2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第三單元 化學(xué)與材料的發(fā)展 3.3 高分子化合物與材料教案2 新人教版選修2

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第三單元化學(xué)與材料的發(fā)展3.3高分子化合物與材料教案2新人教版選修2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第三單元“化學(xué)與材料的發(fā)展”中的3.3節(jié)“高分子化合物與材料”。本節(jié)課的主要內(nèi)容有：

1.高分子化合物的概念：高分子化合物是由眾多重復(fù)的小分子單元（單體）通過共價鍵連接而成的大分子，具有較高的分子量和獨特的物理、化學(xué)性質(zhì)。

2.有機高分子的分類：根據(jù)單體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，有機高分子可以分為天然有機高分子和合成有機高分子。天然有機高分子如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等，合成有機高分子如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

3.高分子材料的性質(zhì)與應(yīng)用：高分子材料具有輕質(zhì)、耐磨、耐腐蝕、絕緣、熱塑性等特點，廣泛應(yīng)用于日常生活、醫(yī)療器械、建筑、汽車、電子等領(lǐng)域。例如，聚乙烯塑料廣泛用于食品包裝、醫(yī)療器械等領(lǐng)域；聚氨酯泡沫材料廣泛用于家具、建筑、保溫等行業(yè)。

4.高分子化合物的制備方法：主要介紹聚合反應(yīng)，包括加成聚合、縮聚反應(yīng)等。如聚乙烯的制備是通過乙烯的加成聚合反應(yīng)得到；尼龍66的制備是通過己內(nèi)酰胺的縮聚反應(yīng)得到。

5.高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系：介紹高分子化合物的鏈結(jié)構(gòu)、交聯(lián)結(jié)構(gòu)對其性能的影響，如鏈結(jié)構(gòu)的影響因素有鏈長短、鏈形狀、支鏈結(jié)構(gòu)等；交聯(lián)結(jié)構(gòu)的影響因素有交聯(lián)密度、交聯(lián)方式等。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責任等學(xué)科核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)高分子化合物的概念、分類、性質(zhì)、制備方法以及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，使學(xué)生能夠：

1.認識高分子化合物的特征，理解高分子材料在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用，提高學(xué)生對化學(xué)與生活、生產(chǎn)的聯(lián)系的認識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。

2.通過學(xué)習(xí)高分子化合物的制備方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的實驗技能。

3.通過對高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認識到化學(xué)在解決實際問題中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責任。

4.通過對高分子材料的性質(zhì)與應(yīng)用的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識分析、解決實際問題，提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責任。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了有機化學(xué)的基本概念、化學(xué)鍵的類型、聚合反應(yīng)等知識。此外，學(xué)生還應(yīng)該具備一定的實驗操作能力和觀察能力，能夠進行簡單的實驗操作和數(shù)據(jù)分析。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風格：對于化學(xué)學(xué)科，學(xué)生可能對實驗操作、物質(zhì)變化和解決實際問題等方面比較感興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生可能對新知識有一定的接受能力，但在高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的理解上可能會遇到一定困難。在學(xué)習(xí)風格上，學(xué)生可能更傾向于通過實驗和實際案例來學(xué)習(xí)化學(xué)知識。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)高分子化合物的概念和分類時，學(xué)生可能會對高分子的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)之間的聯(lián)系感到困惑。在理解高分子材料的性質(zhì)與應(yīng)用時，學(xué)生可能會對材料科學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和復(fù)雜性感到挑戰(zhàn)。此外，在分析高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系時，學(xué)生可能會遇到難以理解高分子的結(jié)構(gòu)對性能的影響。教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計算機、實驗儀器（如顯微鏡、電子天平）、實驗室、化學(xué)試劑等。

2.課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫等。

3.信息化資源：教學(xué)PPT、視頻資料、實驗操作演示動畫、在線學(xué)習(xí)平臺等。

4.教學(xué)手段：講授法、實驗法、討論法、案例分析法、小組合作學(xué)習(xí)等。教學(xué)實施過程1.課前自主探索：

教師活動：設(shè)計并發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，包括高分子化合物的概念、分類、性質(zhì)、制備方法等知識點，要求學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫進行自主學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)，利用網(wǎng)絡(luò)資源進行自學(xué)，了解高分子化合物的相關(guān)知識，并完成預(yù)習(xí)報告。

