第5章第3節(jié) 功能高分子材料教案

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第五章　　進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物時(shí)代 第三節(jié)　　功能高分子材料 一、 教材分析 當(dāng)今國(guó)際社會(huì)普遍認(rèn)為，能源、信息和材料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱產(chǎn)業(yè)。材料是指人類利用化合物的某些功能來(lái)制作物件時(shí)所用到的化學(xué)物質(zhì)。材料對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展貢獻(xiàn)巨大，它是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。沒(méi)有耐高溫、高強(qiáng)度的特殊結(jié)構(gòu)材料，就不可能有今天的宇航技術(shù)；沒(méi)有半導(dǎo)體材料，就不可能有目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)；沒(méi)有光導(dǎo)纖維，就不會(huì)出現(xiàn)信息的長(zhǎng)距離傳輸，實(shí)現(xiàn)高速、高容量的光通訊；沒(méi)有有機(jī)高分子材料，人類的生活就不會(huì)像今天這樣豐富多彩。材料的發(fā)明和開(kāi)發(fā)使用，極大地促進(jìn)了人類社會(huì)的進(jìn)步，是人類社會(huì)文明的重要標(biāo)志之一。人類社會(huì)的發(fā)展歷史，也可以說(shuō)是一部材料科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展史，材料代表著生產(chǎn)力的發(fā)展水平，歷史上的石器時(shí)代、陶器時(shí)代、青銅器、鐵器時(shí)代等，就是以材料作為標(biāo)志來(lái)命名的?？梢韵嘈?，材料科學(xué)和材料技術(shù)的發(fā)展和突破，必將為人類社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，把人類文明推向更高的層次。教學(xué)策略中可利用上網(wǎng)查詢，從歷史的角度使學(xué)生體會(huì)化學(xué)材料的發(fā)展是化學(xué)科學(xué)發(fā)展的一個(gè)縮影，通過(guò)對(duì)不同時(shí)期化學(xué)材料發(fā)展過(guò)程的了解，使學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程有所認(rèn)識(shí)。 二、 教學(xué)目標(biāo) ⒈知識(shí)目標(biāo) ⑴舉出日常生活中接觸到的新型高分子材料 ⑵認(rèn)識(shí)到功能材料對(duì)人類社會(huì)生產(chǎn)的重要性。 ⒉能力目標(biāo). ⑴培養(yǎng)學(xué)生閱讀、自學(xué)和討論、歸納總結(jié)的能力 ⑵培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力 ⒊情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題的意識(shí)。 三、 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：舉出日常生活中接觸到的新型有機(jī)高分子材料，認(rèn)識(shí)到功能材料對(duì)人類社會(huì)生活生產(chǎn)的重要性。 難點(diǎn)：擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生對(duì)高分子材料學(xué)習(xí)的興趣和投身科學(xué)事業(yè)的決心。 四、 學(xué)情分析 教材介紹的新型功能高分子材料的重點(diǎn)是較常見(jiàn)的高吸水性樹(shù)脂和一些復(fù)合材料，教學(xué)中可作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充，教師可以收集多方面的素材，介紹用于印刷的感光樹(shù)脂、液晶高分子、磁性高分子、高分子導(dǎo)體、高分子藥物、高吸水性樹(shù)脂、高分子智能材料等。如高分子分離膜、人造器官的圖片、實(shí)物和視頻提供給學(xué)生，使他們能夠?qū)λ鶎W(xué)內(nèi)容有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，也可以動(dòng)員學(xué)生從身邊熟悉的事物入手，將學(xué)生分成若干組，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、調(diào)查、參觀、收集、閱讀、討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，突出學(xué)生自主實(shí)踐活動(dòng)，自己撰寫(xiě)有關(guān)高分子材料的論文。除走出去參觀，也可以請(qǐng)進(jìn)來(lái)，安排一兩次專業(yè)技術(shù)人員作功能高分子材料的科普講座等 五、 教學(xué)方法 1. 學(xué)案導(dǎo)學(xué) 2. 實(shí)驗(yàn)法 六、 課前準(zhǔn)備 ⒈學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：完成課前預(yù)習(xí)學(xué)案 ⒉教師的教學(xué)準(zhǔn)備：本節(jié)實(shí)驗(yàn)儀器 ⒊教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置：兩人一組，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)。 