高中化學(xué)教案：專題豐富多彩的生活材料第三單元高分子材料和復(fù)合材料

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第三單元高分子材料和復(fù)合材料教學(xué)目標(biāo)：1．了解有機(jī)高分子材料的分類，認(rèn)識(shí)塑料、纖維、橡膠、功能高分子材料的區(qū)別。2．知道塑料的組成和分類，了解各種塑料的性能，列舉它們?cè)谏a(chǎn)生活中的應(yīng)用.3．區(qū)別聚合反應(yīng)的幾種類型，掌握加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)兩大基本的聚合反應(yīng)類型。4．通過調(diào)查研究，認(rèn)識(shí)纖維的分類,了解常見纖維的組成和主要功能,體會(huì)纖維在日常生活中扮演的角色。5．理解橡膠材料的發(fā)展過程以及人們對(duì)有機(jī)高分子材料的改造與優(yōu)化。6．了解功能高分子材料的分類，列舉功能高分子材料在生產(chǎn)生活各個(gè)層面、高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。7．認(rèn)識(shí)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu),說出常見的復(fù)合材料及其應(yīng)用。8．體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的進(jìn)步與材料科學(xué)發(fā)展的聯(lián)系，評(píng)價(jià)高分子材料的使用對(duì)人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。教學(xué)重點(diǎn)：加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的原理。教學(xué)難點(diǎn):共聚與均聚、塑料制品與原料樹脂、熱塑性與熱固性、天然纖維與化學(xué)纖維、天然橡膠與合成橡膠等概念的區(qū)別與聯(lián)系。教學(xué)方法：聯(lián)系生活實(shí)際,調(diào)查研究并討論.課時(shí)安排:4課時(shí)教學(xué)過程:第四課時(shí)功能高分子材料復(fù)合材料教學(xué)過程：【引言】前面三節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了傳統(tǒng)意義上的有機(jī)高分子材料中的三大合成材料（塑料、合成纖維、合成橡膠），今天，我們來了解第四大合成材料（功能高分子材料）以及復(fù)合材料?！景鍟俊?.3.4功能高分子材料復(fù)合材料【過渡】何謂功能高分子材料？它的分類如何？它的性能和應(yīng)用怎樣?這些是我們這節(jié)課要弄清楚的?！窘處熤v解】一、功能高分子材料：1．功能高分子材料的定義：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。（它是一類性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的一種新型材料。）2．功能高分子材料的分類：物理功能高分子材料如:導(dǎo)電材料、光敏性材料、液晶高分子材料功能高分子材料分離功能高分子材料如：膜材料、吸附分離功能材料化學(xué)功能高分子材料如：高分子試劑、高分子鹵化劑3．日常生活中常見的幾種功能高分子材料：【投影】用高吸水性樹脂制造的紙尿布高吸水性樹脂【教師講解】(1）高吸水性樹脂高吸水性樹脂是一種新型的功能高分子材料，它本身不溶于水或有機(jī)溶劑，與水接觸時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)可吸收自身質(zhì)量幾百倍、上千倍，最高可達(dá)5300倍的水,即使擠壓也很難脫水,被冠于“超級(jí)吸附劑"的桂冠，因此可用作農(nóng)業(yè)、園林、苗木移植用保水劑。高吸水性樹脂與苯、乙醇、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化學(xué)試劑混合時(shí)，可使試劑脫水,卻不與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。它吸收試劑中的水分后,變成一種凝膠狀的物質(zhì)。【投影】觸摸屏導(dǎo)電橡膠按鍵【教師講解】（2)導(dǎo)電性材料如果在高分子中加入各種導(dǎo)電物質(zhì),如鐵粉、銅粉、石墨粉等，就可制成導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑等.【投影】人造心臟【教師講解】(3)醫(yī)用高分子材料a。性能：優(yōu)異的生物相容性;很高的機(jī)械性能.b.應(yīng)用：制作人體的皮膚、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、腎等各種人工器官?！就队罢故尽坎Ａт摽齑ㄒ?67飛機(jī)碳纖維網(wǎng)球拍【過渡】不同的材料具有不同的性能，每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)。如普通金屬材料強(qiáng)度大，但易被腐蝕；普通陶瓷材料耐高溫，但易碎裂;合成高分子材料強(qiáng)度大、密度小，但易老化。航天工業(yè)需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料。海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料.有沒有兼具它們優(yōu)點(diǎn)的一種材料呢？復(fù)合材料的出現(xiàn)很好地回答了這個(gè)問題?！景鍟慷?fù)合材料【學(xué)生閱讀】P108復(fù)合材料定義并回答。【板書】1．