《塑料、纖維和橡膠》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第四節(jié) 塑料、纖維和橡膠教學(xué)目標(biāo)：1列舉生活中的常用材料，能通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)化學(xué)在發(fā)展生活用材料中的重要作用。2舉例說(shuō)明生活中常用合成高分子材料的化學(xué)成分及其性能，評(píng)價(jià)高分子材料的使用對(duì)人類(lèi)生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。3了解居室裝修材料的主要成分及其作用。教學(xué)重點(diǎn)：舉例說(shuō)明生活中常用合成高分子材料的化學(xué)成分及其性能。教學(xué)難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)化學(xué)在發(fā)展生活用材料中的重要作用。教學(xué)方法：查閱資料并討論。課時(shí)劃分：兩課時(shí)教學(xué)過(guò)程：一課時(shí)投影圖片：?jiǎn)栴}探究你能找出有那些物品是合成材料嗎？板書(shū) 第四節(jié) 塑料、纖維和橡膠一、合成材料講述 日常生活中我們接觸到的塑料、合成纖維、黏合劑、涂料等都是合成高分子材料，簡(jiǎn)稱合成材料

2、。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，合成材料的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，它們?cè)谏鐣?huì)生活中起了越來(lái)越重要的作用?？梢哉f(shuō)人工合成材料的出現(xiàn)是材料史上的一次飛躍，推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。今天，我們將來(lái)學(xué)習(xí)合成材料的三大主要成員：塑料、 合成纖維、合成橡膠。學(xué)生閱讀：第一部分塑料回答根據(jù)閱讀提綱討論回答：塑料成分：，塑料大部分是通過(guò) 反應(yīng)得到，單體是指 ，聚乙烯單體是 。板書(shū)1、塑料（1）成分 主要反應(yīng)類(lèi)型 單體概念實(shí)驗(yàn)探究在一支試管中放入聚乙烯塑料碎片約3g，用酒精燈緩緩加熱，觀察塑料碎片軟化和熔化的情況。熔化后立即停止加熱以防分解。等冷卻后固化后再加熱，觀察現(xiàn)象。 學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：熔化成可流動(dòng)液體，遇

3、冷后又變成固體。板書(shū)（2）熱塑性和熱固性熱塑性：有機(jī)高分子化合物（如聚乙?。┦軣崛刍闪鲃?dòng)的液體，冷卻后成固體，這種現(xiàn)象叫熱塑性。熱固性：有些有機(jī)高分子化合物加工成型后受熱不會(huì)熔化，這種現(xiàn)象叫熱固性。如酚醛塑料。投影 熱塑性和熱固性塑料用途教師演示學(xué)生觀察思考教師用力拉一下食品袋或橡皮筋，然后放松，問(wèn)學(xué)生觀察到什么現(xiàn)象？（彈性），又問(wèn)為什么會(huì)具有彈性呢？（可以讓學(xué)生閱讀課本中有關(guān)的段落或由教師講解）要求答出：在高分子化合物的結(jié)構(gòu)中原子間、鏈節(jié)間是以共價(jià)鍵結(jié)合。淀粉、纖維素是CC、CO單鍵，蛋白質(zhì)是CC，CN單鍵，聚乙烯是CC單鍵，這些鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，所以高分子是蜷曲的長(zhǎng)鏈，彈性就可以證明了這一

4、點(diǎn)，小分子短就不會(huì)具備這種性質(zhì)。反問(wèn)長(zhǎng)鏈分子又怎樣組成物質(zhì)的呢？橡皮筋和硬橡皮的區(qū)別？ 講解 線型結(jié)構(gòu)（直鏈或帶支鏈），如淀粉、纖維素、聚乙烯等。它們分子間主要是靠分子間作用力結(jié)合。其強(qiáng)度是化學(xué)鍵和分子間力的共同表現(xiàn)。因此相對(duì)分子質(zhì)量越大，鏈越長(zhǎng)，這些作用力也越大，強(qiáng)度就強(qiáng)。這是它們不同于小分子物質(zhì)的特點(diǎn)。 體型結(jié)構(gòu)（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)），這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為鏈上有能夠反應(yīng)的官能團(tuán)。高分子鏈之間除分子間力外，還可以產(chǎn)生化學(xué)鍵（產(chǎn)生交聯(lián)），因而使得這類(lèi)化合物具有強(qiáng)度高、耐磨、不易溶解等不同于線型結(jié)構(gòu)高分子的性質(zhì)。橡皮筋是橡膠中（主要成份是聚異戊二烯）加了少量3的硫，由于交聯(lián)較少，仍保留有線型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，而硬橡皮

