高中化学 3.3 人工合成的有机化合物 生活中的有机高分子材料素材1 苏教版必修2
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备课资料常见有机物类别之间的转化关系有机高分子的合成从容说课合成有机高分子材料无论是在人们的衣、食、住、行,还是在现代工农业生产,或是在某些尖端科学技术领域中都发挥着越来越重要的作用。
本节课主要介绍了传统的三大合成材料——塑料、合成纤维和合成橡胶中的塑料的品种、性能及用途。
本节课的教材内容是图文结合,在介绍塑料时,给出了好几幅塑料制品的照片,目的是使学生知道不同种类的塑料在日常生活中的不同用途,激发学生的学习兴趣。
在教学过程中,教师还应结合学生的生活实际,说明这些塑料制品的不同用途,比如,聚乙烯塑料可以制成食品的包装袋和保鲜膜、聚氯乙烯塑料可以制成蔬菜种植大棚用的薄膜、聚丙烯塑料可以做成路灯的外壳、聚苯乙烯塑料可以做玩具、包装用泡沫塑料……因为这些塑料制品都是学生很熟悉的东西,因而学生听来也会觉得很有兴趣。
虽然教材上本节课的主要内容是各种塑料,但是,教材也把合成有机高分子化合物延伸到了其他的种类,主要是通过“你知道吗?”以及“交流与讨论”栏目,将问题进行了拓展和延伸,要求调动学生的学习积极性,让学生来关注周围的各种物质,来谈谈自己所知道的某些有机高分子的合成方法及其在生产、生活和高科技领域中的应用。
这样的学习方式,目的就是要使学生活动起来,在“活动中学”。
教学重点有机高分子的合成。
教学难点加聚和缩聚反应的实质。
教具准备实物:塑料袋、塑料杯子、一段橡皮管、一块布料投影片若干、电脑图片若干电脑动画(乙烯的加聚反应)三维目标知识与技能1.通过简单的实例了解常见有机高分子材料的合成反应。
2.能举例说明有机高分子材料在生活、生产和高科技等领域的应用及发展。
过程与方法1.从身边的学习用品、生活用品说起,让学生体会到合成有机高分子材料的重要性。
2.在原有知识的基础上,采用类比等方法学习新知识。
情感、态度与价值观通过学习,让学生知道“创造新的有机分子是有机化学的重要课题”,使学生产生探究学习的渴望。
教学过程导入新课你们知道,在21世纪,科技发展和人类生活水平高低的决定性因素是什么吗?生决定性的因素也太多了吧……师真正的起决定性作用的是“材料”。
人工合成有机化合物
人工合成有机化合物首先让学生认识人工合成有机化合物的意义,然后以乙酸乙酯的合成途径为线索,让学生在合作学习过程中形成绿色化学的思想,培养学生的综合分析能力,帮助学生形成关心生活、关爱社会的理念;在此基础上进一步学习与日常生活密切相关的几种高分子材料的合成原理,并从中认识加聚反应的变化特征。
1. 能区分加聚反应和缩聚反应。
了解高聚物的一般特点。
(混合物、链节、单体、聚合度等)
2. 对于加聚反应,能由单体写出高聚物(可以补充不同种单体间的加聚,但不建议补充二烯烃的加聚)。
对于缩聚反应,能写出酚醛树脂的制取方程式,可以补充氨基酸缩聚成蛋白质的反应。
初步学习简单有机物和高分子化合物的合成反应,了解合成有机化合物的重要意义及其在生产和科技领域的地位。
通过对比乙酸乙酯、乙酸、乙醇分子结构,理解设计合成有机物的思考方法;通过由乙烯合成乙酸乙酯的合成路线的讨论,了解选择最佳合成途径的依据和方法。
关于高分子化合物的教学:①使学生知道高分子化合物与小分子化合物有何不同。
②使学生了解天然高分子材料(如棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等)和合成高分子材料(如塑料、合成橡胶、合成纤维及涂料、黏合剂等)。
③明确高分子化合物是小分子化合物通过聚合反应制得的。
④会写加聚反应的化学方程式,并能根据高分子化合物的结构分析其链节和单体。
课题有机高分子的合成教学目标1、了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2、了解常见高分子材料的合成反应及应用。
3、说明合成新物质对人类生活影响。
教学重点认识实验、比较等科学方法对化学研究的作用。
教学难点通过学习高分子材料在高新技术领域的应用,激发学生学习化学的兴趣,提高科学素养。
教学方法教学过程【学习准备】二次备课有机高分子1、小分子:______________________________________________________。
