《功能高分子材料》教学设计
<p>(第一课时)</p><p>一、教学内容分析</p><p>《功能高分子材料》是人教版选修5第五章第三节，本节首先提出了新型功能高分子材料的重要意义和社会发展对多功能材料的必然要求，然后主要介绍了功能高分子材料的涵义、合成功能高分子材料——高吸水性树脂的方法;并通过学生亲自演示尿不湿吸水实验深刻体会其强大的吸水功能。最后通过单一材料功能的限制性引出复合材料的学习，让学生对材料的学习始终保持强烈的好奇心和积极探究的动机。同时本节主要目的是通过对多样的化学材料的学习，使学生对化学科学发展的进程有所认识。让学生认识功能高分子材料在STSE中的作用，培养学生用科学的方法发现问题、认识问题的意识。</p><p>二、学情分析</p><p>本节教材安排在第五章第三节，学生已学习了合成高分子化合物的基本方法，并了解了塑料、酚醛树脂、合成纤维、合成橡胶的结构的性能的前提下学习功能高分子材料，整体难度不大，本节主要目的是让学生对功能高分子有一个概括性的了解，知道有机高分子材料的发展趋势。</p><p>三、教学目标</p><p>(一)知识目标</p><p>1、使学生认识功能高分子材料并能够对常见的功能高分子材料进行归类。</p><p>2、通过尿不湿的研制，激发学生学习化学的兴趣，充分调动学生学习化学的积极性，并且把化学与技术结合起来。</p><p>(二)能力目标</p><p>1、努力体现以学生为主体的教学思想。课前布置学生在网上搜集相关资料，课堂上进行展示并开展“科学探究”，转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。</p><p>2、通过科学探究激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。</p><p>3、体验化学科学的进步与材料科学发展的联系，能科学评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。</p><p>(三)情感态度与价值观</p><p>在学习过程中，通过分组讨论、交流与合作，分享对问题的看法和解决方案，感受到合作学习的乐趣;在设计合成生产、生活中常见的功能高分子材料(尿不湿)的活动中，激发学生学习化学的热情和兴趣，体验到学以致用的意义。</p><p>四、教学重点和难点</p><p>教学重点：举出日常生活中接触到的新型有机高分子材料，认识到功能材料对人类社会生活生产的重要性。</p><p>教学难点：扩大学生的知识面，激发学生对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。</p><p>五、教学策略</p><p>1、努力体现以学生为主体的教学思想。课前布置学生在网上搜集相关资料，课堂上进行展示并开展“科学探究”，转变学生的学习方式，培养学生的自主学习能力和科学探究能力。</p><p>2、通过科学探究激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动探究科学的奥妙。</p><p>3、利用多媒体展示的图片资料提高教学效果，丰富教学内容，扩大了学生的知识面。</p><p>六、教学方法</p><p>讨论、交流、合作、分享、讲解。</p><p>七、教具准备</p><p>多媒体教学设备(电脑投影设备和实物投影设备)、婴儿用的尿不湿、小烧杯两个、剪刀、玻棒、天平。</p><p>八、教学过程</p><p>教学程序 教师的组织与指导 学生活动 设计意图</p><p>课前布置：上网查询有关功能高分子实物图片及相关资料</p><p>认识功能高分子材料及其分类 课题引入：当今人们将能源、材料和信息工程视为影响社会经济以展和进步的三大支柱产业，而材料是能源和信息发展的基础，为满足高科技产业蓬勃发展的需要，化学工作者在不断地研制各种新型的具有特殊功能高分子材料，那什么是功能高分子材料呢?这些材料又是怎样合成?</p><p>学生展示收集的资料图片，并介绍。 培养学生的交流、合作能力</p><p>板书：一.认识功能高分子材料</p><p>1、功能高分子材料的概念：是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。</p><p>(通过投影)，归纳出功能高分子材料概念。 一方面是考察学生是否真正认识了功能高分子材料，另一方面使学生参与课堂，交流、讨论，增强学习的兴趣。</p><p>提问：功能高分子材料数目众多，功能高分子材料有哪些种类呢?</p><p>二.功能高分子的分类 系统认识功能高分子材料的类型。 强化学生知识的系统性，丰富学生的理论知识。</p><p>投影功能高分子材料的图片 板书：功能高分子分类：</p><p>1、高分子分离膜</p><p>2、医用高分子材料 理解概念及原理。 充实学生的知识，扩展学生的视野。</p><p>投影：功能高分子的众多图片 学生认识材料的性能及原理，加强化学与实践的联系。 激发学习化学的热情和兴趣，体验到学以致用的意义。</p><p>提问引入高吸水性材料的学习</p><p>介绍高吸水性树脂合成方法</p><p>投影：旱灾图片，提出吸水材料的重要意义。</p><p>那如何去合成这些高吸水材料，请根据我们所学的知识去认识制取过程。</p><p>讲解：(1)高吸水性树脂</p><p>①合成方法：</p><p>a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。</p><p>如将淀粉与CH2=CH—COONa在引发剂作用下共聚，生成以淀粉为主链的接枝共聚物，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的淀粉—聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂;</p><p>b、以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸CH2=CH—COOH为单体，均聚或两种</p><p>单体共聚得到亲水性高聚物。