5、則是在橡膠中加入了30的硫，由于交聯(lián)多，因而具有了典型的網(wǎng)狀結(jié)結(jié)構(gòu)。此外如酚醛樹(shù)脂也是體型結(jié)構(gòu)的高分子化合物。投影塑料的線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)板書(shū)（3）線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)學(xué)與問(wèn)從塑料結(jié)構(gòu)分析，塑料一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎？投影科學(xué)視野-導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電聚合物是一種高分子物質(zhì)，它的導(dǎo)電能力很強(qiáng)，幾乎可以達(dá)到金屬導(dǎo)電的性能。聚合物是由簡(jiǎn)單分子聯(lián)合形成的大分子物質(zhì)。聚合物要能夠?qū)щ?，其?nèi)部的碳原子之間必須交替地由單鍵和雙鍵連接，同時(shí)還必須經(jīng)過(guò)摻雜處理，即通過(guò)氧化或還原反應(yīng)移去或?qū)腚娮?。?dǎo)電聚合物的研究興起于本世紀(jì)70年代，80年代達(dá)到高潮，目前則趨于消沉。導(dǎo)電聚合物已廣泛地用于許多工業(yè)領(lǐng)域，如抗電磁輻射的計(jì)算

6、機(jī)視力保護(hù)屏幕、能過(guò)濾太陽(yáng)光的"智能"玻璃窗等。除此之外，導(dǎo)電聚合物還在發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、移動(dòng)電話和微型電視顯示裝置等領(lǐng)域不斷找到新的用武之地。導(dǎo)電聚合物的研究成果，還對(duì)分子電子學(xué)的迅速發(fā)展起到推動(dòng)作用，從而為人類(lèi)在未來(lái)制造由單分子組成的晶體管和其它電子元件奠定了基礎(chǔ)。這不僅可以大大提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，而且還能縮小計(jì)算機(jī)的體積。2000年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)即獎(jiǎng)給對(duì)導(dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家艾倫.黑格、艾倫.克迪爾米德與白川英樹(shù)。閱讀課本69頁(yè)表32“幾種常見(jiàn)塑料的性能和用途”板書(shū)2、纖維和橡膠科學(xué)探究1、取一小快純棉布、羊毛織物、尼龍布，分別在酒精燈火焰上灼

7、燒，觀察現(xiàn)象。2、取上述材料各一小塊，分別浸入10%硫酸溶液和3%氫氧化鈉溶液，微熱56分鐘，取出后，用水漂洗，烘干，觀察有什么變化？填表：灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響純棉布羊毛尼龍布觀察1中尼龍布最易燃燒且發(fā)出難聞氣味。2中 現(xiàn)象：棉布被腐蝕爛、羊毛植物變硬、尼龍布無(wú)變化。講述合成纖維是用石油、天然氣、煤等為原料，經(jīng)一系列的化學(xué)反應(yīng)，制成合成高分子化合物，再經(jīng)加工而制得的纖維。它廣泛用于服裝、裝飾和產(chǎn)業(yè)三大領(lǐng)域，它的使用性能有的已經(jīng)超過(guò)了天然纖維。合成纖維緩解了糧棉爭(zhēng)地的矛盾，滿足人們對(duì)紡織品日益增長(zhǎng)的需要，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮愈來(lái)愈大的作用。合成纖維的耐化學(xué)性能要比天然纖維強(qiáng)，如丙

8、綸和氯綸的耐酸、耐堿性能都非常優(yōu)良。目前主要有6大綸，按合成的年代先后為氯綸、錦綸、維綸、腈綸、滌綸、丙綸。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活.板書(shū)（1）合成纖維原料：石油、天然氣、煤等（2）6大綸：氯綸、錦綸、維綸、腈綸、滌綸、丙綸。講述橡膠是制造飛機(jī)、汽車(chē)和醫(yī)療器械所必須的材料,是重要的戰(zhàn)略物資,最初人們是從橡膠樹(shù)中獲得天然橡膠.但天然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求,于是科學(xué)家就開(kāi)始研究用化學(xué)方法合成橡膠.投影閱讀相關(guān)內(nèi)容。練習(xí)1天然橡膠主要成分，結(jié)構(gòu)式。2常用的合成橡膠有：。 特種橡膠有：耐油的、耐高溫和耐嚴(yán)寒的等3許多橡膠是結(jié)構(gòu)、可塑性好，但差,改良方法是小結(jié)略課堂練習(xí)1當(dāng)前，我國(guó)急待解決的“白色污染”

