高中化學(xué)魯科版第三章重要的有機(jī)化合物第四節(jié)塑料橡膠纖維 省獲獎(jiǎng)

課題第四節(jié)塑料橡膠纖維課型新授課主備人授課人授課班級(jí)授課時(shí)間2023.教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1.引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識(shí)有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用，學(xué)會(huì)書寫重要加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式，了解合成高分子化合物的主要類別及其在生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技發(fā)展中的廣泛應(yīng)用。2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)他們的綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識(shí)，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。3.通過多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)（自主檢索、收集、分類比較、展示等）使學(xué)生了解塑料、合成橡膠、合成纖維的主要品種以及它們的原料來源與石油化工、煤化工的密切聯(lián)系，同時(shí)提高他們的學(xué)習(xí)能力，豐富他們的學(xué)習(xí)方式。過程與方法1.讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物，課堂上采用互動(dòng)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究有機(jī)合成材料的組成、性能的興趣。。2、通過“遷移·應(yīng)用”、“交流·研討”、“活動(dòng)·探究”等活動(dòng)，提高學(xué)生分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括的能力情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過“遷移·應(yīng)用”、“交流·研討”、“活動(dòng)·探究”活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生探索未知知識(shí)的興趣，讓他們享受到探究未知世界的樂趣。2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)他們的綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識(shí)，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)重點(diǎn)重要高聚物的加聚反應(yīng)及其化學(xué)方程式教學(xué)難點(diǎn)有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系的理解教學(xué)方法問題激疑、實(shí)驗(yàn)探究、交流討論教學(xué)過程第一課時(shí)【引入】人類的生產(chǎn)和生活離不開各種各樣的材料，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)自己收集的資料結(jié)合已有的知識(shí)對(duì)材料進(jìn)行分類?！军c(diǎn)評(píng)】課前讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑收集各種各樣的材料及圖片、實(shí)物，課堂上采用互動(dòng)式教學(xué)?！窘涣鳌⑼队啊繜o機(jī)非金屬材料（如：晶體硅、硅酸鹽材料等）無機(jī)材料無機(jī)金屬材料（包括金屬和合金）材料天然有機(jī)高分子材料（如：棉花、羊毛、蠶絲、天然橡膠等）有機(jī)材料合成有機(jī)高分子材料（如：塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠等）新型有機(jī)高分子材料（如：高分子分離膜等）【聯(lián)想、質(zhì)疑】在日常生活中，你一定接觸過許多塑料、合成橡膠、合成纖維制品。你能舉例說明嗎？它們是什么原料制造的？它們具有哪些優(yōu)于天然材料的性能？【點(diǎn)評(píng)】通過回憶生活中的常識(shí)激發(fā)學(xué)生探究有機(jī)合成材料的組成、性能的興趣?！揪毩?xí)】計(jì)算葡萄糖和硬脂酸甘油酯的相對(duì)分子質(zhì)量?！举|(zhì)疑】經(jīng)計(jì)算，它們的相對(duì)分子質(zhì)量分別為180和890。數(shù)值已經(jīng)不小，但是，我們?nèi)苑Q它們?yōu)榈头肿踊衔?，簡稱小分子；那么，什么是高分子化合物或高分子呢？