92合成材料教案-九年級化學(xué)科粵版（2024）下冊

.2合成材料本節(jié)重點介紹了三種有機合成材料──塑料、合成纖維、合成橡膠的用途。隨后，教材介紹了塑料的使用和回收再生。本節(jié)最后以較大篇幅介紹了材料技術(shù)的發(fā)展，展示了無機非金屬材料、復(fù)合材料和納米材料的性能及其應(yīng)用，讓學(xué)生了解的新材料層出不窮，正在改變我們的生活方式，提高我們的生活質(zhì)量，而材料科學(xué)的發(fā)展離不開化學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用，學(xué)好化學(xué)能更好的推動社會的進步和發(fā)展。本節(jié)屬于知識擴展和應(yīng)用范疇，它貼近日常生活，聯(lián)系社會實際。此外，本節(jié)的學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力、實驗探究能力和信息處理能力，樹立關(guān)注自然、關(guān)注社會的情感，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。第1課時有機合成材料【素養(yǎng)目標】（1）認識常見的塑料，了解幾種常見的塑料和性能。（2）初步認識合成橡膠、合成纖維的性能及應(yīng)用。（3）學(xué)會羊毛纖維、棉纖維和合成纖維的簡易鑒別方法。（4）了解有塑料制品的使用和回收再利用，認識白色污染。（5）培養(yǎng)學(xué)生運用閱讀、比較、觀察、實驗的方法對獲取的信息進行加工的能力，幫助形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。（6）學(xué)會辯證的認識化學(xué)與社會和技術(shù)的相互聯(lián)系，并能分析簡單的社會現(xiàn)象?！窘虒W(xué)重點】塑料、合成橡膠和合成纖維的性能及應(yīng)用。【教學(xué)難點】了解纖維的簡易鑒別方法?！窘虒W(xué)準備】教學(xué)課件；棉纖維、羊毛纖維、合成纖維、坩堝鉗、酒精燈、火柴、陶土網(wǎng)?！窘虒W(xué)過程】一、導(dǎo)入新課［問題導(dǎo)入］“慈母手中線，游子身上衣。臨行密密縫，意恐遲遲歸。誰言寸草心，報得三春暉。”是唐代詩人孟郊的著名詩句，你知道當(dāng)時的線和衣的成分嗎？與現(xiàn)代的衣、線成分是否一定相同？［學(xué)生回答］棉花、羊毛、蠶絲和麻等。［教師講解］現(xiàn)代出現(xiàn)了許多合成纖維，如錦綸、滌綸和腈綸等。人類社會經(jīng)歷了石器時代、青銅器時代、鐵器時代等，如今合成材料成了人們關(guān)注的熱點。什么是有機合成材料？接下來我們一起來學(xué)習(xí)一下吧。二、推進新課知識點1：有機合成材料［演示］播放flash動畫演示：石油中跳出一個個乙烯分子，乙烯分子連成鏈狀。［講解］有機物中碳原子間可以連接成碳鏈或碳環(huán)，因此有些有機物的相對分子質(zhì)量比較大，通常將相對分子質(zhì)量高達幾千到幾百萬的化合物稱為有機高分子化合物。像塑料、合成橡膠和合成纖維這些，以石油化工產(chǎn)品為主要原料，通過化學(xué)合成的方法制成的有機高分子化合物，稱為合成有機高分子化合物，簡稱合成材料。［設(shè)問］生活中的哪些常見物品是由塑料制成的？［展示］教師課件展示幾種生活中常見的用品，請同學(xué)們判斷那些是塑料制品。［講解］塑料的主要成分是合成樹脂。合成樹脂是由許多相對分子質(zhì)量小的有機物聚合后形成的高分子化合物，它的相對分子質(zhì)量可以達到幾萬、幾十萬,甚至上百萬。例如，許多乙烯分子(C2H4)可聚合形成聚乙烯。［過渡］塑料種類很多，根據(jù)受熱后的變化，可將塑料分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。［閱讀］安排學(xué)生閱讀課本P115最上面一段，總結(jié)不同種塑料在受熱時的特點。［總結(jié)］特性舉例用途熱塑性塑料受熱會軟化，冷卻后硬化，并可以反復(fù)加工軟化聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等制造一般生活日用品熱固性塑料受熱時會軟化成型，但冷卻固化后，就再不能用加熱的方式使之軟化酚醛樹脂、脲醛樹脂等制造插座、開關(guān)等［討論］請結(jié)合生活經(jīng)驗，討論下列問題：問題1：當(dāng)我們保存重要證件或照片時，常見的處理方式是將證件或照片表面覆蓋塑料片，通過專用的裝置處理后，前后兩面的塑料就形成了密封層，這是什么原理？