《課題3 有機合成材料》教案(附導(dǎo)學(xué)案)

1、課題 3 有機合成材料教案【教學(xué)目標】知識與技能：1. 了解有機物的概念，能區(qū)分有機物和無機物；2. 知道塑料、合成纖維、合成橡膠是重要的有機合成材料及在生產(chǎn)和生活 中的重要作用；1. 認識“白色污染”及其危害、解決方法。過程與方法：1. 通過塑料性質(zhì)的探究及鑒別天然纖維和合成纖維的實驗，發(fā)展學(xué)生科學(xué) 探究的能力；2. 通過合成材料在生產(chǎn)和生活中有著重要作用的學(xué)習，認識化學(xué)在生產(chǎn)和 生活中的重要地位，培養(yǎng)學(xué)習化學(xué)的興趣；1. 了解有機合成材料的特點、用途和對環(huán)境的危害，認識環(huán)境保護的重要性。 情感態(tài)度與價值觀：1. 認識有機合成材料對人類社會進步所起的重要作用，體會學(xué)習化學(xué)的價 值；2. 培養(yǎng)

2、學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注社會、關(guān)注人類生存環(huán)境的情感?！局攸c難點】1 知道什么是有機物，了解有機高分子材料的分類和用途。2 了解有機合成材料的種類和用途以及塑料對環(huán)境的影響，認識環(huán)境保護 的重要性。【教學(xué)方法】 討論法、實驗法【教學(xué)過程】創(chuàng)設(shè)情景 我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫淖疃嗟囊活愇镔|(zhì)是什么？請舉例說明。 提出問題什么是有機化合物？請同學(xué)們完成課本 p102 探究。學(xué)生活動 討論有機化合物和無機化合物的區(qū)別提出問題什么是有機合成材料？請同學(xué)們閱讀課本 p103歸納總結(jié)有些有機物的相對分子質(zhì)量較大，通常稱它們?yōu)橛袡C高分子，用有機高分子制成的材料稱為有機高分子材料，它又分天然有機高分子材料和有機 合成材料，合

3、成材料的用途很廣，下面一起來研究：有機合成材料板書三大有機合成材料1、塑料學(xué)生實驗 探究塑料的一些性質(zhì)：聚乙烯為例實驗內(nèi)容加熱冷卻加熱實驗記錄【歸納總結(jié)】按受熱時的表現(xiàn)，塑料可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料。加 熱后又可以熔化的塑料稱為熱塑性塑料；一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化的塑料稱 為熱固性塑料。【應(yīng)用】根據(jù)剛才的實驗和生活經(jīng)驗，討論下列問題：1 雨衣2 根據(jù)你到書店或超市買東西的生活經(jīng)驗，談?wù)動糜诎b的塑料袋是如何 封口的？它們是熱塑性塑料還是熱固性塑料？3 手電筒的外殼4 炒菜用的鍋的手柄是熱塑性塑料還是熱固性塑料？2、合成纖維提出問題買衣服時，怎樣知道面料的種類呢？穿不同布料的服裝時，你有

4、 什么不同的感覺？學(xué)生收集衣服標簽，通過查看標簽，了解纖維的種類，并根據(jù) 生活經(jīng)驗，區(qū)分天然纖維與合成纖維。學(xué)生實驗：燃燒棉花、純羊毛線與滌綸、錦綸實驗內(nèi)容棉花純羊毛滌綸錦綸燃燒現(xiàn)象得到結(jié)論 天然材料和合成材料的區(qū)別3、合成橡膠【圖片投影】橡膠樹天然橡膠 【介紹】介紹合成橡膠的優(yōu)點?！疽龑?dǎo)交流】引導(dǎo)學(xué)生交流合成橡膠在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用?；脽羝故舅芰侠鴮Υ笞匀坏奈廴尽Ｌ岢鰡栴}什么叫 “白色污染”？ 廢棄塑料帶來的污染叫“白色污染” 學(xué)生討論使用塑料的利與弊。得到結(jié)論防止“白色污染”的措施1 減少使用不必要的塑料制品2 重復(fù)使用某些塑料制品3 使用一些新型的、可降解的塑料4 回收各種廢棄塑料小

5、結(jié)合成材料在人類社會進步中起著巨大的作用，但是不合理的使用也會 給人類帶來危害。所以我們要合理使用、科學(xué)使用合成材料?！景鍟O(shè)計】課題 3有機合成材料一、三大有機合成材料1、塑料：熱塑性塑料和熱固性塑料。加熱后又可以熔化的塑料稱為熱塑性塑料；一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化的 塑料稱為熱固性塑料。2、 合成纖維3、 合成橡膠二、“白色污染”1、 概念： 廢棄塑料帶來的污染2、 防止“白色污染”的措施：1 減少使用不必要的塑料制品2 重復(fù)使用某些塑料制品3 使用一些新型的、可降解的塑料4 回收各種廢棄塑料課題 3 有機合成材料導(dǎo)學(xué)案學(xué)習目標1、 知道什么是有機物，了解有機高分子材料的分類和用途。2、