高分子:______________________________________________________。
2、天然有机高分子_________________________________________________。
合成有机高分子_________________________________________________。
【学习活动】一、有机高分子的合成学习活动1、由乙烯合成聚乙烯交流与讨论一从化学键断裂和形成角度分析,生成聚乙烯反应的本质是什么?学习活动2、交流与讨论二(1)氯乙烯是生产塑料(PVC)的原料,请写出由氯乙烯生产聚氯乙烯的反应方程式。
(2)从化学键断裂和形成角度分析,生成聚氯乙烯的本质是什么?它与生成聚乙烯的反应有什么共同特点?(3)什么叫加聚反应?具有什么特点的有机物可以发生加聚反应?,。
(4)聚乙烯、聚氯乙烯在结构上有什么共同点?2、定义:加成聚合反应________________________________________单体___________________________________________________________链节___________________________________________________________聚合度__________________________________________________________【小结】加聚过程中:________________________________________________________________________________________________________________________【变式训练】1、写出苯乙烯()四氟乙烯(CF2=CF2)发生加聚反应的化学方程式。
高分子材料和复合材料功能高分子材料新型高分子材料在合成高分子的主链或支链上接上带有显示某种功能的官能团,使高分子具有特殊的功能,满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求,这类高分子通称为功能高分子。
功能高分子材料发展已有20 多年历史,它可以制成各种质轻柔顺的纤维或薄膜,在许多领域中得到成功的应用,它将成为合成高分子材料中很有发展前途的一个分支。
已知的功能高分子的品种和分类如下。
导电高分子高分子具有绝缘性,这是由它的结构所决定的,在前面已经讨论过。
70 年代人们合成了聚乙炔,发现它有导电性能。
乙炔分子中碳与碳以叁键结合,单体经加聚聚合后得到聚乙炔,这是一种双键、单键间隔连接的线型高分子,分子中存在共轭π健体系,π电子可以在整个共轭体系中自由流动,因此可以导电。
若将碘掺杂到聚乙炔中,导电率会大幅度提高。
随聚乙炔后,又发现聚吡咯、聚噻吩、聚噻唑、聚苯硫醚等都具有导电性,导电高分子材料引起人们的重视。
用导电塑料做成的塑料电池已进入市场,硬币大小的电池,一个电极是金属锂,另一个电极是聚苯胺导电塑料,电池可多次重复充电使用,工作寿命长。
医用高分子高分子材料应用于医学上已有40 多年历史。
由于某些合成高分子与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能,因此用高分子材料做成的人工器官具有很好的生物相容性,不会因与人体接触而产生排斥和其他作用。
目前已知可用于制做人造器官的合成高分子材料有:尼龙、环氧树脂、聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、硅橡胶、聚氨酯、聚碳酸酯等。
可降解高分子塑料制品已进入千家万户,垃圾中废弃的塑料也愈来愈多。
由于这类合成高分子非常稳定,耐酸耐碱,不蛀不霉,把它们埋入地下,上百年也不会腐烂。
因此废弃的塑料已经成为严重的公害,人们大声疾呼要消除“白色污染”。
如果包装食品的塑料袋和泡沫塑料饭盒用可降解高分子材料来做,那末废弃的塑料将在一定条件下自行分解成为粉末。
有机物高分子的合成【设计理念:】根据新课程的基本理念,化学课堂教学应立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,从学生已有的知识、经验出发,经过多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方法的转变,培养学生的创新精神、实践能力及人文精神。
