02课题3有机合成材料

1、课题课题3有机合成材料第10周第2课时（总第35 课时）.知识与技能(1)了解有机化合物和有机高分子化合物的特点。(1)教学能用变化与联系的观点分析化学现象和问题。知道塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途。过程与方法认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。目标(1)了解学习化学的重要价值。能主动地与他人进行交流和讨论，并能清楚地表达自己的观点。情感态度与价值观培养学生关注社会和人类生存环境的情感。增进学生对“事物是一分为二的”辩证唯物主义观点的认识。教学重点教学通过有机合成材料的教学，提高学生的化学素养。重难教学难点提高学生化学素养。考点教学方法探究、启发、实验、阅读、讲解、讨论

2、等。措施环节教学内容与师生活动设计意图和关注的学生引言从人们的衣食住行，到探索太空世界， 都离不开材料。材料 的应用和发展与人类社会文明的进步紧密相连。在日常生活中，我们用得最多的是有机合成材料。如塑料、合 成橡胶、合成纤维等。有机合成材料的诞生，结束了人类只能依靠 天然材料的历史。板书课题3有机合成材料1过渡到底什么是有机合成材料呢？要找到答案，首先必须知 道什么是有机化合物。板书一、有机化合物活动与探究化合物化学式组成元素相对分子质量甲烷CH4C、H16乙醇C2I4OHC、H、O46葡萄糖GHkQC、H、O180淀粉(CgHioQ) nH、O万到几十万蛋白质C、ON几万到几十万硫酸HSOH

3、、S、O98氢氧化钠NaOHNa O H40氯化钠NaCINa ci58.5投影下表，请学生完成注：上表可请一学生直接填写，也可由学生回答，教师填写 根据上表讨论学生讨论，并交流讨论结果1素。.甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量有确定数值，而淀粉 且其数值从几万到几十万不师下面，我们就通过活动与探究来了解什么是有机化合物。1 .甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质的组成元素有什么共 同点？2 .甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量与淀粉和蛋白质的相 对分子质量相比有什么不同？.甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质中都有碳元素和氢元2和蛋白质的相对分子质量无固定数值，等，比甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量要大

4、得多。设问已知甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质都属有机物, 那么，你觉得应该怎样来命名有机物？生含有碳元素和氢元素的化合物就叫有机物。承接已知CCI4、CS也是有机物。那么，大家刚才的回答是否 正确？你觉得应该怎样改进？生不正确。应该说含碳的化合物叫有机物。评价大家回答得很好!讲解化合物主要有两大类：无机化合物和有机化合物。人们把像葡萄糖这类含碳的化合物叫做有机化合物，简称有机物。板书1 .含碳的化合物叫有机化合物。解释组成中不含碳元素的化合物一般叫做无机化合物，如 水、氢氧化钠、食盐等。需要注意的是，我们熟悉的一氧化碳、二 氧化碳、碳酸钙等少数含碳化合物，由于它们的组成和性质跟无机 化合物很

5、相似，故人们将它归到无机化合物中来研究。 板书CO CQ fCO、CaCO属于无机化合物。讲解有机物的数目异常庞大。为什么会是这样呢 ？请大家看 课本回答。学生看书后回答有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氯、氮和磷等元 素。在有机物中，碳原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合， 而且碳原子之间还可以互相连接起来， 形成碳链或碳环。由于原子 的排列方式不同，所表现出来的性质也就不同。因此，有机物的数 目异常庞大。注：教师此时可用一有机分子模型进行演示：如可用一碳原 子数为六的可拆装的烃的球棍模型分别安装成直链、支链、环状等结构让学生观看，并指出若用氯原子换掉一个不同位置的 H原子， 便又是

6、一种新的物质。这样，可使学生印象深刻 讲解有些有机物的相对分子质量比较小，如乙醇、葡萄糖等。 通常称它们为小分子。有些有机物的相对分子质量比较大。 从几万 到几十万，甚至高达几百万或更高，如淀粉、蛋白质等。通常称它 们为有机高分子化合物，简称有机高分子。板书2 .有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机物。过渡用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。如棉花、羊毛和天然橡胶等就属于天然有机高分子材料。但由于天 然有机高分子材料数量有限，远不能满足人口增长和社会发展对有 机高分子材料的需求。随着化学科学的发展，合成有机高分子材料 应运而生，简称合成材料。板书二、有机合成材料讲解有机合成材料

7、的出现是材料发展史上的一次重大突破。 从此，人类摆脱了只能依靠天然材料的历史， 在改造大自然的进程 中大大前进了一步。合成材料品种很多，塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常 所说的三大合成材料。板书三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶。讲解由于合成材料的原料丰富易得、制造加工简单、性能干 变万化，（如用石油产品、煤、石灰石、水、空气等为原料，通过 一系列的化学反应就可制得多种多样、性能各异的合成材料。 以，合成材料一经出现，便得到了广泛的应用。引导学生看图1213（塑料制品的应用范围）也常被称为聚合物。如聚乙烯分子就是由成千上万个乙烯分子 拉手”聚合而成的高分子化合物。讲解由于高分子化合物大