復(fù)合材料的定義：復(fù)合材料是指兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合而成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，其他的材料作為增強(qiáng)劑?！窘處熤v解】由于復(fù)合材料克服了單一材料的不足，一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,在綜合性能上超過了任一單一材料，是材料科學(xué)領(lǐng)域的重大突破?！窘處熃M織討論】P109有一個(gè)“交流與討論"欄目，請(qǐng)同學(xué)們舉出實(shí)例來說明人們的日常生活越來越離不開復(fù)合材料.【學(xué)生回答】日常生活中用的牙刷、塑料碗盆、地板、壁紙、人造心臟、人造骨、關(guān)節(jié)、網(wǎng)球拍、滑雪板、撐桿、弓箭……【教師組織練習(xí)】以上事實(shí)說明復(fù)合材料是人類賴以存在和發(fā)展的基礎(chǔ)，那么，復(fù)合材料的組成怎樣?請(qǐng)同學(xué)們閱讀后完成下列練習(xí):(投影)1．復(fù)合材料是由基體材料和分散于其中的增強(qiáng)材料組成的。2．鋼筋混凝土中的混凝土是基體材料，分布于其中的鋼筋是增強(qiáng)材料；石棉瓦用石棉作增強(qiáng)材料,水泥作基體材料;碳纖維增強(qiáng)塑料用碳纖維作增強(qiáng)材料，樹脂作基體材料;碳纖維增強(qiáng)鋁用碳纖維作增強(qiáng)材料,金屬鋁作基體材料;碳纖維增強(qiáng)陶瓷用碳纖維作增強(qiáng)材料，新型陶瓷作基體材料?！窘處熃M織討論】P109有一個(gè)“問題解決”欄目，請(qǐng)同學(xué)們將課前查閱到的資料進(jìn)行交流?！緦W(xué)生回答】玻璃鋼是一種以高分子樹脂為基體，以玻璃纖維為增強(qiáng)體，經(jīng)過復(fù)合工藝而制成的復(fù)合材料。通常具有耐腐蝕，抗老化,絕緣性好等特點(diǎn)，在管道、造船、汽車制造等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。玻璃鋼堅(jiān)韌,比鋼材輕得多。噴氣式飛機(jī)上用它作油箱和管道,可減輕飛機(jī)的重量。登上月球的宇航員們,他們身上背著的微型氧氣瓶，也是用玻璃鋼制成的.玻璃鋼加工容易，不銹不爛，不需油漆.我國已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生艇及游艇。節(jié)約了不少鋼材。化工廠也采用酚醛樹脂的玻璃鋼代替不銹鋼做各種耐腐蝕設(shè)備，大大延長了設(shè)備的使用壽命。玻璃鋼無磁性，不阻擋電磁波通過。用它來做導(dǎo)彈的雷達(dá)罩，就好比給導(dǎo)彈戴上了一副防護(hù)眼鏡，既不阻擋雷達(dá)的“視線”，又起到防護(hù)作用?！具^渡】同學(xué)們查閱的資料很全面.由此我們可以得出復(fù)合材料的性能為:【板書】2．復(fù)合材料的性能：強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、絕緣，在綜合性能上超過了單一材料?！具^渡】通過上面的討論，我們同樣也可以得出復(fù)合材料應(yīng)用的方面為:【板書】3．復(fù)合材料的應(yīng)用：（1）建筑方面（內(nèi)外墻板、地板、壁紙、透明瓦、空調(diào)罩、風(fēng)機(jī)、玻璃鋼水箱、衛(wèi)生潔具、凈化槽);（2）體育運(yùn)動(dòng)器件（網(wǎng)球拍、滑雪板、撐桿、弓箭等）；(3）汽車工業(yè)方面（輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、連桿、軸瓦、減振鋼板、車廂板、門窗、座椅）；（4）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域(醫(yī)用X光機(jī)、矯形支架、人造心臟、人造骨、關(guān)節(jié)）；化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域（化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床、精密儀器）(5)航空航天領(lǐng)域(飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)艙、整流罩、方向舵、飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽能電池翼和外殼、大型運(yùn)載火箭的殼體、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件)；【投影展示】神州7號(hào)宇航員穿的宇航服隱形眼鏡【結(jié)語】今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了功能高分子材料以及復(fù)合材料。通過學(xué)習(xí)，我們了解到功能高分子材料、復(fù)合材料在生活中無處不在,我們要做生活的有心人,留意身邊的各種材料，新材料的出現(xiàn)是科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)縮影。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)。從物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)上可將材料分為四大類：金屬材料（金屬和合金）、無機(jī)非金屬材料（陶瓷、玻璃、水泥等）、有機(jī)高分子材料（塑料、合成橡膠、合成纖維、功能高分子材料）、復(fù)合材料.請(qǐng)同學(xué)們閱讀P109“拓展視野——-碳纖維增強(qiáng)材料的應(yīng)用”，并完成下列三個(gè)問題：（投影）