七、 課時(shí)安排：1課時(shí) 八、 教學(xué)過(guò)程 ㈠預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 ㈡情景導(dǎo)入、展示目標(biāo) 【導(dǎo)入】：材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的重要里程碑。當(dāng)今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。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，生物高分子材料，醫(yī)用高分子材料，隱身材料和液晶高分子材料等許多新型有機(jī)高分子材料。這些新型有機(jī)高分子材料在我們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中起著越來(lái)越重要的作用。 【展示目標(biāo)】 1. 舉出日常生活中接觸到的新型高分子材料。 2. 認(rèn)識(shí)到功能材料對(duì)人類社會(huì)生產(chǎn)的重要性。 ㈢合作探究、精講點(diǎn)撥 【板書(shū)】 第三節(jié) 功能高分子材料 一、功能高分子材料： 1．功能高分子材料的涵義： 功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 2．幾種功能高分子材料： （1）高吸水性材料——親水性高聚物（分子鏈帶有許多親水原子團(tuán)） 師：有了高吸水性樹(shù)脂就可以在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹(shù)造林時(shí)抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。又如，嬰兒用的“尿不濕”可吸入其自身重量約幾百倍的尿液而不滴不漏，可以保證嬰兒夜晚安睡和白天的活動(dòng)。 （2）高分子分離膜： ?、俳M成：高分子分離膜是用具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜。 ?、谔攸c(diǎn)：能夠讓某些物質(zhì)有選擇地通過(guò)，而把另外一些物質(zhì)分離掉。 ?、蹜?yīng)用：物質(zhì)分離 （3）醫(yī)用高分子材料： ?、傩阅埽簝?yōu)異的生物相溶性；很高的機(jī)械性能。 ?、趹?yīng)用：制作人體的皮膚、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、腎等各種人工器官。 （為拓展學(xué)生的知識(shí)面，下面再介紹另外一類新型高分子材料） 【板書(shū)】二、復(fù)合材料： 1．復(fù)合材料的涵義： 復(fù)合材料是指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，其他的材料作為增強(qiáng)劑。 2．優(yōu)異的性能 強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕，在綜合性能上超過(guò)了單一材料。 3．應(yīng)用 宇宙航空工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、人類健康等方面。 【過(guò)渡】通過(guò)以上所舉的例子，我們認(rèn)識(shí)到功能材料對(duì)我們?nèi)粘Ｉ詈腿祟惿鐣?huì)生產(chǎn)的重要性，那么，有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)是怎么樣的呢？ 三、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) 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。 與人類自身密切相關(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。 ㈣反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè) 小結(jié)： 1．功能高分子材料與復(fù)合材料的概念、性能及應(yīng)用 材料名稱 功能高分子材料 復(fù) 合 材 料 概 念 既具有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料 兩種或兩種以上材料組成的新型材料，分基體和增強(qiáng)劑 性 能 不同的功能高分子材料，具有不同的特征性質(zhì) 一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能 應(yīng) 用 用于制作高分子分離膜、人體器官等 用于汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、航空航天、人類健康等 2．膜分離的工業(yè)應(yīng)用 金屬工藝 金屬回收，污染控制 紡織、制革 余熱回收，藥劑回收，污染控制 造 紙 代替蒸餾，纖維回收，污染控制 食品、生化 凈化，濃縮，消毒，副產(chǎn)品回收 化學(xué)工業(yè) 有機(jī)物除去或回收，藥劑回收再利用 醫(yī)藥保健 人造器官，血液分離，消毒，水凈化 水處理 海水、苦咸水的淡化，廢水處理 國(guó) 防 淡水供應(yīng)，醫(yī)院污水凈化 3． 醫(yī)用高分子及用途 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、聚酯纖維 人造鼻 聚乙烯 有機(jī)硅橡膠 人造骨、關(guān)節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 人造肌肉 硅橡膠和絳綸織物 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 當(dāng)堂檢測(cè)： ㈤發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 九、 板書(shū)設(shè)計(jì) 第五章第三節(jié)功能高分子材料 一、功能高分子材料 三、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) 二、復(fù)合材料 十、 教學(xué)反思