9、通常是指A 冶煉廠的白色煙塵B 石灰窯的白色粉塵C 聚乙烯等塑料垃圾D 白色建筑材料2下列物質(zhì)不屬于合成材料的是A 人造纖維 B 順丁橡膠 C 有機(jī)玻璃 D 錦綸纖維3現(xiàn)有羊毛織物、純棉織物、錦綸織物三種顏色相同的樣品，試簡(jiǎn)述它們的鑒別方法、現(xiàn)象、結(jié)論 。4下列塑料的合成，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型與另外三種不同的是A 聚乙烯塑料 B 聚氯乙烯塑料 C 酚醛塑料 D 聚苯乙烯塑料5下列關(guān)于廢棄塑料制品的處理方法中，最為恰當(dāng)?shù)氖茿 將廢棄物切成碎片，混在垃圾中填埋于土壤中B 將廢棄物焚燒C 將廢棄物傾倒于海洋中 D 將廢棄物應(yīng)用化學(xué)方法加工成防水涂料或汽油參考答案：1、C 2、A 3、略4、C5、D

10、作業(yè)P73 1、2、3、4、5板書(shū)設(shè)計(jì)第四節(jié) 塑料、纖維和橡膠一、合成材料1、塑料（1）成分 主要反應(yīng)類(lèi)型 單體概念（2）熱塑性和熱固性熱塑性：有機(jī)高分子化合物（如聚乙?。┦軣崛刍闪鲃?dòng)的液體，冷卻后成固體，這種現(xiàn)象叫熱塑性。熱固性：有些有機(jī)高分子化合物加工成型后受熱不會(huì)熔化，這種現(xiàn)象叫熱固性。如酚醛塑料。（3）線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)2、纖維和橡膠（1）合成纖維原料：石油、天然氣、煤等（2）6大綸：氯綸、錦綸、維綸、腈綸、滌綸、丙綸。二課時(shí)過(guò)渡每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)，金屬材料強(qiáng)度大，但易被腐蝕。陶瓷材料強(qiáng)度大，耐高溫，但脆性大。合成材料密度小，但不耐高溫。航天工業(yè)需要強(qiáng)度大、耐高溫、密度小的材料。

11、海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣獲得這些材料呢？板書(shū)二、復(fù)合材料閱讀復(fù)合材料定義并回答。板書(shū)1復(fù)合材料的定義：復(fù)合材料是指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，其他的材料作為增強(qiáng)劑。投影講解玻璃鋼是一種以高分子樹(shù)脂為基體，以玻璃纖維為增強(qiáng)體，經(jīng)過(guò)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(chē)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(guó)已廣泛采用玻璃鋼制造各種小型汽艇、救生

12、艇及游艇。節(jié)約了不少鋼材?；S也采用酚醛樹(shù)脂的玻璃鋼代替不銹鋼做各種耐腐蝕設(shè)備，大大延長(zhǎng)了設(shè)備壽俞。玻璃鋼元磁性，不阻擋電磁波通過(guò)。用它來(lái)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。閱讀復(fù)合材料優(yōu)點(diǎn)板書(shū)2優(yōu)異的性能：強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕，在綜合性能上超過(guò)了單一材料。3應(yīng)用：宇宙航空工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、人類(lèi)健康等方面。投影討論未來(lái)展望：就現(xiàn)存問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，談?wù)剬?duì)未來(lái)材料的展望：1.舊材料改進(jìn)推廣(導(dǎo)電塑料)2.研制新材料(智能材料、超導(dǎo)材料、光電轉(zhuǎn)換材料、生物材料、熱電膜、傳感膜等)調(diào)查報(bào)告室內(nèi)裝飾材料與室內(nèi)污染（參照課本

