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2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第二冊(cè) 第八章 合成材料 第三節(jié)新型有機(jī)高分子材料(第一課時(shí)) ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生認(rèn)識(shí)新型有機(jī)高分子材料在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等方面的重要作用； 2.通過(guò)對(duì)新型有機(jī)高分子材料結(jié)構(gòu)和功能的介紹，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)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(duì)新材料的要求，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感； 4.通過(guò)介紹我國(guó)高科技成就，激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)祖國(guó)的情感。 ●教學(xué)重點(diǎn) 介紹功能高分子材料、復(fù)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(xí)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(xiàn)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(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 3.運(yùn)用投影練習(xí)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(jié)、心臟補(bǔ)片、液晶材料。 ●教學(xué)過(guò)程 ［引言］科技在發(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(xiàn)實(shí)生活中總存在許許多多亟待解決的社會(huì)問(wèn)題，現(xiàn)舉出其中的三個(gè)例子，然后大家討論并回答。 ［問(wèn)題1］地球表面有大約四分之三被水覆蓋著，然而我們?nèi)匀粡?qiáng)調(diào)水資源貧乏，要節(jié)約用水，這是什么原因呢？ ［學(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。 ［問(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(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)呢？ ［生］討論，提出各種方案，基本是以下兩種： 甲：根據(jù)我們以前學(xué)過(guò)的除雜知識(shí)，我們可先檢驗(yàn)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(yīng)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。 ［師］甲同學(xué)想到運(yùn)用離子共存來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，很不錯(cuò)。但對(duì)成分復(fù)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、廢水即得以凈化。 這種特殊材料在傳統(tǒng)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(jī)高分子材料。 ［多媒體演示］模擬海水的淡化處理 ［板書(shū)］第三節(jié) 新型有機(jī)高分子材料 ［師］新型有機(jī)高分子材料是相對(duì)傳統(tǒng)的有機(jī)高分子材料而言的。與傳統(tǒng)的高分子材料相比，其性能更優(yōu)越，應(yīng)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制成的半透膜，它具有一種特殊的性能，對(duì)被分離的物質(zhì)可有選擇地透過(guò)。我們叫這一類材料為功能高分子材料。 ［板書(shū)］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離膜在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。 ［投影］膜分離的工業(yè)應(yīng)用 工業(yè)領(lǐng)域 應(yīng)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(jī)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(yī)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，電廠鍋爐用水凈化，廢水處理 國(guó)防工業(yè) 艦艇淡水供應(yīng)，戰(zhàn)地醫(yī)院污水凈化，戰(zhàn)地受污染水源凈化 ［問(wèn)題2］科技的發(fā)展推動(dòng)醫(yī)療手段有了很大的提高，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)主要采取哪些措施治療人體的器官病變和壞死？ ［學(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。 …… ［師］換別人的器官得經(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(duì)材料的要求非?？量?，制造人造器官有許多問(wèn)題需考慮。請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后討論并總結(jié)需要考慮哪些問(wèn)題。 ［學(xué)生閱讀、討論并總結(jié)如下］ 1.相容性、親和性 2.排異性 3.機(jī)械性 ［展示］人造關(guān)節(jié)、人造牙齒、人造心臟補(bǔ)片等。 ［師］許多人造器官的主要材料是聚乙烯。 ［練習(xí)］寫(xiě)出聚乙烯的結(jié)構(gòu)式。 ［生］一人到黑板上板演，其他人在下面寫(xiě)在作業(yè)紙上。 ［師］新型高分子材料的發(fā)展將為人類的健康作出貢獻(xiàn)。 ［展示］尿不濕、液晶分子材料 ［師］這是用有強(qiáng)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。 ［投影］醫(yī)用高分子材料 人造心臟 硅橡膠、聚氨酯橡膠 人造血管 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 人造氣管 聚乙烯、有機(jī)硅橡膠 人造腎 醋酸纖維素、聚酯纖維 人造骨、關(guān)節(jié) 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(jī)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 ［師］除以上我們學(xué)習(xí)的高分子分離膜、高分子醫(yī)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(zhuǎn)變?yōu)殡娔?和熱電膜(能夠把熱能轉(zhuǎn)換成電能)等。 ［投影練習(xí)］ 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(yīng)用不屬于高分子分離膜應(yīng)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(zhuǎn)換成電能，將熱能轉(zhuǎn)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(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料。其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)方程式：__________、__________。 (3)對(duì)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(yīng) E.此高聚物水解后可得到另外一種高聚物 (3)B ［問(wèn)題3］前幾年，在軍事上使用雷達(dá)監(jiān)控飛機(jī)的飛行。可后來(lái)雷達(dá)好像老了，有的飛機(jī)飛行，雷達(dá)竟然看不到了。那么，真是雷達(dá)老了嗎？還是飛機(jī)會(huì)隱形？ ［師］是飛機(jī)能隱形。隱形材料制造的飛機(jī)就可以隱形。隱形材料是由多種材料復(fù)合而成。我們把由兩種或兩種以上材料復(fù)合而成的材料叫復(fù)合材料。 ［板書(shū)］二、復(fù)合材料 ［展示］鋁合金、不銹鋼、玻璃鋼等 ［師］這些復(fù)合材料與單一材料比較，具有哪些特性，又有何用途呢？請(qǐng)大家閱讀教材P219，并總結(jié)其特性、用途。 ［生］閱讀教材、總結(jié)。 特性：質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化、抗沖擊、絕緣、吸波性等。 用途：飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、輪船、建筑、體育用品等。 ［師］大家總結(jié)的很全面。新型有機(jī)高分子材料解決了很多疑難問(wèn)題，但現(xiàn)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(jī)高分子材料又將如何發(fā)展呢？ ［板書(shū)］三、新型有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) ［投影展示］新型導(dǎo)電和電磁屏蔽材料；仿生高分子材料、高分子智能材料等。 ［師］請(qǐng)大家閱讀教材P212~P213,討論并總結(jié)。 ［生］閱讀，討論并總結(jié)。 (1)對(duì)重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。 (2)與人類密切相關(guān)，具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展。 ［強(qiáng)調(diào)］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)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵。 ［布置作業(yè)］試舉出日常生活中接觸到的新型有機(jī)高分子材料制品。 ●板書(shū)設(shè)計(jì) 第三節(jié) 新型有機(jī)高分子材料 一、功能高分子材料 二、復(fù)合材料 三、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) ●教學(xué)說(shuō)明 本節(jié)課是介紹新型有機(jī)高分子材料的，現(xiàn)代科技的發(fā)展很迅速，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)這方面知識(shí)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(shí)，讓學(xué)生感覺(jué)到知識(shí)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(xí) 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(zhǎng)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.隨著有機(jī)高分子材料的研究的不斷加強(qiáng)和深入，使一些重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，下列應(yīng)用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是 A.新型導(dǎo)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(tǒng)的三大合成材料以外，又出現(xiàn)了高分子膜，具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料，醫(yī)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(jī)高分子材料。試根據(jù)下列用途判斷新型有機(jī)高分子材料的種類。 (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(yī)用高分子材料(或硅聚合物和聚氨酯等高分子材料)