6、了解有機合成材料的特點、用途和對環(huán)境的危害，認識環(huán)境保護的重要 性。3、 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力和表達能力，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的能力。 情境導(dǎo)入自年僅 24 歲的維勒用無機物氰和氨水合成了尿素，給予有機物只能來源于 有生命的動植物的神秘活力論以致命打擊后，人們又以無機物為原料合成了多種 有機酸、油脂類、糖類、徹底地打破了無機物與有機物之間的絕對界限。本課題 的重點就是想讓大家多了解一些常見的有機化合物和有機合成材料。知識準備完成課本 p102 探究的表格及討論并展示。學(xué)習研討【自主學(xué)習】1、 結(jié)合上表討論，閱讀課本 p102-108。2、 閱讀下列“課文全解補充”。一、有機合成材料用有機高

7、分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。棉花、羊毛和天然橡 膠等都屬于天然有機高分子材料，而日常生活中用得最多的塑料、合成纖維和合 成橡膠等則屬于合成有機高分子材料，簡稱合成材料。（一）塑料我們一般稱為“塑料”的物質(zhì)是一個包括很多材料的大家族，全部由合成樹 脂組成，這就是聚合物，例如聚乙烯（pe）就是由成千上萬個乙烯分子聚合而成 的高分子化合物。當小分子連接構(gòu)成高分子時，有的形成很長的鏈狀，有的由鏈狀結(jié)成網(wǎng)狀， 鏈狀結(jié)構(gòu)的高分子材料加熱時熔化，冷卻后變成固體，再加熱又可熔化，因而具有熱塑性，可以反復(fù)加工，多次使用，如聚乙烯塑料（pe）、聚氯乙烯（pvc）、 聚丙烯（pp）、聚對苯二甲酸乙二酯（

8、即聚酯 pet）。有些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子（如酚醛塑料）一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化，因而 具有熱固性。塑料目前尚無確切的分類，一般分類如下：1按塑料的物理化學(xué)性能分熱塑性塑料：在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙 烯塑料、聚氯乙烯塑料。熱固性塑料：因受熱或其他條件能固化成不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、 環(huán)氧塑料等。2按塑料用途分通用塑料：一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。如聚乙烯、聚 丙烯、聚氯乙烯等。工程塑料：一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定 性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程構(gòu)件的塑料。如 abs、尼 龍、聚砜等。特種塑料：一般

9、指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等），應(yīng)用于特殊要求的 塑料。如氟塑料、有機硅等。塑料具有優(yōu)良的化學(xué)性能。一般塑料對酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能 力，特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐“王水”等強 腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕，被稱為“塑料王”。另外還具有良好的透光及防護性能。多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制 品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料像玻璃一樣透明。有機玻璃化學(xué)名稱為聚甲 基丙烯酸甲酯，可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具 有良好的透光和保暖性能，大量用作農(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護性能，因此常 用作防護保裝用品，如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。塑料已被廣泛用于

10、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑、包裝、國防尖端工業(yè)以及人們?nèi)粘?生活等各個領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)方面：大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、魚 網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等。工業(yè)方面：電氣和電子工業(yè)廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料；在機械 工業(yè)中用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件代替金屬制品；在化學(xué)工 業(yè)中用塑料作管道、各種容器及其他防腐材料；在建筑工業(yè)中作門窗、樓梯扶手、 地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、排水管件、裝飾板和衛(wèi)生潔具等。（二）多種多樣的橡膠在 50 年前，“橡膠”一詞是專指生橡膠的，也就是從熱帶植物巴西三葉膠 的膠乳提煉出來的。然而在今天，世界半數(shù)以上的橡膠是指合成橡膠。合成橡膠的種類很多，

