(化学)第12单元课题3 有机合成材料

第十二单元 化学与生活

课题3 有机合成材料 从容说课

本课题包括有机化合物和有机合成材料两部分内容.

第一部分有机化合物中的“活动与探究”是在学生已有知识的基础上设计的,学生通过填写分析一些具体物质的化学式、组成元素和相对分子质量,自己归纳出有机化合物和无机化合物的区别.同时,教材从有机化合物中原子之间的结合方式的不同说明了其数目异常庞大的原因. 第二部分从学生的生活经验出发,主要介绍了常见的塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途,以及一些新型有机合成材料.目的是使学生充分认识化学与生活、生产的密切联系,以及材料在人类社会的发展中所起到的巨大作用,提高学生的化学素养,这是本课题的重点.教材还从结构与性质的密切关系的角度介绍了有机高分子化合物的结构特点和主要性质(热塑性和热固性).此外,教材还介绍了治理“白色污染”的途径和方法,以培养学生关注自然和社会的责任感.

本课题教案紧紧围绕教材特点进行设计,同时注重了对学生视野的拓宽.教学目标 1．知识与技能

(1)了解有机化合物和有机高分子化合物的特点. (2)知道塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途. 2．过程与方法

(1)认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用. (2)能用变化与联系的观点分析化学现象和问题.

(3)能主动地与他人进行交流和讨论,并能清楚地表达自己的观点. 3．情感态度与价值观 (1)了解学习化学的重要价值.

(2)培养学生关注社会和人类生存环境的情感.

(3)增进学生对“事物是一分为二的”辩证唯物主义观点的认识. 教学重点

通过有机合成材料的教学,提高学生的化学素养. 教学难点

提高学生化学素养. 教学方法

探究、启发、实验、阅读、讲解、讨论等. 教具准备

投影仪和相关资料；

酒精灯、试管、试管夹、火柴；

聚乙烯塑料碎片、棉花、羊毛、木片、干草；的确良、尼龙、腈纶等合成纤维制品.

课时安排 1课时 教学过程

[引言]从人们的衣食住行,到探索太空世界,都离不开材料.材料的应用和发展与人类社会文明的进步紧密相连.

在日常生活中,我们用得最多的是有机合成材料.如塑料、合成橡胶、合成纤维等.有机合成材料的诞生,结束了人类只能依靠天然材料的历史.

[板书]课题3 有机合成材料

[过渡]到底什么是有机合成材料呢?要找到答案,首先必须知道什么是有机化合物. [板书]一、有机化合物

[师]下面,我们就通过活动与探究来了解什么是有机化合物. [活动与探究]

[投影下表,请学生完成] 化合物 化学式 组成元素 相对分子质量 甲烷 CH4 C、H 16 乙醇 C2H5OH C、H、O 46 葡萄糖 C6H12O6 C、H、O 180 淀粉 (C6H10O5)n C、H、O 万到几十万 蛋白质 C、O、N 几万到几十万 硫酸 H2SO4 H、S、O 98 氢氧化钠 NaOH Na、O、H 40 氯化钠 NaCl Na、Cl 58.5 [注：上表可请一学生直接填写,也可由学生回答,教师填写] [根据上表讨论]

1．甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质的组成元素有什么共同点?

2．甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量与淀粉和蛋白质的相对分子质量相比有什么不同?

[学生讨论,并交流讨论结果]

1．甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质中都有碳元素和氢元素.

2．甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量有确定数值,而淀粉和蛋白质的相对分子质量无固定数值,且其数值从几万到几十万不等,比甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量要大得多. [设问]已知甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质都属有机物,那么,你觉得应该怎样来命名有机物?

[生]含有碳元素和氢元素的化合物就叫有机物.

[承接]已知CCl4、CS2也是有机物.那么,大家刚才的回答是否正确?你觉得应该怎样改进? [生]不正确.应该说含碳的化合物叫有机物. [评价]大家回答得很好!

[讲解]化合物主要有两大类：无机化合物和有机化合物.人们把像葡萄糖这类含碳的化合物叫做有机化合物,简称有机物.

[板书]1．含碳的化合物叫有机化合物.

[解释]组成中不含碳元素的化合物一般叫做无机化合物,如水、氢氧化钠、食盐等.需要注意的是,我们熟悉的一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等少数含碳化合物,由于它们的组成和性质跟无机化合物很相似,故人们将它归到无机化合物中来研究.

[板书]CO、CO2、H2CO3、CaCO3属于无机化合物.

[讲解]有机物的数目异常庞大.为什么会是这样呢?请大家看课本回答. [学生看书后回答]

有机物除含有碳元素外,还可能含有氢、氧、氯、氮和磷等元素.在有机物中,碳原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合,而且碳原子之间还可以互相连接起来,形成碳链或碳环.由于原子的排列方式不同,所表现出来的性质也就不同.因此,有机物的数目异常庞大.