本节课学生要学习的是有机高分子的合成,塑料、合成纤维、合成橡胶(统称为三大合成材料)等都是合成有机高分子。
塑料制品学生并不陌生,教师可以引导学生从生活中的塑料制品入手,通过收集生活中塑料制品底部的数字编号,然后在此基础上再学习接受新的知识和信息,将新信息重新认识和编码,让原有的知识经验因为新知识经验的进入而发生调整和改变,从而实现学生在知识内容、学习方法、情感态度等各个方面的重新建构。
课堂中充分体现学生的主体地位,关注学生的学习体验,重视对学生学习过程和方法的教学,培养学生的化学思维能力,努力创设一个开放、民主、和谐的课堂环境,让学生在学习中感受快乐,在愉悦的心情中投入学习。
最终目标是让学生学会辩证的分析问题。
【教学目标】1.知识目标(1)简单介绍常见的几种合成材料中的有机高分子化合物的聚合反应,让学生了解单体、链节、聚合度、加聚反应、缩聚反应,了解高分子合成研究的一些课题。
(2)了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质。
(3)了解烃、烃的衍生物等有机化合物跟有机高分子化合物的主要差别。
(4)认识高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。
2.能力和方法目标(1)通过有机高分子化合物的学习,学会判断跟有机高分子化合物有关的“结构单元”“链节”“聚合度”“单体”等方法。
(2)通过有机高分子化合物的结构特点、基本性质的学习,提高解决某些实际问题的能力。
3.情感和价值观目标(1)通过有机高分子化合物的学习,进一步强化“结构决定性质、性质决定用途”的观点。
(2)通过有机高分子化合物的学习,了解有机高分子化合物在社会生产和日常生活中的应用,增强学生对化学为提高人类生活质量作出重大贡献的认识,提高化学学习的兴趣。
人工合成有机化合物
生活中的有机高分子材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑.当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础.自从合成有机高分子材料出现的那一天起,人们始终在不断地研究、开发着性能更优异、应用更广泛的新型材料,来满足人类日常生活中各方面的需求。
我们主要介绍两种与我们的生活密切相关的高分子化合物。
一. 隐形眼镜
角膜接触镜,俗称隐形眼镜.它是一种直接贴附在角膜表面的镜片,可随着眼球运动而运动,具有视力矫正作用.隐形眼镜可分为硬质、半刚性和软质三种,硬质隐形眼镜是由基本上不能透过氧的有机玻璃以及可渗透氧的硅氧烷和丙烯酸酯共聚物制成;半刚性隐形眼镜则是由可渗透氧和可维持角膜表面正常呼吸的硅橡胶制成,需使用专用的润湿溶液来保持润湿;为了满足舒适性和生理上的要求,目前大量使用的是软质隐形眼镜,最常用的是由聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成的中心厚度为0.05 mm的超薄镜片.HEMA分子是网状结构,使镜片具有吸附和释放低分子液体的功能,含水量越高,镜片的功能越好,现在已经有了十几种新的材料.目前的软质隐形眼镜不能连续长期戴用,必须每天取下消毒.一些角膜重症及某些眼病患者也不适宜使用软质隐形眼镜.
二.人工器官
在医学上,人们一直想用人工器官来代替不能治愈的病变器官,但是,在过去很长一段时间内都没有成功,主要是材料问题解决不了.直到高分子材料大力发展以后,人们的这种愿望才初步得以实现.合成高分子材料一般具有优异的生物相容性,较少受到排斥,可以满足人工器官对材料的苛刻要求.此外,用作人体不同部位的人工器官,还必须具备某些特殊的功能.拿人工心脏来说,不仅要求材料与血液能有很好的相容性,不能引起血液凝固、破坏血小板等,而且还要求材料具有很高的机械性能.这是因为,心跳一般为75次/分左右,如果使用10年,人工心脏就得反复挠曲4亿次,这样高的要求,一般材料是很难胜任的,目前大都使用硅聚合物和聚氨酯等高分子材料.随着医用高分子材料的发展,人类目前已经制成从皮肤到骨骼,从眼到喉,从心肺到肝肾等各种人工器官.所有这些再加上新型高分子药物的发展都将为人类的健康和长寿作出不可估量的贡献.。