11、比如：制造輪胎使用的丁苯橡膠（苯乙烯和丁二烯的 共聚物）或乙丙烯橡膠（erp）；用于汽車配件的有氯丁橡膠及另一種具有天然 橡膠各種性能的異戊橡膠。一只輪胎并不是只由一種橡膠做成的。輪胎的底面用非常耐磨的丁苯橡膠。 丁苯橡膠也用在輪胎的側(cè)面提高彎道的耐磨性。與空氣接觸的內(nèi)胎用丁基橡膠， 它有很好的絕緣性，尤其是有高不透氣性。在輪胎密封方面合成纖維也起著重要作用。為防止輪胎變形，用聚酯制的纖 維逆旋轉(zhuǎn)方向繞在輪胎結(jié)構(gòu)內(nèi)部。聚酯制的纖維也可與極結(jié)實的聚酰胺纖維（最 著名的叫凱芙拉）以及鋼纖維一起編織，以增加輪胎的強度和輪胎對路面的耐磨 性。輪胎生產(chǎn)中還有另一種不可缺少的增強劑是炭黑。這是一種極細的碳

12、粉末， 它可以增加橡膠的抗拉、抗切割和抗磨損的強度。（三）復(fù)合人造纖維復(fù)合纖維是由兩種聚合物“粘”成單絲的化纖。由于兩種聚合物的成分、力 學(xué)機械性能不同，如收縮率不同，所以產(chǎn)生強烈收縮，形成天然永久的卷曲狀。 復(fù)合纖維具有“揚長避短”的特點，例如滌綸和錦綸是合成纖維的兩大品種，各 有優(yōu)點、缺點：滌綸纖維的保形性好，剛性強，做成的服裝挺括，可惜不易染色； 錦綸纖維染色性好，但彈性差，易起皺。如果用錦綸作皮層、滌綸作芯層，復(fù)合 為錦滌纖維，就能使兩者的缺點退而避之，而使兩者的優(yōu)點兼而有之。（四）裝扮世界的化纖走進百貨商店，最吸引人的莫過于布料和服裝柜臺。那些花花綠綠、五顏六 色的布匹和服裝使人流連

13、忘返。這里很大一份功勞要歸于當今的化學(xué)纖維。人造 化學(xué)纖維把世界裝扮得更加豐富多彩了。人們應(yīng)記得，就在幾十年以前，人類服裝幾乎全部來自天然纖維棉花（當然 還有絲綢）。棉花的生產(chǎn)要占用大片耕地，其產(chǎn)量還要受到氣候、肥料、蟲害等 諸多因素的影響，而且棉布的結(jié)實度、挺括度也遠不及化纖布料。隨著生活水平的提高和人口的不斷增長，傳統(tǒng)的棉、麻、絲、毛料，無論品 質(zhì)或數(shù)量，都已遠遠不能滿足我們的需要。20 世紀中葉，科學(xué)家和工程技術(shù)人 員通過研究發(fā)現(xiàn)，利用石油等天然礦物及其他化學(xué)物質(zhì)可以合成人造高分子纖維 材料。此后，各種各樣的化學(xué)纖維如雨后春筍般地不斷涌現(xiàn)。目前，化學(xué)纖維主 要有六大類：滌綸（的確良）、錦

14、綸（尼龍）、腈綸（人造羊毛）、丙綸、維綸 （維尼綸）和膠粘纖維。除了大家熟知的衣料化纖之外，科技人員還發(fā)明了許多 新型纖維。（五）碳纖維在復(fù)合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與 有機樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復(fù)合材料 相繼研制成功，性能不斷得到改進，使復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面 讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一 般在 90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo) 熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔

15、軟、 可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很 高的比強度。碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)熱穩(wěn)定 氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，做成結(jié)構(gòu)材料，如： 碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。在強度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的 領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢。二、合成材料的應(yīng)用與發(fā)展對人類環(huán)境的影響合成材料的應(yīng)用與發(fā)展，大大方便了人類的生活，但是，合成材料廢棄物的 急劇增加也帶來了環(huán)境問題。廢棄塑料帶來的“白色污染”尤為嚴重，這是因為 大多數(shù)塑料在自然界

16、中很難降解，長期堆積會破壞土壤，污染地下水，危害海洋 生物的生存；而且如果焚燒含氯塑料會產(chǎn)生有毒的含氯化合物，從而對空氣造成 污染。為了保護人類的生存環(huán)境，人們開始著手利用廢棄塑料，使它成為有用的資 源：（1）直接用作材料。如回收聚乙烯塑料并制成再生薄膜，用作包裝袋； （2）熱解成單體。如有機玻璃熱解得到單體，再重新聚合為成品；又如，聚苯乙烯包裝材料和一次性飯盒用 bao 處理，使其在高溫下分解成單體，然后再 制成樹脂；（3）制成燃油和燃氣。不能或難以分解的塑料可在催化劑存在下，熱解成 柴油、煤油和汽油，甚至裂解為氣態(tài)烴和氫氣作燃料。科學(xué)家展望，21 世紀的高分子化學(xué)，除了要研究和生產(chǎn)出新的功