教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法

教學(xué)手段：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫、預(yù)習(xí)報告

作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強化技能：

教師活動：

（1）通過PPT展示高分子化合物的概念、分類、性質(zhì)、制備方法等知識點，引導(dǎo)學(xué)生回顧自學(xué)內(nèi)容。

（2）組織學(xué)生進行實驗操作，觀察高分子化合物的性質(zhì)，如熱塑性、耐磨性等。

（3）引導(dǎo)學(xué)生討論高分子材料在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用，分析高分子材料的優(yōu)點和不足。

學(xué)生活動：

（1）聽取教師講解，參與實驗操作，觀察并記錄高分子化合物的性質(zhì)。

（2）分組討論高分子材料在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用，總結(jié)優(yōu)缺點。

教學(xué)方法：講授法、實驗法、討論法

教學(xué)手段：PPT、實驗儀器、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫

作用和目的：鞏固高分子化合物的相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和團隊協(xié)作能力。

3.課后拓展應(yīng)用：

教師活動：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，分析現(xiàn)實生活中的一種高分子材料，如聚乙烯、聚氨酯等，并撰寫分析報告。

學(xué)生活動：根據(jù)課后作業(yè)要求，學(xué)生通過查閱資料、分析實例，完成高分子材料分析報告。

教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法

教學(xué)手段：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、資料查閱

作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責任。知識點梳理1.高分子化合物的概念：高分子化合物是由眾多重復(fù)的小分子單元（單體）通過共價鍵連接而成的大分子，具有較高的分子量和獨特的物理、化學(xué)性質(zhì)。

2.有機高分子的分類：根據(jù)單體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，有機高分子可以分為天然有機高分子和合成有機高分子。天然有機高分子如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等，合成有機高分子如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

3.高分子材料的性質(zhì)與應(yīng)用：高分子材料具有輕質(zhì)、耐磨、耐腐蝕、絕緣、熱塑性等特點，廣泛應(yīng)用于日常生活、醫(yī)療器械、建筑、汽車、電子等領(lǐng)域。例如，聚乙烯塑料廣泛用于食品包裝、醫(yī)療器械等領(lǐng)域；聚氨酯泡沫材料廣泛用于家具、建筑、保溫等行業(yè)。

4.高分子化合物的制備方法：主要介紹聚合反應(yīng)，包括加成聚合、縮聚反應(yīng)等。如聚乙烯的制備是通過乙烯的加成聚合反應(yīng)得到；尼龍66的制備是通過己內(nèi)酰胺的縮聚反應(yīng)得到。

5.高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系：介紹高分子化合物的鏈結(jié)構(gòu)、交聯(lián)結(jié)構(gòu)對其性能的影響，如鏈結(jié)構(gòu)的影響因素有鏈長短、鏈形狀、支鏈結(jié)構(gòu)等；交聯(lián)結(jié)構(gòu)的影響因素有交聯(lián)密度、交聯(lián)方式等。

6.聚乙烯的結(jié)構(gòu)與性能：聚乙烯是由乙烯單體通過加成聚合反應(yīng)得到的高分子化合物，具有熱塑性、耐腐蝕、絕緣等特點。聚乙烯的性能受到其鏈結(jié)構(gòu)的影響，如鏈長短、支鏈結(jié)構(gòu)等。

7.聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能：聚氯乙烯是由氯乙烯單體通過加成聚合反應(yīng)得到的高分子化合物，具有熱塑性、耐磨、耐腐蝕等特點。聚氯乙烯的性能受到氯含量、鏈結(jié)構(gòu)等因素的影響。

8.聚丙烯的結(jié)構(gòu)與性能：聚丙烯是由丙烯單體通過加成聚合反應(yīng)得到的高分子化合物，具有熱塑性、耐磨、耐腐蝕等特點。聚丙烯的性能受到鏈結(jié)構(gòu)、甲基支鏈等因素的影響。

9.聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性能：聚氨酯是由異氰酸酯和多元醇通過縮聚反應(yīng)得到的高分子化合物，具有彈性好、耐磨、耐腐蝕等特點。聚氨酯的性能受到異氰酸酯含量、多元醇結(jié)構(gòu)等因素的影響。

