業 餘熱回收，藥劑回收，汙染控制
造紙工業 代替蒸餾，汙染控制，纖維及藥劑回收
化學工業 有機物除去或回收，汙染控制，氣體分離，藥劑回收和再利用
食品及生化工業 淨化，濃縮，消毒，代替蒸餾，副產品回收
醫藥及保健 人造器官，控制釋放，血液分離，消毒，水淨化
水處理 海水，苦鹹水淡化，超純水製備，電廠鍋爐用水淨化，廢水處理
國防工業 艦艇淡水供應，戰地醫院汙水淨化，戰地受汙染水源淨化
［問題2］科技的發展推動醫療手段有了很大的提高，現代醫學主要採取哪些措施治療人體的器官病變和壞死？
［學生討論］
甲：將快要死的人的好器官移植過來。
乙：把有病變的那一部分切下來。
丙：不是有人造器官嗎，可以換上人造器官呀。
……
［師］換別人的器官得經過一系列合法程式，再說在病人急需時也不一定有人願意移植給他；將病變部分切下來要看病變的是身體的哪一部分，並非隨便一個部分都可以切下來，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常苛刻，製造人造器官有許多問題需考慮。請同學們閱讀教材後討論並總結需要考慮哪些問題。
［學生閱讀、討論並總結如下］
1.相容性、親和性
2.排異性
3.機械性
［展示］人造關節、人造牙齒、人造心臟補片等。
［師］許多人造器官的主要材料是聚乙烯。
［練習］寫出聚乙烯的結構式。
［生］一人到黑板上板演，其他人在下面寫在作業紙上。
［師］新型高分子材料的發展將為人類的健康作出貢獻。
［展示］尿不溼、液晶分子材料
［師］這是用有強吸水性的高分子材料製作的，可吸收重於自己幾百倍的水，仍保持乾爽，其主要成分是由聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽交聯得到的。
［投影］醫用高分子材料
人造心臟 矽橡膠、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、有機矽橡膠
人造腎 醋酸纖維素、聚酯纖維
人造骨、關節 聚甲基丙烯酸甲酯
人造肌肉 矽橡膠和滌綸織物
人造鼻 聚乙烯、有機矽橡膠
人造皮膚 矽橡膠、聚多肽
人造角膜、肝臟、人工紅血球、人工血漿、食道、尿道、腹膜
［師］除以上我們學習的高分子分離膜、高分子醫學材料之外，功能高分子材料中還有感測膜(將化學能轉變為電能)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有選擇透過而將物質分離，下列應用不屬於高分子分離膜應用範圍的是
A.分離工業廢水，回收廢液中的有用成分
B.食品工業中，濃縮天然果汁，乳製品加工和釀酒
C.將化學能轉換成電能，將熱能轉換為電能
D.海水的'淡化
答案：C
2.感光性高分子也稱為“光敏性高分子”，是一種在彩電熒光屏及大規模積體電路製造中應用較廣的新型高分子材料。其結構簡式為
試回答下列問題：
(1)已知它是由兩種單體經酯化後聚合而成的，試推斷這兩種單體的結構簡式________、________。
(2)寫出在(1)中由兩種單體生成高聚物的化學反應方程式：__________、__________。
(3)對比高聚物的性質判斷不正確的是
A.在酸性條件下可以發生水解
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生取代反應
E.此高聚物水解後可得到另外一種高聚物
(3)B
［問題3］前幾年，在軍事上使用雷達監控飛機的飛行。可後來雷達好像老了，有的飛機飛行，雷達竟然看不到了。那麼，真是雷達老了嗎？還是飛機會隱形？
［師］是飛機能隱形。隱形材料製造的飛機就可以隱形。隱形材料是由多種材料複合而成。我們把由兩種或兩種以上材料複合而成的材料叫複合材料。
［板書］二、複合材料
［展示］鋁合金、不鏽鋼、玻璃鋼等
［師］這些複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，並總結其特性、用途。
［生］閱讀教材、總結。
特性：質輕、高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、抗衝擊、絕緣、吸波性等。
用途：飛機、導彈、火箭、衛星、宇宙飛船、輪船、建築、體育用品等。
［師］大家總結的很全面。新型有機高分子材料解決了很多疑難問題，但現實生活總會有新的問題待解決，為了解決新問題，新型有機高分子材料又將如何發展呢？
［板書］三、新型有機高分子材料的發展趨勢
［投影展示］新型導電和電磁遮蔽材料；仿生高分子材料、高分子智慧材料等。
［師］請大家閱讀教材P212~P213,討論並總結。
［生］閱讀，討論並總結。
(1)對重要的通用有機高分子材料繼續進行改進和推廣，使它們的效能不斷提高，應用範圍不斷擴大。
(2)與人類密切相關，具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，並且取得了一定的進展。
［強調］未來的社會離不開新型材料，新型材料的發展離不開化學，化學是人類進步的關鍵。
［佈置作業］試舉出日常生活中接觸到的新型有機高分子材料製品。
●板書設計
第三節 新型有機高分子材料
一、功能高分子材料
二、複合材料
三、有機高分子材料的發展趨勢
●教學說明
本節課是介紹新型有機高分子材料的，現代科技的發展很迅速，對學生來說這方面知識瞭解不多。因此，要使學生感受到高科技產品就在身邊，並真正體會到科學技術的力量，需教師多介紹有關知識，讓學生感覺到知識就是力量，從而激發他們崇尚科學、熱愛科學的情感，並願投身到科學技術的偉大事業中去。
●參考練習
1.下列合成樹脂採用不同的加工方法和新增劑，既可作為塑膠又可以製成合成纖維的是
A.酚醛樹脂
B.聚氯乙烯樹脂
C.聚1，3－丁二烯樹脂
D.聚烯樹脂
答案：BD
2.相同質量下列材料製成相同長度的繩子，能吊起的重物質量最大的是
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範圍不斷擴大，下列應用範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.高分子智慧材料
D.電磁遮蔽材料
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。
(1)用於海水和苦鹹水的淡化方面 。
(2)用於製造人工器官(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(或矽聚合物和聚氨酯等高分子材料)