17、能高分子 和生物醫(yī)用高分子外，還要制造出對環(huán)境友好的高分子，包括在環(huán)境中可降解的 塑料。例如，以乙烯和 co 為原料制成聚乙烯光降解塑料；以纖維素和淀粉為原 料制成微生物降解塑料等。可以確信，人類既然能夠創(chuàng)造出性能各異的塑料，也一定能解決廢棄塑料所 帶來的環(huán)境問題。閱讀課文和材料后，完成下列內(nèi)容：1、有機化合物（簡稱 ）都含有 ，如 、 、等；含有碳元素的化合物 等。都是有機物，如 、 、2 有機高分子化合物是指_很大的有機物，簡稱有機高 分子，高分子化合物按其來源可分為_和_兩大類；棉花、羊 毛、天然橡膠等屬于_，塑料、合成纖維等屬于_。3 鏈狀結(jié)構(gòu)的高分子材料具有_性。而多數(shù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分

18、子材 料一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化，因而具有_性?！緦W(xué)生實驗 1】加熱塑料片所用樣品塑料袋片（鏈狀）鍋柄碎片（網(wǎng)狀）現(xiàn)象【交流討論】1、通過實驗?zāi)隳艿玫绞裁唇Y(jié)論？2、裝食品用的聚乙烯塑料袋應(yīng)如何封口？電木插座破裂后能否熱修補？【學(xué)生實驗 2】燃燒不同的線線的類別燃燒時的現(xiàn)象棉線毛線腈綸線【學(xué)生實驗 3】拉扯橡皮筋，你發(fā)現(xiàn)橡膠具有性。用砂紙打磨網(wǎng)球鞋底，你發(fā)現(xiàn)橡膠具有燃燒車輪外胎碎片，你發(fā)現(xiàn) 。 實驗桌面上鋪了一層橡膠，是因為 。 重復(fù)閱讀課本 p105-107：1、 認識使用塑料的利弊及解決方法。性。結(jié)論2、 認識塑料制品回收的標志。典例精析例 1科技文獻中經(jīng)常出現(xiàn)下列詞匯，其中與相關(guān)物質(zhì)的顏

19、色并無聯(lián)系的 是（ ）a赤色海潮 b綠色食品 c白色污染 d棕色煙氣解析：赤色海潮是海潮中存在著大量藻類物質(zhì)，形成暗紅色的色帶；綠色食 品是指生產(chǎn)食品所用的原料在生產(chǎn)過程中不使用農(nóng)藥、化肥，并且是在環(huán)境污染 程度小的地域生產(chǎn)的；白色污染是指廢棄的塑料制品的污染，常見的有聚乙烯、 聚氯乙烯、聚苯乙烯等，產(chǎn)品通常呈白色或無色；棕色煙氣是指煉鋼廠的廢氣， 其中含有 fe o 和 co，因 fe o 是紅色而使廢氣呈棕色。2 3 2 3答案：選 b點撥：本題主要考查以上詞匯的內(nèi)涵及相關(guān)的化學(xué)知識，提高對環(huán)境保護的 認識。例 2有一塊布料，請你鑒別是羊毛織物還是化纖織物。答案：從布料的毛邊抽一根絲，用火

20、點燃，如聞到有燒焦羽毛的氣味，燃燒 后的剩余物可以用手指擠壓成粉末狀，則為羊毛織物。如無焦糊味，且燃燒后的 剩余物用手指擠壓不成粉末狀的，則為化纖制品。點撥：區(qū)分羊毛和化纖的方法有多種，比如光澤度、手感等。對于經(jīng)驗不豐 富的我們來說，用燃燒的方法要穩(wěn)妥一些。羊毛接近火焰時先卷縮，燃燒時有燒 毛發(fā)的焦糊味，燃燒后灰燼較多，為帶有光澤的硬塊，用手指一壓就變成粉末。 而化學(xué)纖維如錦綸接近火焰時迅速卷縮，燃燒比較緩慢，有芹菜氣味，趁熱可以 拉成絲，灰燼為灰褐色玻璃球狀，不易破碎。學(xué)情檢測1、 生活中的下列物品，其主要成分不屬于有機物的是 （ ） a.大理石 b.白糖 c酒精 d.蛋白質(zhì)2、 下列物品，由有機合成材料制成的是 （ ）a.氣車輪胎 b.瓷碗 c木桌 d.鋁合金門窗3、有機合成材料的出現(xiàn)是材料發(fā)展史上的一次重大突破。人們常說的三大 合成材料是指 （ ）a、棉花、羊毛、天然橡膠 b、塑料、合成纖維、合成橡膠c、棉花、羊毛、塑料 d、棉花、合成纖