[注：教师此时可用一有机分子模型进行演示：如可用一碳原子数为六的可拆装的烃的球棍模型分别安装成直链、支链、环状等结构让学生观看,并指出若用氯原子换掉一个不同位置的H原子,便又是一种新的物质.这样,可使学生印象深刻]

[讲解]有些有机物的相对分子质量比较小,如乙醇、葡萄糖等.通常称它们为小分子.有些有机物的相对分子质量比较大.从几万到几十万,甚至高达几百万或更高,如淀粉、蛋白质等.通常称它们为有机高分子化合物,简称有机高分子.

[板书]2．有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机物.

[过渡]用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料.如棉花、羊毛和天然橡胶等就属于天然有机高分子材料.但由于天然有机高分子材料数量有限,远不能满足人口增长和社会发展对有机高分子材料的需求.随着化学科学的发展,合成有机高分子材料应运而生,简称合成材料.

[板书]二、有机合成材料

[讲解]有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破.从此,人类摆脱了只能依靠天然材料的历史,在改造大自然的进程中大大前进了一步.

合成材料品种很多,塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料.

[板书]三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶.

[讲解]由于合成材料的原料丰富易得、制造加工简单、性能干变万化,(如用石油产品、煤、石灰石、水、空气等为原料,通过一系列的化学反应就可制得多种多样、性能各异的合成材料.)所以,合成材料一经出现,便得到了广泛的应用.

[引导学生看图12—13(塑料制品的应用范围)]

[讲解]由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的,所以也常被称为聚合物.如聚乙烯分子就是由成千上万个乙烯分子“手拉手”聚合而成的高分子化合物.

[引导学生看图12—14(聚乙烯分子模型)]

[转折]我们刚才看到的聚乙烯高分子,是很长的链状结构,但并不是所有的合成材料高分子都是长链状的,有的还可以结合成网状.

[引导学生看图12—15(高分子结构示意图)]

[讲解]高分子的结构不一样,其形成物质的性质就不一样.如链状结构的聚乙烯塑料与网状结构的酚醛塑料(俗称电木)的性质就不相同.

[学生做实验12—1]加热聚乙烯塑料碎片.

现象：加热熔化、冷却后变成固体,再加热时又熔化.

[讲解]我们刚才观察到的塑料的这种性质叫热塑性.具有热塑性的塑料可反复加工,多次使用,能制成薄膜、拉成丝或压制成所需的各种形状,用于工业、农业和日常生活等.

若我们给酚醛塑料加热,其只能烧焦而不能熔化,我们把这种性质叫热固性. [板书]1．热塑性塑料和热固性塑料

[讨论]装食品用的聚乙烯塑料应如何封口?电木插座破裂后能否热修补?

[讨论结果]因聚乙烯塑料有热塑性,故可用加热的方法进行封口；因电木插座具有热固性,故不能进行热修补.

[介绍]塑料的品种很多,用途也各不相同. [投影或发放资料] 几种常见塑料的性能和用途 名称 性能 用途 制品 聚丙烯 机械强度好,电绝缘性好,耐化学腐蚀,质轻,无毒 耐油性差,低温发脆,容易老化 可制薄膜、口常用品、管道、包装材料等

聚苯乙烯 可制高频绝缘材料,电电绝缘性好,透光性好,视、雷达部件,医疗卫生耐水、耐化学腐蚀,无毒 用具,还可制成泡沫塑料室温下硬、脆,温度较高用于防震、防湿、隔音、时变软,耐溶剂性差 包装垫材等 聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃） 透光性好,质轻,耐水,耐酸、碱,抗霉,易加工 耐磨性较差,能 溶于有机溶剂 可制飞机、汽车用玻璃,光学仪器,医疗器械等 酚醛塑料（俗称电木） 绝缘性好,耐热,抗水 可制电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等,用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域 耐低温、高温、耐化学腐聚四氟乙烯 蚀,耐溶剂性好,电绝缘性好,加工困难 可制电气、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温,耐低温的制品 [讲解]聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料是我们使用最多的塑料. [过渡]高分子材料中的纤维有天然纤维和合成纤维之分. [展示]棉花、羊毛、木片、干草.

[讲述]以上这些物质都是天然纤维,它们可以制成棉布、纯毛线、纸张等.它们透气性好,吸水性也好,但它们易缩水,易被虫蛀.

[展示]的确良、尼龙、腈纶等合成纤维制品.

[讲解]以上物品属合成纤维制品,它们最明显的优点是：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水.缺点是：吸水性、透气性差.

[设问]我们穿的衣服通常是由纤维织成的.我们怎样才能穿上既舒适又挺脱的衣服呢? [生]可用天然纤维和合成纤维进行混合纺织.

[师]很正确.这也是商店里的时髦衣物多为混纺织品的缘故. [板书]2．天然纤维和合成纤维混合纺织的纺织品. [请学生阅读P102资料：认识服装的标签]

[补充]合成纤维除了供人类穿着外,在生产和国防上也有很多用途.例如,尼龙可以制降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等.