第三节功能高分子材料
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专题一为课堂教学注入新的生命力---淡如何面对和认识新课程南京金陵中学李惠娟们常常会看到这样两种截然不同的景象,如右图所示。
其实,作为老师谁不希望自己的课堂精彩受欢迎?然而现实中不少老师发出这样的感慨和困惑:比起以往,现在的学生(尤其城市)对学习的热情越来越缺乏,对人间的真情越来越淡漠,……传统的教育似乎越来越乏力,老师的工作越来越辛苦,身心越来越疲惫,成就感却越来越缥缈……究竟我们的教育出了什么问题?让辛苦的老师得不到鼓励;让认真的学生无法获得肯定;让学以致用的梦想无法落实!如果老师课堂上只是把一个个有理智、有情感的鲜活学生看成是一只只吞咽僵化知识的“饲料鸡”,学习的内容和过程抽离实际的生活情境,他们自然会对学习觉得无聊,对未来感到茫然,这样的教育终究是失败和悲哀的。
也许我们每个老师的脑际时隐时现地会思考这样一些问题:问题1:“学习是什么?学习如何发生?以及如何使用知识?”问题2:作为老师的我,今天的教育或教学,想给学生最关键、最宝贵的是什么?问题3:怎样才能把老师的辛勤付出、美好期待与学生的现在渴求、未来发展紧密相连?……其实细细品味,这不是与新课程倡导的三维目标不谋而合吗?所以,我相信绝大多数老师的内心深处对新课程的是持赞同和欢迎态度的。
也许新课程的美好理念与面临的残酷现实似乎存在难以调和的矛盾,“高考考什么,老师教什么,学生学什么!”在现实中这样的教育现象并不少见,也许这是许多老师面对现实无奈的选择。
不少老师进行新课改时顾虑重重,其中一点就是认为注重过程、方法的培养势必会影响学生知识技能的操练,因为高中三年的时间是个定量,只要会做题、考高分,现在社会就是这样评价你!我一直倍感中学老师重任在肩,不仅要为他们眼前高考的现实渴求着想,更要为他们的未来发展负责!也许小学还稚嫩,大学已成型,中学时代学生正处于身体发育、性格形成、思维养成最关键的阶段。
中学对一个人的一生影响是非同寻常的!中学老师的人品修养、气质内涵、学识爱好、生活态度等都给学生潜移默化的影响,尤其是求知的欲望、方法、过程和对事物、问题的态度、观念和思维方式等给学生的后续学习及工作影响更是巨大的!例如新教材创设了多种栏目,引入了不少大学内容或学科前沿知识,怎么教?高考考不考?这些问题常让许多老师感到困惑和茫然。
第三节功能高分子材料【学习目标】1.了解新型高分子材料的优异性能及其应用。
2.认识高分子材料结构与性质的联系。
3.讨论有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
【活动方案】活动一:根据新型高分子性能对功能高分子材料进行分类仔细观察下列功能高分子图片,将对应的编号填入相应的空格中。
①高分子膜②导电塑料③婴儿尿不湿④感光树脂⑤高效催化剂⑥人工心脏⑦形状记忆面料⑧缓释药物1.具有光学性能的功能高分子材料是;具有电学性能的功能高分子材料是;具有化学活性的功能高分子材料是;具有吸水性能的功能高分子材料是;具有医疗作用的功能高分子材料是;具有分离功能的高分子材料是。
2.形状记忆面料是具有热响应性能的功能高分子材料,可经指定温度的热水洗涤后回复原状。
请你说说用这种面料加工的服装有哪些优点?活动二:通过案例认识高分子材料结构与性质的联系案例1:“尿不湿”被《时代周刊》评为20世纪最伟大的100项发明之一,其主要由吸水功能强的高聚物与纤维浆状物混合制成。
平常我们在“尿不湿”中看到的颗粒状物质即为高吸水性树脂,常用网状结构的聚丙烯酸钠。
聚丙烯酸钠还可以用做一些室内植物的“泥土”(如右图),使植物不需要经常浇水。
如果只是丙烯酸钠聚合则只能形成线型结构高分子,要形成体型结构必须将丙烯酸钠和二烯烃先共聚形成线型结构分子,然后再用交联剂将链联结。
⑴聚丙烯酸钠、棉花都具有吸水性,其分子中亲水性强的基团分别是什么(写出基团的结构简式)?它们和水分子间的主要作用力是什么?⑵请你猜想将聚丙烯酸钠加工成网状结构的高聚物意义可能是什么?⑶据此你还可以想到聚丙烯酸钠的应用有哪些?实验探究项目 吸水前的质量m 1/g 吸水后的质量m 2/g 吸水率(m 2-m 1)/m 1 高吸水性树脂(尿不湿)一般吸水材料(面纸)案例2:聚乙炔颜色较深,有金属光泽,用碘、溴等卤素等渗杂后,其导电率可提高到金属水平。
聚乙炔有顺式聚乙炔和反式聚乙炔两种立体异构体。
第三节功能高分子材料教学设计车琳教学内容:功能高分子材料教学目标1、知识与技能举出日常生活中接触到的新型高分子材料。
了解高分子膜、导电分子、可降解塑料等各种高分子材料的结构特点和重要性能;掌握合成功能高分子的原理。2、过程与方法采用讲解、阅读、讨论相结合的方法,把课前阅读教材、课外读物及进行社会调查的结果带到课堂上讲演、讨论。
3、情感、态度与价值观扩大知识面,培养用科学的方法发现问题,认识问题的意识,感悟到科技发展、日常生活及生命健康与化学学习的紧密关系,激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。
教学重点:各种高分子材料的结构特点和重要性能教学难点:高分子材料的结构特点和重要性能教学策略:采用讲解、阅读、讨论相结合的方法教学进程【课前阅读】(提示:请同学课前务必完成!)一、功能高分子材料1.功能高分子材料定义:2.分类:(1)如导电高分子、高分子半导体。光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等(2)如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜。鳌合高分子、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。(3)如生物高分子模拟酶(4)高分子药物、人工骨材料3.常见功能高分子材料(1)高吸水性材料——亲水性高聚物(分子链带有许多亲水原子团)(2)高分子分离膜:①组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。
②特点:③应用:。
在实验室中它可用于生产超纯水和提炼微量元素。
在工业上它可用于淡化海水或富集海水中的镭、铀、钚等原子工业的原料,也可用于净化废水、废气以回收有用物质,防止环境污染。
(3)医用高分子材料:①性能:②应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。