這種材料屬于熱塑性塑料還是熱固性塑料？回答：這種材料屬于熱塑性塑料，這種密封方式利用了熱塑性塑料受熱會軟化，冷卻后硬化，并可以反復(fù)加工軟化的特點。問題2：酚醛塑料俗稱電木，它是熱固性塑料，我們生活中的電木插座，破裂后能否熱修補？回答：不能。問題3：鍋鏟的手柄是熱塑性塑料還是熱固性塑料？為什么？回答：熱固性塑料，因為熱固性塑料受熱后不會變形，接觸溫度較高的物體既可以隔熱也不會因變形而影響使用。［閱讀］閱讀課本P115中間部分內(nèi)容，總結(jié)塑料的性能。［總結(jié)］塑料（1）分類：熱固性塑料和熱塑性塑料。（2）性能①優(yōu)點：一般都質(zhì)輕、柔軟、絕緣、耐腐蝕、易成型、易加工、價格低廉，可用作代替金屬和木材的材料，在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用。②缺點：易老化、易燃燒、耐熱性差。［學(xué)生活動］閱讀課本P116“知識視窗”內(nèi)容，討論對塑料之王的認識。［展示］課件展示人工割區(qū)橡膠的場景。[教師講解］樹木最忌割皮，人們卻常常在清晨割這種樹的皮，這是因為這種樹時橡膠樹，能產(chǎn)生天然橡膠。樹皮是它的產(chǎn)膠組織，流出的汁就是天然橡膠。［討論］拉扯橡皮筋，你發(fā)現(xiàn)橡膠具有性。用砂紙打磨網(wǎng)球鞋底，你發(fā)現(xiàn)橡膠具有性。燃燒車輪外胎碎片，你發(fā)現(xiàn)橡膠。實驗桌面上鋪了一層橡膠，是因為橡膠具有。［回答］彈性耐磨性不易燃燒耐腐蝕性［講解］合成橡膠是利用小分子物質(zhì)合成的一類彈性特別強的高分子化合物，如丁苯橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等。橡膠最初是從橡膠樹等植物中獲取的。人們根據(jù)天然橡膠的分子組成和結(jié)構(gòu)，用化學(xué)方法制得了合成橡膠?？梢姡c塑料一樣，合成橡膠也是一種人工合成的高分子材料。［總結(jié)］合成橡膠性能：彈性、耐磨性、絕緣性等性能比天然橡膠優(yōu)越。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于輪胎和制鞋工業(yè)等。［教師講解］合成纖維是用某些小分子物質(zhì)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)合成的高分子材料。它的品種很多，如尼龍、滌綸、人造羊毛（聚丙烯腈）等。合成纖維耐磨、耐腐蝕、不縮水，用它做的衣服，不易褶皺，結(jié)實耐穿。但是，合成纖維的吸濕性和透氣性差。因此，人們把合成纖維和天然纖維混紡，這樣制成的織物兼有兩類纖維的優(yōu)點，很受歡迎。［總結(jié)］纖維的性能與應(yīng)用優(yōu)點：耐磨、耐腐蝕、不縮水、不易褶皺、結(jié)實耐穿。缺點：吸濕性和透氣性差。應(yīng)用：制纜繩，作過濾材料、建筑材料等或作紡織原料。［情景設(shè)置］大多同學(xué)都穿過羊毛衣服，當(dāng)你從商場買來一件毛衣時，你如何鑒定該毛衣的面料是不是純羊毛呢？［布置任務(wù)］請同學(xué)們閱讀課本P117【表92】、【表93】中的內(nèi)容，以小組為單位展開討論，并設(shè)計實驗方案。方案一：觀察面料的光澤。方案二：用手摸面料，感受面料的手感。方案三：抽取面料纖維，拉伸纖維，觀察現(xiàn)象。方案四：抽取纖維樣品，點燃觀察現(xiàn)象。［評價］以上幾種方案非常全面，但我們經(jīng)過比較后不難發(fā)現(xiàn)，方案一、二、三中比較的纖維性質(zhì)差別較小，對面料的認識經(jīng)驗要求較高，判斷起來難度較大，故實際生活中，我們多用燃燒法鑒別纖維的種類。［學(xué)生實驗］組織學(xué)生利用灼燒的方法鑒別棉、羊毛和錦綸三種纖維。［實驗現(xiàn)象］纖維種類 燃燒情況 氣味 灰燼棉纖維 易燃、直接燃燒 燒紙的氣味 灰色、細而軟羊毛纖維 起泡成球、不延續(xù)燃燒 燒毛發(fā)的氣味 黑褐色小球、易碎合成纖維 先熔化再燃燒或邊熔化邊燃燒 特殊氣味 黑色或褐色硬塊［結(jié)論］可以用燃燒法，比較燃燒情況、氣味、灰燼等鑒別纖維的種類。