8、部分是由小分子聚合而成的,引导学生看图1214（聚乙烯分子模型）所以“手转折我们刚才看到的聚乙烯高分子，是很长的链状结构，但 并不是所有的合成材料高分子都是长链状的， 有的还可以结合成网 状。引导学生看图1215（高分子结构示意图）讲解高分子的结构不一样，其形成物质的性质就不一样。如 链状结构的聚乙烯塑料与网状结构的酚醛塑料（俗称电木）的性质 就不相同。学生做实验12 1加热聚乙烯塑料碎片。现象：加热熔化、冷却后变成固体，再加热时又熔化。讲解我们刚才观察到的塑料的这种性质叫热塑性。 具有热塑 性的塑料可反复加工，多次使用，能制成薄膜、拉成丝或压制成所需的各种形状，用于工业、农业和日常生活等。若

9、我们给酚醛塑料加热，其只能烧焦而不能熔化，我们把这种 性质叫热固性。板书1 .热塑性塑料和热固性塑料讨论装食品用的聚乙烯塑料应如何封口 ？电木插座破裂后能 否热修补？口；讨论结果因聚乙烯塑料有热塑性，故可用加热的方法进行封 因电木插座具有热固性，故不能进行热修补。介绍塑料的品种很多，用途也各不相同。投影或发放资料几种常见塑料的性能和用途名称性能用途制品聚丙烯聚苯乙烯聚甲基 丙烯酸 甲酯（有 机玻璃）好,好，蚀，机械强度 电绝缘性 耐化学腐 质轻，无毒耐油性差， 低温发脆，容易 老化电绝缘性 好，透光性好， 耐水、耐化学腐 蚀，无毒室温下硬、 脆，温度较高时 变软，耐溶剂性 差透光性好， 质轻，

10、耐水，耐 酸、碱，抗霉， 易加工可制薄膜、 口常用品、管 道、包装材料等可制高频 绝缘材料，电 视、雷达部件， 医疗卫生用具， 还可制成泡沫 塑料用于防震、 防湿、隔音、包 装垫材等可制飞机、 汽车用玻璃，光 学仪器，医疗器 械等线、蛀。酚醛塑 料（俗称 电木）聚四氟乙烯耐磨性较差，能溶于有机溶剂绝缘性好,耐热，抗水可制电工 器材、汽车部 件、涂料、日常 用品等，用玻璃 纤维增强的酚 醛塑料可用于 宇航领域温、 蚀, 好, 好,耐低温、咼耐化学腐耐溶剂性 电绝缘性 加工困难可制电气、 航空、化学、医 药、冷冻等工业 的耐腐蚀、耐高 温，耐低温的制 品讲解聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料是我们使用最多的

11、塑料。过渡高分子材料中的纤维有天然纤维和合成纤维之分。展示棉花、羊毛、木片、干草。U V 口 IL.,.讲述以上这些物质都是天然纤维，它们可以制成棉布、纯毛 纸张等。它们透气性好，吸水性也好，但它们易缩水，易被虫展示的确良、尼龙、腈纶等合成纤维制品。讲解以上物品属合成纤维制品，它们最明显的优点是：强度 弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水。缺咼、点是：吸水性、透气性差。设问我们穿的衣服通常是由纤维织成的。我们怎样才能穿上 既舒适又挺脱的衣服呢？生可用天然纤维和合成纤维进行混合纺织。师很正确。这也是商店里的时髦衣物多为混纺织品的缘故。板书2 .天然纤维和合成纤维混合纺织的纺织品。请

12、学生阅读Pl02资料：认识服装的标签补充合成纤维除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多 用途。例如，尼龙可以制降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。随着新兴科学技术的发展，近年来还出现了许多具有某些特殊 性能的特种合成纤维，如芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤 维和防火纤维等。过渡橡胶也是人们生活和工业生产中不可缺少的材料。最初 人们从橡胶树、橡胶草等植物中获得天然橡胶。随着工业的发展对 橡胶需求的不断增长，人们在了解了天然橡胶分子的组成和结构 进行仿照，并用化学方法人工合成了橡胶，即合成橡胶。后。板书3 .合成橡胶设问合成橡胶的出现是人类向自然学习取得的成果。 与天然橡胶相比，合成橡胶有哪

13、些优点呢？学生看书后问答具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。承接正因为如此，合成橡胶广泛应用于工农业、 国防、交通 及日常生活中。引导学生看课本图12 2（合成橡胶的用途）转折合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。但是, 合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题，废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。这是因为大部分塑料在自然环境中很难降 解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而 且如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污 染。引导学生看课本图1222（塑料垃圾对大自然的污染）板书三、白色污染投影资料1 .白色污染大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋

