2024-2025学年高中化学 第5章 第2节 应用广泛的高分子材料 第3节 功能高分子材料教学实录 新人教版选修5

2024-2025学年高中化学第5章第2节应用广泛的高分子材料第3节功能高分子材料教学实录新人教版选修5授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路本节课以“应用广泛的高分子材料”和“功能高分子材料”为主题，通过引入生活中的实例，引导学生认识高分子材料的重要性及其在各个领域的应用。结合教材内容，设计了一系列实践活动，让学生亲自动手，体验高分子材料的制备和改性过程，提高学生的实验操作能力和创新思维。核心素养目标培养学生对化学科学探究的兴趣，提高学生的科学思维能力和创新意识。通过高分子材料的学习，强化学生的实验操作技能，培养学生的实践能力和问题解决能力。同时，引导学生关注化学与生活的联系，增强社会责任感和环保意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在学习本节内容前，已经学习了基本的有机化学知识，包括有机化合物的命名、结构、性质等，以及基本的化学反应原理。此外，学生还对一些常见的高分子材料有所了解，如塑料、橡胶、纤维等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对高分子材料在日常生活中的应用通常表现出较高的兴趣。他们具备一定的观察力和分析能力，能够通过实验和实例理解新知识。学习风格上，学生中既有喜欢理论学习的，也有更倾向于实践操作的，因此需要采用多种教学方法来满足不同学生的学习需求。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生对高分子材料的结构和性质可能感到抽象和难以理解，特别是在涉及聚合反应和分子结构变化时。此外，实验操作过程中可能会遇到实验技能不足、安全意识不够等问题。针对这些困难，教师应提供充分的指导，并通过小组合作、分层教学等方式帮助学生克服挑战。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，通过讲解高分子材料的分类、结构和性质，引导学生思考其应用原理。

2.设计实验活动，让学生亲自参与高分子材料的制备和性质测试，强化理论与实践的结合。

3.利用多媒体教学资源，如视频、图片和3D模型，帮助学生直观理解高分子材料的微观结构及其变化过程。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：提前一周，通过在线平台发布关于高分子材料分类和基本结构的PPT和视频资料，要求学生阅读并总结高分子材料的定义和常见类型。

设计预习问题：设计问题如“什么是高分子材料？它们在生活中的应用有哪些？”引导学生思考。

监控预习进度：通过在线平台查看学生提交的预习笔记和问题，确保所有学生都完成了预习任务。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生通过查阅资料，对高分子材料有了初步的认识。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，并记录下自己的理解和疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记和问题以电子文档形式提交。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过预习资料和问题，培养学生自主学习的能力。

信息技术手段：利用在线平台方便学生提交预习成果和教师监控进度。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：以生活中常见的高分子材料（如塑料袋、塑料瓶）为例，引入高分子材料的概念。

讲解知识点：详细讲解高分子材料的合成过程、结构特点及其性质。

组织课堂活动：安排学生进行小组讨论，分析不同类型高分子材料的优缺点。

解答疑问：针对学生提出的关于高分子材料在环境中的影响等问题进行解答。

学生活动：

听讲并思考：学生跟随老师的讲解，思考高分子材料的相关知识。

参与课堂活动：学生在小组讨论中分享自己的观点，学习他人的见解。

提问与讨论：学生就高分子材料的应用和环境影响等问题提出问题，进行讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解，使学生掌握高分子材料的基本知识。

活动法：通过小组讨论，提高学生的参与度和合作能力。

作用与目的：

通过讲解，帮助学生掌握高分子材料的基本知识。

通过实践活动，提高学生的分析和解决问题的能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置设计一种新型高分子材料，并分析其可能的应用场景。

提供拓展资源：推荐相关书籍和网站，供学生进一步了解高分子材料的研究进展。

反馈作业情况：对学生的作业进行批改，提供反馈和指导。

学生活动：

完成作业：学生根据作业要求，设计新型高分子材料并撰写报告。

拓展学习：利用推荐资源，学生进行更深入的学习。

反思总结：学生对自己的设计过程和结果进行反思，总结经验教训。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过完成作业，巩固所学知识并提高设计能力。

