第5章第3節(jié) 功能高分子材料教案

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第五章　　進入合成有機高分子化合物時代 第三節(jié)　　功能高分子材料 一、 教材分析 當今國際社會普遍認為，能源、信息和材料是國民經(jīng)濟發(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制作物件時所用到的化學物質(zhì)。材料對人類社會的發(fā)展貢獻巨大，它是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。沒有耐高溫、高強度的特殊結構材料，就不可能有今天的宇航技術；沒有半導體材料，就不可能有目前的計算機技術；沒有光導纖維，就不會出現(xiàn)信息的長距離傳輸，實現(xiàn)高速、高容量的光通訊；沒有有機高分子材料，人類的生活就不會像今天這樣豐富多彩。材料的發(fā)明和開發(fā)使用，極大地促進了人類社會的進步，是人類社會文明的重要標志之一。人類社會的發(fā)展歷史，也可以說是一部材料科學和技術的發(fā)展史，材料代表著生產(chǎn)力的發(fā)展水平，歷史上的石器時代、陶器時代、青銅器、鐵器時代等，就是以材料作為標志來命名的?？梢韵嘈牛牧峡茖W和材料技術的發(fā)展和突破，必將為人類社會發(fā)展做出更大的貢獻，把人類文明推向更高的層次。教學策略中可利用上網(wǎng)查詢，從歷史的角度使學生體會化學材料的發(fā)展是化學科學發(fā)展的一個縮影，通過對不同時期化學材料發(fā)展過程的了解，使學生對化學科學發(fā)展的進程有所認識。 二、 教學目標 ⒈知識目標 ⑴舉出日常生活中接觸到的新型高分子材料 ⑵認識到功能材料對人類社會生產(chǎn)的重要性。 ⒉能力目標. ⑴培養(yǎng)學生閱讀、自學和討論、歸納總結的能力 ⑵培養(yǎng)學生動手實驗的能力 ⒊情感、態(tài)度和價值觀目標 培養(yǎng)學生用科學的方法發(fā)現(xiàn)問題、認識問題的意識。 三、 教學重點難點 重點：舉出日常生活中接觸到的新型有機高分子材料，認識到功能材料對人類社會生活生產(chǎn)的重要性。 難點：擴大學生的知識面，激發(fā)學生對高分子材料學習的興趣和投身科學事業(yè)的決心。 四、 學情分析 教材介紹的新型功能高分子材料的重點是較常見的高吸水性樹脂和一些復合材料，教學中可作適當?shù)难a充，教師可以收集多方面的素材，介紹用于印刷的感光樹脂、液晶高分子、磁性高分子、高分子導體、高分子藥物、高吸水性樹脂、高分子智能材料等。如高分子分離膜、人造器官的圖片、實物和視頻提供給學生，使他們能夠對所學內(nèi)容有一個感性的認識，也可以動員學生從身邊熟悉的事物入手，將學生分成若干組，引導學生通過觀察、調(diào)查、參觀、收集、閱讀、討論、角色扮演、實驗等活動，突出學生自主實踐活動，自己撰寫有關高分子材料的論文。除走出去參觀，也可以請進來，安排一兩次專業(yè)技術人員作功能高分子材料的科普講座等 五、 教學方法 1. 學案導學 2. 實驗法 六、 課前準備 ⒈學生的學習準備：完成課前預習學案 ⒉教師的教學準備：本節(jié)實驗儀器 ⒊教學環(huán)境的設計和布置：兩人一組，實驗室內(nèi)教學。 七、 課時安排：1課時 八、 教學過程 ㈠預習檢查、總結疑惑 ㈡情景導入、展示目標 【導入】：材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，是人類文明的重要里程碑。當今有人將能源、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。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高分子材料。這些新型有機高分子材料在我們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和尖端科學技術領域中起著越來越重要的作用。 【展示目標】 1. 舉出日常生活中接觸到的新型高分子材料。 2. 認識到功能材料對人類社會生產(chǎn)的重要性。 ㈢合作探究、精講點撥 【板書】 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） 師：有了高吸水性樹脂就可以在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時抗旱保水，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。 （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：能夠讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。 ?、蹜茫何镔|(zhì)分離 （3）醫(yī)用高分子材料： 　①性能：優(yōu)異的生物相溶性；很高的機械性能。 ?、趹茫褐谱魅梭w的皮膚、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、腎等各種人工器官。 （為拓展學生的知識面，下面再介紹另外一類新型高分子材料） 【板書】二、復合材料： 1．復合材料的涵義： 復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劑。 2．優(yōu)異的性能 強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕，在綜合性能上超過了單一材料。 3．應用 宇宙航空工業(yè)、汽車工業(yè)、機械工業(yè)、體育用品、人類健康等方面。 【過渡】通過以上所舉的例子，我們認識到功能材料對我們?nèi)粘Ｉ詈腿祟惿鐣a(chǎn)的重要性，那么，有機高分子材料的發(fā)展趨勢是怎么樣的呢？ 三、有機高分子材料的發(fā)展趨勢 對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)進行改進和推廣，使它們的性能不斷提高，應用范圍不斷 擴大。 與人類自身密切相關、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的 進展。 ㈣反思總結，當堂檢測 小結： 1．功能高分子材料與復合材料的概念、性能及應用 材料名稱 功能高分子材料 復 合 材 料 概 念 既具有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，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) 一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能 應 用 用于制作高分子分離膜、人體器官等 用于汽車工業(yè)、機械工業(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 化學工業(yè) 有機物除去或回收，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 防 淡水供應，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 聚對苯二甲酸乙二酯 人造氣管 聚乙烯、有機硅橡膠 人造腎 醋酸纖維、聚酯纖維 人造鼻 聚乙烯 有機硅橡膠 人造骨、關節(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 當堂檢測： ㈤發(fā)導學案、布置預習 九、 板書設計 第五章第三節(jié)功能高分子材料 一、功能高分子材料 三、有機高分子材料的發(fā)展趨勢 二、復合材料 十、 教學反思