</p><p>例如，丙烯酸单体与NaOH中和得到丙烯酸钠，加入少量交联剂，再在引发剂作用下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 了解高吸水性树脂的合成方法和应用。</p><p>完成练习题</p><p>既提高学生的节能意识，也丰富学生理论知识和开拓视野。</p><p>聚合反应方程式 练习：写出下列聚合反应方程式：</p><p>(1)丙烯酸与氢氧化钠制备聚丙烯酸钠</p><p>(2)1，3-丁二烯加聚 练习书写 巩固聚合反应方程式书写的理论知识。</p><p>强调高吸水性树脂合成方法的特点 ②高吸水性树脂合成方法的特点：</p><p>在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得到具有网状结构的树脂。</p><p>③应用：</p><p>可以在干旱地区用于农业、林业、植物造林时抗旱保水、改良土壤、改造沙漠。</p><p>比较制造橡胶和制备高吸水树脂时要做成网状结构的目的 学与问：在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。在制备高吸水树脂时也要加入交联剂，以得到网状结构的树脂。为什么要做成网状结构?目的是否相同?</p><p>硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。</p><p>高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。 思考、对比 通过对比加深学生对高吸水性树脂加交联剂的目的的理解。</p><p>举例尿不湿了解其吸水能力 提问：我们生活中常见的尿不湿属于哪一类功能高分子材料?尿不湿真的可以“尿而不湿”么? 尿不湿的吸水能力与尿布的吸水能力对比。</p><p>思考、交流</p><p>激发学生的学习兴趣和提高探究意识。</p><p>学生实验 尿不湿的吸水能力。</p><p>学生来做这个实验，检验尿不湿的吸水能力。</p><p>培养学生的动手能力。把化学与技术结合起来，体现化学与技术的关系。</p><p>了解尿不湿吸水原理 讲解：为什么尿不湿的吸水能力强呢? 这是因为“尿不湿”中添加了一种高吸水性的树脂,高吸水树脂是由羧基和羟基等强亲水基团连接形成的网状高分子化合物。尿液中的水分子与亲水基团紧密结合，并被包裹在网状高分子结构之中。年轻的父母非常喜爱尿不湿，因为更换的次数比尿布少很多。</p><p>培养学生积极探究的科学态度</p><p>引入复合材料 过渡：现在用的尿不湿比尿布好很多，是不是尿不湿没有缺点呢?未来是否还会有更先进的材料代替尿不湿呢?未来材料的发展趋势什么样子呢?还有如果是单一的材料，那它的功能会受到一些限制，面对这些问题我们应该如何处理?所以人们想到将几种材料组合在一起制成复合材料，使它们的性能更加优异，应用更加广泛。</p><p>介绍复合材料 板书：</p><p>1.定义：复合材料是两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，其他材料作增强剂。</p><p>2.优点：复合材料具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料。</p><p>投影：功能高分子材料与复合材料的比较</p><p>板书：有机高分子材料的发展趋势 认识复合材料的性质和用途。通过比较，加深对两种类型材料的了解。 开拓学生视野，激发学生对多功能新型材料的好奇心。</p><p>课堂小结 [总结]</p><p>一、认识功能高分子材料</p><p>二、复合材料</p><p>三、有机高分子材料的发展趋势</p><p>归纳、总结</p><p>使学生的知识系统化，条理清晰。</p><p>课堂练习</p><p>1.下列物质中,不属于功能高分子材料的是:( )</p><p>A.高分子分离膜 B .高吸水性树脂</p><p>C.液晶高分子材料 D .普通塑料</p><p>2、科学家研制的一种使沙漠变绿洲的 即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯与水的混合物，使其与沙粒结合，形成既能阻止地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是( )</p><p>A.聚丙烯酸酯的单体的结构简为CH2=CHCOOR</p><p>B.聚丙烯酸酯有固定的熔沸点</p><p>C.聚丙烯酸酯能发生加成反应</p><p>D.合成聚丙烯酸酯的反应属于缩聚反应。</p><p>练习</p><p>第1题属于认识功能高分子材料的。</p><p>第2题根据尿不湿合成设计的。</p><p>九、板书设计</p><p>一.认识功能高分子材料</p><p>1、定义：既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。</p><p>2、分类：高分子分离膜和医用高分子材料。</p><p>二.功能高分子的分类</p><p>三.复合材料</p><p>1、定义：复合材料是两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，其他材料作增强剂。</p><p>2、优点：复合材料具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料。</p>
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