反思总结法：通过反思，帮助学生形成批判性思维。

作用与目的：

通过作业，加深学生对高分子材料应用的理解。

通过拓展学习，拓宽学生的知识面和视野。

通过反思，提高学生的自我评估和自我提升能力。学生学习效果学生学习效果

在本节课的学习过程中，学生通过多种教学活动的参与，取得了以下方面的效果：

1.知识掌握方面：

学生能够准确描述高分子材料的定义、分类、结构和性质，了解高分子材料的基本合成方法。

学生掌握了高分子材料在生活中的应用，如塑料、橡胶、纤维等，并能够分析这些材料的特点和优缺点。

学生了解了高分子材料在环境保护、能源利用等领域的重要性，以及其在现代社会中的广泛应用。

2.技能培养方面：

学生通过实验活动，掌握了高分子材料的基本制备方法，如聚合反应、交联反应等。

学生在实验过程中培养了观察、分析、归纳和总结的能力，提高了实验操作技能。

学生通过小组讨论和合作，提高了沟通、表达和团队协作能力。

3.思维能力方面：

学生在预习和课堂学习中，能够运用比较、分析、归纳等思维方法，对高分子材料的相关知识进行深入思考。

学生在面对实际问题时，能够运用所学知识进行创新性思考，提出解决问题的方案。

学生在讨论和辩论中，培养了批判性思维和逻辑思维能力。

4.学习兴趣方面：

学生通过学习高分子材料，对化学学科产生了浓厚的兴趣，激发了进一步探索化学世界的热情。

学生在了解高分子材料在生活中的应用后，对化学与生活的联系有了更深刻的认识，提高了学习化学的积极性。

学生在参与实验和实践活动后，对化学实验产生了浓厚的兴趣，愿意主动尝试新的实验方法。

5.社会责任感方面：

学生在了解高分子材料对环境的影响后，增强了环保意识，认识到自己在保护环境中的责任。

学生在讨论高分子材料的应用时，关注了可持续发展问题，提出了减少塑料使用、提高材料回收利用率等建议。

学生在课堂讨论中，关注了化学与社会的联系，认识到化学在推动社会进步中的重要作用。

6.自我提升方面：

学生通过本节课的学习，提高了自主学习能力，学会了如何查找资料、整理笔记、提出问题。

学生在反思总结中，发现了自己的不足，明确了改进方向，为今后的学习奠定了基础。

学生在参与课堂活动和实验过程中，锻炼了自己的意志品质，培养了良好的学习习惯。课后作业为了巩固学生对高分子材料章节的理解和应用，以下设计了一系列课后作业，涵盖不同类型和难度层次的问题：

1.**实验设计题**

题目：设计一个实验方案，以聚乙烯醇（PVA）为原料，制备一种具有防水性能的涂膜。

答案：实验步骤如下：

-准备一定量的聚乙烯醇粉末，溶解于一定浓度的氢氧化钠溶液中，搅拌均匀。

-将溶液加热至沸腾，持续搅拌直至完全溶解。

-稍冷却后，向溶液中加入适量的交联剂，如甲醛溶液，进行交联反应。

-反应完成后，将溶液涂覆在干燥的玻璃板上，室温下干燥成膜。

-测试涂膜的防水性能，记录数据。

2.**应用分析题**

题目：分析聚氯乙烯（PVC）在建筑材料中的应用及其优缺点。

答案：

-优点：PVC材料具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和加工性能，适用于管道、地板和窗户框架等。

-缺点：PVC在生产和废弃处理过程中可能释放有害物质，对环境有一定影响；同时，PVC不耐高温，长期暴露在高温环境中会变形。

3.**分子结构题**

题目：绘制聚乙烯（PE）的分子结构简图，并解释其线性结构和结晶性对材料性能的影响。

答案：聚乙烯的分子结构简图如下：


解释：

-线性结构：聚乙烯的线性结构使其具有良好的延展性和强度。

-结晶性：聚乙烯具有一定的结晶性，可以提高其密度和机械性能，但同时也降低了其柔韧性。

4.**问题解决题**

题目：如何处理废弃的橡胶制品，使其资源化利用？

答案：废弃橡胶制品可以通过以下几种方式进行资源化利用：

-热解：将橡胶制品加热至高温，分解为有用的化学品和燃料。

-湿法处理：使用化学溶剂溶解橡胶，然后通过过滤和干燥等步骤回收橡胶。

-机械再生：将橡胶制品粉碎成橡胶颗粒，作为再生橡胶的原料。

5.**创新设计题**

题目：设计一种基于高分子材料的智能包装，用于检测食品中的有害物质。

答案：设计思路如下：

-选择对有害物质有特异响应的高分子材料，如对重金属离子有吸附作用的材料。

-设计一种可嵌入传感器的高分子材料包装，当有害物质接触材料时，传感器发生变化。

-通过颜色变化、电信号或其他方式，实时监测食品中的有害物质含量。内容逻辑关系①高分子材料的分类

-重点知识点：天然高分子材料、合成高分子材料

-关键词：天然橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯

-句子：高分子材料分为天然和合成两大类，合成高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯等。

②高分子材料的结构

-重点知识点：高分子链的线性结构、支链结构、交联结构

-关键词：链节、链段、聚合度、分子量

-句子：高分子材料的结构包括链节、链段和交联结构，这些结构决定了材料的性质。

③高分子材料的性质

-重点知识点：物理性质、化学性质、力学性能

-关键词：透明度、硬度、韧性、耐热性、耐化学性

-句子：高分子材料的性质包括物理性质、化学性质和力学性能，这些性质与其应用密切相关。

④高分子材料的制备

-重点知识点：聚合反应、交联反应、后处理

-关键词：单体、催化剂、引发剂、聚合度

-句子：高分子材料的制备过程包括聚合反应、交联反应和后处理，这些步骤决