【講述】如果有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到幾萬到幾百萬，我們就稱它們?yōu)橛袡C(jī)高分子化合物，簡稱高分子或聚合物。像以前所學(xué)過的淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)都屬于有機(jī)高分子化合物。有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)呢？【引題、板書】一、有機(jī)高分子化合物1.有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)【講述】有機(jī)高分子化合物雖然相對(duì)分子質(zhì)量很大，但是它們的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，通常是由簡單的結(jié)構(gòu)單元連接而成的，例如，聚乙烯是由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成的，聚氯乙烯是由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成的，其中的n表示結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)?！就队爸v述】高分子中的結(jié)構(gòu)單元連接成長鏈，這就是通常所說的高分子的線型結(jié)構(gòu)。具有線型結(jié)構(gòu)的高分子，可以不帶支鏈，也可以帶支鏈。高分子鏈上如果有能起反應(yīng)的原子或原子團(tuán)，當(dāng)這些原子或原子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，高分子鏈之間將形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生一定的交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就是高分子的體型結(jié)構(gòu)。【過渡】由于有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量大及其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因而使它們具有與小分子不同的一些性質(zhì)?！净顒?dòng)、探究】將教材的“觀察·思考”涉及的實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（2～4人一組）。1.從廢舊輪胎上刮下的一些橡膠粉末約0.5g放入試管中，加入5mL汽油，觀察粉末能否溶解。2.取內(nèi)徑比實(shí)驗(yàn)室用導(dǎo)氣膠管外徑稍大的試管，膠管與試管等長。向試管中加入少量汽油后，將膠管插入試管，再用滴管向膠管內(nèi)孔中滴滿汽油，稍侯，可見膠管伸長。3.取一小塊聚乙烯塑料碎片，用酒精燈加熱直至熔化時(shí)停止加熱，等冷卻后再加熱，反復(fù)幾次后點(diǎn)燃，觀察變化的全過程?！窘涣?、討論、板書】2.有機(jī)高分子化合物的主要性質(zhì)⑴溶解性：難溶于水，在有機(jī)溶劑中也只能溶脹并極緩慢。⑵熱塑性和熱固性⑶電絕緣性⑷不耐高溫易燃燒【講述】聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí)，開始變軟，直到熔化成流動(dòng)的液體。冷卻后又變?yōu)楣腆w。加熱后又熔化，這種現(xiàn)象就是線型高分子的熱塑性。有些體型高分子一經(jīng)加工成型就不會(huì)受熱熔化，因而具有熱固性，如酚醛樹脂。高分子化合物中的原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的，因此它們一般不導(dǎo)電。【小結(jié)】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，正因?yàn)橛袡C(jī)高分子化合物有以上的主要性質(zhì)，決定了高分子材料在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要作用。作業(yè)：探究活動(dòng)：學(xué)生分為若干小組通過去圖書館、上網(wǎng)查閱資料探究以下問題：1．我們身邊有哪些高分子化合物；2．高分子化合物對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活有哪些重要作用；3．了解高分子化合物的新發(fā)展，例如可導(dǎo)電的高分子材料、可降解塑料等。并動(dòng)員學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)回答下列問題：1．為什么聚乙烯塑料涼鞋破裂可以熱補(bǔ)，而電木插座不能熱修補(bǔ)。2．裝苯的試劑瓶不能用普通的膠塞的原因。3．家貿(mào)市場上出售的香油的膠塞為什么要用玻璃紙包起來，如果不包起來會(huì)出現(xiàn)什么后果。第二課時(shí)【聯(lián)想、質(zhì)疑】現(xiàn)在，人們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常與塑料打交道，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)也大量使用塑料。