14、和一次性塑料餐 具（以下统称为塑料包装物）在使用后被抛弃在环境中，给景观和生 态环境带来很大破坏。由于废旧塑料包装物大多呈白色，因此造成 的环境污染被称为“白色污染”。2.“白色污染”的现状及其危害塑料的使用仅有近百年历史。我国是世界上十大塑料制品生产潜题。板书四、防止白色污染的措施请学生看书回答2 .重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等;4 .回收各种废弃塑料。因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的。设问我们应该怎样解决这个困难呢？和消费国之一。1995年，我国塑料消费总量约1100万吨，其中包装 用塑料达211万吨。“白色污染”问题在我国已相当严重。塑料是高分子聚合物，不易降解，一般

15、需数百年才能有效分解， 因此造成污染公害。“白色污染”的主要危害在于“视觉污染”和 “潜在危害”。“视觉污染”一一遗弃的塑料制品，随处可见，是造成环境脏、舌L、差的一个重要原因，由此造成“视觉污染”。在危害”一一危害人体健康、影响农作物生长、 危及动物安全。散 落在江河湖及田野的废塑料碎片被动物及水生物误食，会导致生 病、死亡。混入生活垃圾中的废旧塑料物品很难处理： 填埋处理将会长期 占用土地，混有塑料的生活 垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很 难回收利用。过渡由此可见，“白色污染”问题是人类亟待解决的一个问 那么，我们应该从哪些方面着手来解决“白色污染”呢方法有：1.

16、减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料 袋等.袋等；3 .使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光 降解塑料等：讲解减少使用、加强回收、使用可降解塑料是目前治理“白 色污染”的主要措施。回收废弃塑料是非常重复的，因为塑料回收不仅可以减少废弃 塑料的数量，而且节约资源。但塑料分类是回收和再利用的一大障 碍，引导学生看课本有关内容及图1224和表12 4讲解从改进塑料的配方和生产工艺入手，研制新型的可降解塑料，是治理“白色污染”的最有前景的措施。引导学生看课本图1223（可降解塑料的降解过程）投影资料可降解塑料可降解塑料是指在较短的时间内、在自然界的条件下能够自行 降解的塑料。可降解

17、塑料一般分为四大类：（1）光降解塑料一一在塑料中掺 入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑 料，其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间；（2）生物降解塑料一一指在自然界微生物（如细菌、霉菌 和藻类）的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是 贮存运输方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，不但可以 用于农用地膜、包装袋，而且广泛用于医药领域；（3）光一生物降解塑料一一光降解和微生物降解相结合的一类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的特点；（4）水降解塑料一一在塑料中添加吸水 性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主要用于医药卫生用具方面 （如医

18、用手套等），便于销毁和消毒处理。在四种降解塑料中， 生物 降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视，成为研究开发的新一代热点。过渡近年来，为了解决使用合成材料带来的环境问题， 新型 有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。 此外，为满足计算机， 生物工程、海洋工程和航空航天工业等尖端技术发展的需要，人们 还研制出了许多新型有机合成材料。板书五、新型有机合成材料。资料1 .高分子分离膜高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄 膜。它的特点是能够有选择地让某些物质通过， 而把另外一些物质 分离掉。这类分离膜广泛应用于生活污水、 工业废水等废液处理以 及回收废液中的有用成分，特别是在

19、海水和苦咸水的淡化方面已经 实现了工业化。在食品工业中，分离膜可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒等，分离时不需要加热，并可保持食品原有的风味。 未来的高分子膜不仅可以用在物质的分离上，而且还能用在各种能量的转换上，如传感膜能够把化学能转换成电能，热电膜能够把热 能转换成电能等。这种新的高分子膜为缓解能源和资源的不足， 解 决环境污染问题带来希望。2.医用高分子概况生物医学高分子简称医用高分子，是一类令人瞩目的功能高分 于材料。它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊 断与治疗。特别是直接与体液接触的或可植入体内的所谓“生物材 料”，它们必须无毒，有良好的生物相容性和稳定性，有足够的

20、机 械强度，而且易于加工、消毒。医用高分子材料制品种类繁多。从天灵盖到脚趾骨，从内脏到 皮肤，从血液到五官都已有人工的高分子代用品。与此同时，高分 子药物及固定化酶、人工细胞、标记细胞、免疫吸附剂等也在迅速 发展。目前全世界每年生产的医用高分子材料包括医疗用品在内多 达800万吨，价值30亿美元。3.复合材料复合材料是将两种或两种以上的材料复合成一体形成的材料。 复合材料集中了组成材料的优点，并避免了组成材料的弱点，其既 能充分利用资源，又能节约能源。因此世界各国都把复合材料作为大有发展前途的一类新型材料来研究。由于复合材料一般具有强度高、质量小、 耐高温、耐腐蚀等优 异性能，在综合性能上超过了单一材料