10.纖維素的結(jié)構(gòu)與性能：纖維素是由葡萄糖單元通過β-1,4-糖苷鍵連接而成的高分子化合物，具有天然纖維的性質(zhì)。纖維素的性能受到纖維素結(jié)晶度、分子結(jié)構(gòu)等因素的影響。

11.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能：蛋白質(zhì)是由氨基酸單元通過肽鍵連接而成的高分子化合物，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和不溶于水的特性。蛋白質(zhì)的性能受到氨基酸序列、三維結(jié)構(gòu)等因素的影響。

12.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能：尼龍是由己內(nèi)酰胺通過縮聚反應(yīng)得到的高分子化合物，具有彈性好、耐磨、耐腐蝕等特點。尼龍的性能受到己內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)等因素的影響。

13.高分子材料在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用：高分子材料在日常生活和工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，如塑料袋、塑料瓶、橡膠輪胎、纖維制品、醫(yī)療器械等。

14.高分子材料的優(yōu)缺點分析：高分子材料具有輕質(zhì)、耐磨、耐腐蝕等特點，但同時也存在易燃、耐熱性差等缺點。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求選擇合適的高分子材料。

15.高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系分析：高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能之間存在密切關(guān)系，通過調(diào)整高分子化合物的結(jié)構(gòu)，可以改變其性能，滿足不同的應(yīng)用需求。

16.高分子材料的可持續(xù)發(fā)展：高分子材料的可持續(xù)發(fā)展是當前研究的重要方向，包括生物基高分子材料、生物降解高分子材料等。這些材料具有環(huán)境友好、可再生等優(yōu)點，有助于減少環(huán)境污染和資源消耗。課堂小結(jié)，當堂檢測1.課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了高分子化合物的概念、分類、性質(zhì)、制備方法以及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。通過實驗和討論，我們深入了解了高分子材料的性質(zhì)和應(yīng)用，并探討了高分子材料的可持續(xù)發(fā)展問題。希望同學(xué)們能夠掌握高分子化合物的相關(guān)知識，并能夠運用所學(xué)知識解決實際問題。

2.當堂檢測：

（1）高分子化合物的定義是什么？請簡述其特點。

（2）有機高分子可以分為哪兩類？請舉例說明。

（3）高分子材料具有哪些優(yōu)點和缺點？請列舉至少三種。

（4）聚乙烯和聚氯乙烯的制備方法分別是什么？它們的主要性能有何不同？

（5）纖維素、蛋白質(zhì)和尼龍的結(jié)構(gòu)與性能有何特點？請簡要描述。

（6）高分子材料在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用有哪些？請舉例說明。

（7）高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能之間有何關(guān)系？請簡要闡述。

（8）請列舉兩種具有可持續(xù)發(fā)展特點的高分子材料。

請同學(xué)們在課堂時間內(nèi)完成上述檢測題目，我們將進行及時批改和講解。板書設(shè)計1.高分子化合物的概念

-由眾多重復(fù)的小分子單元（單體）通過共價鍵連接而成的大分子

-具有較高的分子量和獨特的物理、化學(xué)性質(zhì)

2.有機高分子的分類

-天然有機高分子：淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等

-合成有機高分子：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等

3.高分子材料的性質(zhì)與應(yīng)用

-輕質(zhì)、耐磨、耐腐蝕、絕緣、熱塑性等特點

-廣泛應(yīng)用于日常生活、醫(yī)療器械、建筑、汽車、電子等領(lǐng)域

4.高分子化合物的制備方法

-聚合反應(yīng)：加成聚合、縮聚反應(yīng)

-實例：聚乙烯的制備（乙烯的加成聚合反應(yīng)）、尼龍66的制備（己內(nèi)酰胺的縮聚反應(yīng)）

5.高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系

-鏈結(jié)構(gòu)：鏈長短、鏈形狀、支鏈結(jié)構(gòu)等

-交聯(lián)結(jié)構(gòu)：交聯(lián)密度、交聯(lián)方式等

-實例：聚乙烯的鏈結(jié)構(gòu)對其性能的影響、聚氯乙烯的氯含量對其性能的影響

6.高分子材料在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用

-塑料袋、塑料瓶、橡膠輪胎、纖維制品、