13、，課下完成）總結(jié) 今天我們就合成材料進(jìn)行了學(xué)習(xí)，通過(guò)學(xué)習(xí)，我們可以說(shuō)不僅認(rèn)識(shí)到合成材料的利弊，而且同學(xué)們?cè)诮鼉蓚€(gè)星期的對(duì)白色污染的調(diào)查中，很好地培養(yǎng)了自己的環(huán)保意識(shí)，老師希望你們?nèi)巳硕寄艹蔀橐幻麅?yōu)秀的“環(huán)保衛(wèi)士”。作業(yè)1、調(diào)查報(bào)告-室內(nèi)裝飾材料與室內(nèi)污染2、P73 6板書(shū)計(jì)劃二、復(fù)合材料1復(fù)合材料的定義：復(fù)合材料是指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，其他的材料作為增強(qiáng)劑。2優(yōu)異的性能：強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕，在綜合性能上超過(guò)了單一材料。3應(yīng)用：宇宙航空工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、人類(lèi)健康等方面。戰(zhàn)爭(zhēng)的產(chǎn)物合成橡膠現(xiàn)在的橡膠，大部分已不再是從橡膠樹(shù)中流

14、出來(lái)的膠液制成的，而是用石油或天然氣做原料用人工制造出來(lái)的，因?yàn)樘烊幌鹉z已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要?，F(xiàn)在全世界生產(chǎn)的橡膠中，天然橡膠只占1/3，人工合成橡膠占2/3。 人造橡膠發(fā)展這么快，是由于戰(zhàn)爭(zhēng)的原因。第一次世界大戰(zhàn)期間，汽車(chē)輪胎、火炮輪胎、飛機(jī)輪胎、坦克輪胎等都離不開(kāi)橡膠。協(xié)約國(guó)為了打敗同盟國(guó)，對(duì)德國(guó)進(jìn)行封鎖，切斷了海上運(yùn)輸線，德國(guó)人得不到天然橡膠，急得像熱鍋上的螞蟻。因?yàn)榇驂牡妮喬ナ癸w機(jī)無(wú)法起飛，火炮拉不動(dòng)，汽車(chē)跑不了。德國(guó)人為了擺脫困境，決心制造人造橡膠。但這并不那么容易，因?yàn)閺臉?shù)上流出來(lái)的這種特殊東西不是想造就能造出來(lái)的。 但德國(guó)有一批很有才華的科學(xué)家，也非常會(huì)利用前人的科研成果。他

15、們經(jīng)過(guò)不斷探索，硬是用煤做原料把橡膠造出來(lái)了。雖然性能比天然橡膠差得多，但也能應(yīng)急對(duì)付一陣。這些德國(guó)科學(xué)家是怎樣造出人工橡膠的呢？原來(lái)早在這之前約一個(gè)世紀(jì)，即1826年，英國(guó)著名科學(xué)家法拉第不僅對(duì)電磁有興趣，對(duì)橡膠這東西也發(fā)生了興趣，并弄清了天然橡膠中有由5個(gè)碳原子和8個(gè)氫原子組成的原子團(tuán)，它的化學(xué)名稱是異戊二烯，分子式是C5H8；而且弄清了橡膠分子并不是僅由一個(gè)這樣的原子團(tuán)組成的，其分子結(jié)構(gòu)比這要復(fù)雜得多。 這樣，德國(guó)人就知道天然橡膠的基本成分了。他們又查到，1860年時(shí)有一位叫威廉斯的科學(xué)家曾經(jīng)從天然橡膠的熱裂解產(chǎn)物中分離出異戊二烯，它在空氣中會(huì)氧化成白色的有彈性的東西。他們還查到，1879年時(shí)，法國(guó)化學(xué)家布查德也研究過(guò)天然橡膠分子，并搞清了它是由成百上千個(gè)C5H8原子團(tuán)聚合成的，也就是這種原子團(tuán)一個(gè)接一個(gè)地串成“鏈條狀”的大分子。布查德還提出過(guò)，可能正是這些長(zhǎng)鏈分子相互連接在一起，才使橡膠有了彈性。因此他曾想如果把這些原子團(tuán)連成一長(zhǎng)串變成長(zhǎng)鏈大分子，就可能制造出有彈性的人造橡膠來(lái)。但布查德還沒(méi)有來(lái)得及合成人工橡膠就去世了。1884年，英國(guó)科學(xué)家契爾頓在布查德設(shè)