［教師講解］有機合成材料在改善人們的生活條件方面發(fā)揮了重要作用，但也帶來了環(huán)境和安全問題。不同的塑料性能不同，用途各異，使用時要小心。生活中常見的塑料有以下幾種：對人體的影響 使用時的注意事項聚氯乙烯、聚苯乙烯 含有對人體健康有害的成分 不可用來制作餐具或食品袋聚乙烯、聚丙烯 無毒 可用來制作食品袋和餐具再生塑料 含有對人體健康有害的成分 用于裝垃圾等，不可用來裝食品［學(xué)生活動］閱讀課本P199“塑料制品的使用和回收再生”，總結(jié)“白色污染”的形成、危害和防治。［總結(jié)］三、典例剖析例根據(jù)你的生活經(jīng)驗和所學(xué)知識，對下列物質(zhì)按要求進行分類（填寫標號）。①電燈燈罩②輪胎③尼龍繩④一次性雨衣⑤電視機外殼⑥輸送機皮帶⑦醫(yī)用手套⑧電木插座⑨一次性注射器⑩毛衣（1）屬于纖維制品的是；（2）屬于塑料制品的是；（3）屬于橡膠制品的是?！窘馕觥咳粘Ｉ钪杏玫淖疃嗟乃芰?、合成纖維、合成橡膠等都屬于合成有機高分子材料，簡稱合成材料?！敬鸢浮浚?）③⑩（2）①④⑤⑧⑨（3）②⑥⑦四、課堂檢測教師安排學(xué)生做當(dāng)堂訓(xùn)練中的題目，并有針對性地講解。五、課堂小結(jié)［提問］請同學(xué)們互相討論一下，本節(jié)課你學(xué)到了哪些內(nèi)容，還有沒有感到疑惑的知識，談?wù)劚竟?jié)課你的收獲與感悟。［小結(jié)］學(xué)完本課你應(yīng)當(dāng)知道：1.有機高分子材料（1）分類：天然有機高分子和合成材料2.塑料的分類和特征3.天然橡膠與合成橡膠的性能及應(yīng)用4.纖維的分類和鑒別方法5.塑料制品的使用和回收再生六、布置作業(yè)完成課后作業(yè)練習(xí)，并預(yù)習(xí)后續(xù)內(nèi)容。第2課時層出不窮的新材料【素養(yǎng)目標】（1）了解材料科學(xué)發(fā)展的歷史。（2）認識無機非金屬材料、納米材料、復(fù)合材料及其在社會生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。（3）通過學(xué)習(xí)層出不窮的新材料，認識化學(xué)的材料發(fā)展前沿的變化。（4）培養(yǎng)學(xué)生多元化看待材料的性能與應(yīng)用，建立科學(xué)發(fā)展觀?！窘虒W(xué)重點】材料技術(shù)的發(fā)展、納米材料、復(fù)合材料?！窘虒W(xué)難點】新材料的性能?！窘虒W(xué)準備】教學(xué)課件。【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課［引言］請同學(xué)們看以下一些住宅圖，并注意它們各自的構(gòu)成材料。［圖片展示］原始人居住的洞穴用茅草搭起來的房屋用泥巴蓋起來的房子用石頭建起來的房子用木頭建起來的房子水泥磚瓦房高樓大廈現(xiàn)代居室［問］大家看了這些圖片以后，想到了什么?［學(xué)生發(fā)言］甲：人類社會是越來越進步的。乙：所用材料越來越高級。丙：人類智慧的力量是無窮的。丁：人類可以在自然條件材料的基礎(chǔ)上進行再加工。戊：人類加工自然資料的技術(shù)越來越高，以至于根本看不出它們的本來面目?！劢處熢u價］大家回答得很好。以上圖片說明這樣一個事實，即在人類社會發(fā)展的過程中，大自然饋贈與人類的材料(如泥土、木材、石頭等)，已遠遠不能滿足人類社會發(fā)展的需求。為了人類自身發(fā)展的需要，人們總是在大自然的饋贈之外，用自己的聰明才智和勤勞的雙手，不斷地研制、創(chuàng)造著各種各樣的新材料，以滿足人類物質(zhì)文明和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的需要。人類使用和制造材料有著悠久的歷史，從制造出第一種材料──陶開始，發(fā)展到今天，材料的品種越來越多，琳瑯滿目的各種材料組成了一個龐大的材料家族。本節(jié)課，我們就來認識幾種新型材料。二、推進新課知識點1：了解新材料的發(fā)展經(jīng)歷［導(dǎo)入新課］新材料的出現(xiàn)，常常會引發(fā)新的技術(shù)革命，進而推進社會發(fā)展，給人類創(chuàng)造新的生活方式。因此，材料是人類文明發(fā)展不同階段的里程碑。［展示］課件出示不同歷史時期的經(jīng)典材料。［觀看視頻］了解新材料的發(fā)展經(jīng)歷過的各個時代。