二、复合材料1.复合材料的涵义:复合材料是指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,其他的材料作为增强剂。
2.优异的性能:在综合性能上超过了单一材料。
第三节功能高分子材料[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:从新型高分子材料所含官能团的角度,辨析不同类型新型高分子材料及其化学性质的差异,进而体现在用途的不同。
2.科学态度与社会责任:了解新型高分子材料优异的性能,了解新型高分子材料对环境的污染以及研制环保型的新型高分子材料是保护环境的关键。
一、功能高分子材料1.功能高分子材料功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,也有某些特殊功能的高分子材料。
2.新型功能高分子材料3.高吸水性树脂的结构特点及合成方法(1)结构特点①含有强亲水性原子团(—OH)的支链;②具有网状结构。
(2)合成方法①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。
例如,将淀粉与丙烯酸钠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。
②以带有强亲水性原子团的化合物,如丙烯酸CH2==CH—COOH 等为单体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
例如,丙烯酸单体用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。
这两种方法有一个共同特点,都要在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物作为交联剂,让线型结构变为网状结构。
(1)丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分()(2)由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为了增强其稳定性()(3)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能()(4)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等()答案(1)×(2)×(3)√(4)√1.下列有关功能高分子材料用途的叙述中不正确的是()A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C.医用高分子可用于制造医用器械和人造器官D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化答案 D解析聚乙炔膜属于导电高分子材料,主要用于制造电子器件。
第三节功能高分子材料教学目的:1.了解新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产、科学研究等方面的重要作用.2.了解功能高分子材料、复合材料等的主要用途。
3. 通过对新材料结构和功能的介绍,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。
教学重点、难点:功能高分子材料的代表物的结构特点和重要性能课时安排:一课时探究建议:阅读与交流:高分子膜、导电塑料、可降解塑料、医用高分子、高分子涂料、液晶显示材料(LCD)的性能与应用。
教学过程:见PPT文件[课堂练习]一、选择题1.随着社会的发展,复合材料成为一类新型的有发展前途的材料,目前,复合材料最主要的应用领域是A.高分子分离膜B.人类的人工器官 C.宇宙航空工业D.新型药物2.合成人工心脏的高分子材料的主要成分是A.烯烃共聚物B.酚醛缩聚物 C.硅聚合物D.聚氨酯类聚合物3.复合材料的使用使导弹的射程有了很大提高,其主要原因在于A、复合材料的使用可以使导弹经受超高温的变化B、复合材料的使用可以使导弹的质量减轻C、复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的压力D、复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化4.下列说法中不正确的是A、传感膜和热电膜均是功能高分子材料的产品B、传感膜能将化学能转换成电能C、热电膜能将热能转换成化学能D、热电膜能将热能转换成电能5、随着医用高分子材料的发展,人们用人工器管代替不能治愈的病变器官,人们目前已经制成的人工器官有:①心脏②皮肤③骨骼④肝⑤肾⑥眼⑦喉A、①②③B、仅①②⑤C、仅②③⑥D、全部6、下列各种高分子材料的研究方向中,并不适合未来高分子材料发展的是A、使高分子材料具有仿生能力B、使高分子材料成为具有特殊物理、化学功能的“功能材料”C、使高分子材料越来越牢固,越来越难分解D、使农用薄膜能够选择性地透过种植某种植物所需要的特定波长的光7、婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水、保水的物质。
下列高分子有可能被采用的是二、填空题8、已知某高分子膜结构如下:试写出其化学式__________.9.除了传统的三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,医用高分子材料,隐形材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料.试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类.能用于海水和苦咸水的淡化方面:__ _.10.医用化学杂志报道,用聚乙交酯纤维材料C制作的缝合线比天然高分子材料的肠线为好.它的合成过程如下:(1)写出A的结构简式:__________;(2)写出A制取B的化学方程式:__________.(3)也可以由A直接制备C,则A→C直接制备的化学方程式为__________,其反应类型为__________反应.11、聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为,它是制作软质隐形眼镜的材料。