那么，究竟什么是塑料？它們是怎樣制成的？【講述】塑料的主要成分是被稱為合成樹脂的有機(jī)高分子化合物。例如，聚乙烯就是生產(chǎn)聚乙烯塑料的合成樹脂。聚乙烯是以石油化工產(chǎn)品乙烯為原料，在適宜的溫度、壓強(qiáng)和引發(fā)劑存在的條件下發(fā)生反應(yīng)而制得的。反應(yīng)時(shí)，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵斷裂，然后相互兩兩加成而聚成含n個(gè)結(jié)構(gòu)單元的相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾萬以上的聚乙烯樹脂?！景鍟慷⑺芰稀局v述】講述聚合反應(yīng)和加聚反應(yīng)的概念?！局v述、投影】塑料與合成樹脂⑴塑料是由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料、防老劑等添加劑組成的。⑵樹脂是指還沒有跟各種添加劑混合的高聚物。⑶有些塑料基本上是由合成樹脂所組成的，不含或少含其它添加劑，如有機(jī)玻璃等?！具w移、應(yīng)用】氯乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引發(fā)劑作用下經(jīng)過聚合反應(yīng)所得聚合物都是重要的合成樹脂。⑴它們?yōu)槭裁春鸵蚁┮粯樱材馨l(fā)生加聚反應(yīng)？⑵寫出化學(xué)反應(yīng)式?！窘涣鳌⒂懻摗拷M織學(xué)生交流討論聚合反應(yīng)的書寫技巧，尤其苯乙烯的聚合反應(yīng)，可以適當(dāng)點(diǎn)撥：將苯基（—C6H5）當(dāng)作支鏈，使雙鍵碳原子作為端點(diǎn)碳原子，以便于兩兩加成聚合?！鹃喿x】塑料王與工程塑料ABS的用途?！具^渡】聚乙烯是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品，它有著廣泛的應(yīng)用?！鹃喿x、討論】聚乙烯的性質(zhì)和用途?！局v述】塑料工業(yè)的發(fā)展，極大地提高了人們的生活質(zhì)量，但是這些結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難以分解的塑料廢棄物的急劇增加也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。全世界每年產(chǎn)生數(shù)千萬噸的廢舊塑料，比如聚乙烯、聚苯乙烯等它們聚集在海洋里、地面上、土壤中，造成白色污染。白色污染已成為困擾人類社會(huì)的一大公害。減少與消除白色污染既要全社會(huì)共同努力，從我做起，少用并及時(shí)回收、再生，也要依靠科技，生產(chǎn)可降解的塑料?！局笇?dǎo)閱讀】塑料的回收利用與可降解塑料。作業(yè)：探究活動(dòng)：1.收集有關(guān)廢棄塑料造成的白色污染、危害及其防治方法，在各社區(qū)進(jìn)行宣傳或提出倡議。2.課外實(shí)驗(yàn)，參照教材第97頁動(dòng)手實(shí)踐的方法進(jìn)行廢舊塑料裂解得燃?xì)馀c燃油的實(shí)驗(yàn)。3.收集橡膠制品的圖片第三課時(shí)【引題】今天我們討論第二大合成材料合成橡膠。三、合成橡膠【展示】展示課前同學(xué)們收集的橡膠制品的圖片?！窘涣?、研討】結(jié)合你已有的知識(shí)和生活常識(shí)思考：1.橡膠的特性是什么？由此決定著它有哪些用途？2.根據(jù)來源和組成不同，常用的橡膠有哪幾種？【講述】構(gòu)成橡膠的高分子鏈在無外力作用時(shí)呈卷曲狀，而且有柔性，受外力時(shí)可伸直，但取消外力后又可恢復(fù)原狀，因此橡膠是具有高彈性的高分子化合物。根據(jù)來源和組成不同，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。合成橡膠往往具有高彈性、絕緣性以及耐油、耐酸堿、耐高溫或低溫等特性，因此具有廣泛的應(yīng)用。【講述】順丁橡膠是化學(xué)家們最早模擬天然橡膠制得的合成橡膠，它具有較高的耐磨性，廣泛用于制造輪胎、耐寒制品及膠鞋、膠布、海綿膠等。利用工具欄講解順丁橡膠的合成，并以順丁橡膠的高分子鏈的卷曲認(rèn)識(shí)橡膠的高彈性?！举|(zhì)疑】為什么實(shí)驗(yàn)室的橡膠管在空氣中易老化？為什么盛酸的試劑瓶要用玻璃塞？【過渡】常用的橡膠除天然橡膠、順丁橡膠外還有其它的通用橡膠?！鹃喿x、講述】閱讀表3-4-1幾種常用橡膠的性能和用途，以說明當(dāng)今合成橡膠的廣泛應(yīng)用，以及“挑戰(zhàn)者”航天飛機(jī)失事的悲慘事件就是由于橡膠密封圈失靈造成的。【過渡】接下來討論第三大合成材料合成纖維?！窘涣?、研討】生活中你們知道哪些是纖維制品呢？棉花、羊毛、蠶絲與錦綸、滌綸有何區(qū)別？纖維素是如何分類的？【投影、講述】1.纖維素分類纖維素：棉、麻天然纖維蛋白質(zhì)：絲、毛纖維人造纖維：人造棉、人造絲化學(xué)纖維合成纖維：錦綸、腈綸【講述】隨著人類生活質(zhì)量的提高，棉花、羊毛、蠶絲等天然纖維在質(zhì)量、品種和數(shù)量上已不能滿足人們的需要，20世紀(jì)50年代是合成纖維大豐收的時(shí)期。