［講解］人類在歷史上曾經(jīng)歷過石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代。目前，新材料技術(shù)正朝著更小尺寸、更多功能、更加環(huán)保的方向發(fā)展，一批具有多功能的新型復(fù)合材料正在被不斷開發(fā)出來。知識點2：無機非金屬材料［過渡］普通玻璃是怎樣制取的？與金屬材料和有機合成材料相比，陶瓷有什么特點?［閱讀］請大家看課本P120“無機非金屬材料”內(nèi)容，總結(jié)常見的無機非金屬材料的類型。［總結(jié)］無機非金屬材料：（1）傳統(tǒng)無機非金屬材料：水泥、陶瓷、玻璃等。（2）新型無機非金屬材料①新型陶瓷：耐高溫、耐腐蝕、高強度、可導(dǎo)電，可加工成工業(yè)反應(yīng)容器、機械零部件、人造骨骼與牙齒等。②新型玻璃：由特殊材料制成，具有高強度、能傳送通信信號等性能，可用于制造防彈玻璃、透明防火材料、光導(dǎo)纖維等。［講解］傳統(tǒng)無機非金屬材料與現(xiàn)在所用的許多金屬材料和有機合成材料相比，有許多獨特的優(yōu)勢，這使得很多行業(yè)的科學(xué)家都對它情有獨鐘，然而，它的弱點的存在，又使它的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。為此，科學(xué)家們進行深入的研究和探索，并進行了反復(fù)的實驗，隨之而來的便是多種多樣具有特殊性能的新型無機非金屬材料的問世。知識點3：復(fù)合材料［講師講解］玻璃和塑料是我們常見的化學(xué)材料，我們知道了它們的許多優(yōu)點，這些材料也有對應(yīng)的缺陷，為了滿足不同領(lǐng)域的需要，人們將一種增強材料（如纖維）合理地復(fù)合包埋在另一種材料（如合成樹脂）中，可使各材料的優(yōu)點互補，缺點相消，從而制造出具有特殊優(yōu)異性能的復(fù)合材料。［閱讀］閱讀課本P120“復(fù)合材料”。［交流］什么樣的材料屬于復(fù)合材料，復(fù)合材料有什么特點？［總結(jié)］復(fù)合材料1.定義：將一種增強材料（如纖維）合理地復(fù)合包埋在另一種材料（如合成樹脂）中，制造出的具有特殊優(yōu)異性能的材料。2.特點：復(fù)合材料中各組成材料的優(yōu)點互補，缺點相消，綜合性能更優(yōu)異。3.常見的復(fù)合材料玻璃鋼碳纖維復(fù)合材料導(dǎo)電塑料組成玻璃纖維和有機高分子材料碳纖維與樹脂、金屬或陶瓷等復(fù)合型:普通塑料中填充碳或金屬元素；結(jié)構(gòu)型:使有機物分子結(jié)合成特殊結(jié)構(gòu)性能堅硬、質(zhì)輕、耐腐蝕、強度相當(dāng)于鋼、密度比鋼小得多堅韌、質(zhì)輕、耐高溫、耐腐蝕可起到導(dǎo)電、防靜電或電屏蔽等作用用途制造車廂、船體、飛機部件、頭盔等制造飛機、火箭、衛(wèi)星、文體用品等應(yīng)用廣泛，如用于制造各種電子器件設(shè)備的外殼［講解］復(fù)合材料在航空航天、導(dǎo)彈以及民用的許多領(lǐng)域都有廣泛用途，成為當(dāng)今材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的熱點。知識點4：納米材料［過渡］納米材料是近年來備受關(guān)注的新型材料。什么是納米材料？它有什么性能？［布置任務(wù)］請大家閱讀課本P121“納米材料”部分內(nèi)容，歸納納米材料的定義及性能。［歸納］納米材料1.定義：納米（1nm=1×109m）尺度的粉末、纖維、膜或塊體等。2.性能：當(dāng)物質(zhì)小到納米尺度時，會出現(xiàn)一系列特異效應(yīng)，其光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)和化學(xué)等性質(zhì)發(fā)生顯著變化。因此，納米材料具備其他一般材料所沒有的優(yōu)越性能。3.應(yīng)用：制成各種納米器件和機器。在電子、醫(yī)療、機械、航空等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。三、典例剖析例隨著社會的發(fā)展，新技術(shù)發(fā)揮著越來越多的作用。請根據(jù)材料回答下列問題：（1）制作氫氧燃料電池電極的多孔性碳具有導(dǎo)電性，寫出制作電極材料的物質(zhì)名稱：。