以腈綸為例講解生產(chǎn)工藝及性能。以教材“身邊的化學(xué)”介紹琳瑯滿目的滌綸、錦綸、腈綸、維尼綸等合成纖維的性能和廣泛用途?！拘〗Y(jié)】除了通用合成纖維外，還有一些特種合成纖維，如芳綸纖維、碳纖維、耐輻射纖維、光導(dǎo)纖維、防火纖維等。教學(xué)反思課后習(xí)題一、選擇題(本題包括6個(gè)小題，每小題8分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列說法不正確的是()A．高分子化合物材料一般不具有固定的熔點(diǎn)B．相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子一般具有熱塑性，相對(duì)分子質(zhì)量小的高分子一般具有熱固性C．高聚物的聚合度(即結(jié)構(gòu)單元的數(shù)目)一般是不確定的D．高分子化合物的溶解速度一般比較緩慢2．下列有關(guān)聚乙烯的說法正確的是()A．聚乙烯是通過加聚反應(yīng)生成的B．聚乙烯具有固定的元素組成，因而具有固定的熔、沸點(diǎn)C．聚乙烯塑料袋因有毒，不可以裝食品D．聚乙烯因性質(zhì)穩(wěn)定，故不易造成污染3．下列對(duì)乙烯和聚乙烯的描述中，不正確的是()A．乙烯是純凈物，常溫下為氣態(tài)，聚乙烯為固態(tài)，是混合物B．乙烯的性質(zhì)比聚乙烯活潑C．取等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的質(zhì)量分別相等D．取等物質(zhì)的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后，生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量分別相等4．下列關(guān)于有機(jī)物的敘述不正確的是()A．油脂在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水B．蛋白質(zhì)溶液中加入濃的硫酸銨溶液會(huì)發(fā)生鹽析C．不能用聚氯乙烯塑料袋包裝食品5．丁腈橡膠（），具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的原料是()①CH2=CH—CH=CH2②CH3—CC—CH3③CH2=CH—CN④CH3—CH=CH—CN⑤CH3—CH=CH2⑥CH3—CH=CH—CH3A．③⑥ B．②③C．①③ D．④⑤6．某高聚物可表示為：下列有關(guān)其敘述不正確的是()A．該高聚物是通過加聚反應(yīng)生成的B．合成該高聚物的單體有三種C．1mol該物質(zhì)能與1molH2加成，生成不含的物質(zhì)D．該高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化二、非選擇題(本題包括3個(gè)小題，共52分)7．(16分)聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為，試回答下列問題：(1)聚苯乙烯的鏈節(jié)是________，單體是________。(2)實(shí)驗(yàn)測得某聚苯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量(平均值)為52000，則該高聚物的聚合度n為________。(3)已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物，試推測：________溶于CHCl3，具有________(填“熱塑”或“熱固”)性。8．(18分)聚丙烯腈纖維是合成纖維中的主要品種之一，它的商品名叫腈綸，由于它的性質(zhì)極像羊毛，故又稱它為“人造羊毛”。聚丙烯腈的單體是丙烯腈(CH2=CHCN)，其合成方法有很多，如以乙炔為原料，其合成過程的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：閱讀以上材料，回答問題：(1)制備丙烯腈的反應(yīng)類型是________。(2)聚丙烯腈中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(3)如何檢驗(yàn)?zāi)称放频难蛎朗茄蛎€是“人造羊毛”？(4)根據(jù)以上材料分析，聚丙烯腈是線型結(jié)構(gòu)還是體型結(jié)構(gòu)？9．(18分)有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，A是一種常見的氧化物，D是非金屬氣體單質(zhì)，其余是幾種常見的有機(jī)物，其中G是“限塑令”禁用塑料袋的主要成分，F(xiàn)具有香味。請(qǐng)回答下列問題：(1)反應(yīng)①、②的反應(yīng)類型分別是________、________。(2)寫出有機(jī)物E的結(jié)構(gòu)簡式____________。(3)實(shí)驗(yàn)室制取F的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示，該實(shí)驗(yàn)中加熱試管的目的是：__________