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2019-2020年高中化學(xué) 《功能高分子材料》教案2 新人教版選修5 課題：第五章 第三節(jié) 功能高分子材料 授課班級(jí) 課 時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、舉出日常生活中接觸到的新型高分子材料。 2、認(rèn)識(shí)到功能材料對(duì)人類社會(huì)生產(chǎn)的重要性。 過程 與 方法 利用上網(wǎng)查詢，從歷史的角度體會(huì)化學(xué)材料的發(fā)展是化學(xué)科學(xué)發(fā)展的一個(gè)縮影，對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程有所認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)用科學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)問題，認(rèn)識(shí)問題的意識(shí)。 情感 態(tài)度 價(jià)值觀 擴(kuò)大知識(shí)面，激發(fā)對(duì)高分子材料學(xué)習(xí)的興趣和投身科學(xué)事業(yè)的決心。 重 點(diǎn) 功能高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系 難 點(diǎn) 功能高分子材料和復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計(jì) 第三節(jié) 功能高分子材料 一、功能高分子(functional polymer)材料： 1．功能高分子材料的涵義： 功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 2．幾種功能高分子材料： （1）高吸水性材料(super absorbent polymer—SAP)——親水性高聚物（分子鏈帶有許多親水原子團(tuán)） （2）高分子分離膜： （3）醫(yī)用高分子材料： 二、復(fù)合材料： 1．復(fù)合材料的涵義： 三、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) ［引入］材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的重要里程碑。當(dāng)今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。除了傳統(tǒng)的三大合成材料以外，又出現(xiàn)了高分子膜，具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料，生物高分子材料，醫(yī)用高分子材料，隱身材料和液晶高分子材料等許多新型有機(jī)高分子材料。這些新型有機(jī)高分子材料在我們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中起著越來(lái)越重要的作用。 ［板書］第三節(jié) 功能高分子材料 一、功能高分子(functional polymer)材料： 1．功能高分子材料的涵義： 功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 2．幾種功能高分子材料： （1）高吸水性材料(super absorbent polymer—SAP)——親水性高聚物（分子鏈帶有許多親水原子團(tuán)） ［講］有兩種辦法可獲得具有高吸水性的樹脂：一種是對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈，以提高它們的吸水能力。二是以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物，如丙烯酸等為單體，均聚或兩種單體共聚，得到親水性高聚物。 ［講］這兩種方法的共同特點(diǎn)是都要在反應(yīng)中加入少量含有兩個(gè)雙鍵的二烯化合物作為交聯(lián)劑，讓高聚物分子鏈間發(fā)生交聯(lián)，讓高聚物分子鏈間發(fā)生交聯(lián)，得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。 ［講］有了高吸水性樹脂就可以在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時(shí)抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。又如，嬰兒用的“尿不濕”可吸入其自身重量約幾百倍的尿液而不滴不漏，可以保證嬰兒夜晚安睡和白天的活動(dòng)。 ［投影］ ［板書］（2）高分子分離膜： ［投影］①組成：高分子分離膜是用具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜。 ②特點(diǎn)：能夠讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。 ③應(yīng)用：物質(zhì)分離 ［板書］（3）醫(yī)用高分子材料： ［投影］①性能：優(yōu)異的生物相溶性；很高的機(jī)械性能。 ②應(yīng)用：制作人體的皮膚、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、腎等各種人工器官。 ［板書］二、復(fù)合材料： 1．復(fù)合材料的涵義： ［講］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。優(yōu)異的性能強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕，在綜合性能上超過了單一材料。應(yīng)用宇宙航空工業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、人類健康等方面。 ［過渡］通過以上所舉的例子，我們認(rèn)識(shí)到功能材料對(duì)我們?nèi)粘Ｉ詈腿祟惿鐣?huì)生產(chǎn)的重要性，那么，有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)是怎么樣的呢？ ［板書］三、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢(shì) ［講］對(duì)重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展。 ［投影小結(jié)］1．功能高分子材料與復(fù)合材料的概念、性能及應(yīng)用 材料名稱 功能高分子材料 復(fù) 合 材 料 概 念 既具有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料 兩種或兩種以上材料組成的新型材料，分基體和增強(qiáng)劑 性 能 不同的功能高分子材料，具有不同的特征性質(zhì) 一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能 應(yīng) 用 用于制作高分子分離膜、人體器官等 用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、航空航天、人類健康等 2．膜分離的工業(yè)應(yīng)用 金屬工藝 金屬回收，污染控制 紡織、制革 余熱回收，藥劑回收，污染控制 造 紙 代替蒸餾，纖維回收，污染控制 食品、生化 凈化，濃縮，消毒，副產(chǎn)品回收 化學(xué)工業(yè) 有機(jī)物除去或回收，藥劑回收再利用 醫(yī)藥保健 人造器官，血液分離，消毒，水凈化 水處理 海水、苦咸水的淡化，廢水處理 國(guó) 防 淡水供應(yīng)，醫(yī)院污水凈化 3． 醫(yī)用高分子及用途 人造心臟 硅橡膠、聚氨酯橡膠 人造血管 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 人造氣管 聚乙烯、有機(jī)硅橡膠 人造腎 醋酸纖維、聚酯纖維 人造鼻 聚乙烯 有機(jī)硅橡膠 人造骨、關(guān)節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 人造肌肉 硅橡膠和絳綸織物 人造皮膚 硅橡膠、聚多肽 造角膜、肝臟，人工紅血球、人工血漿、食道、尿道、腹膜 ［小結(jié)］隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)材料的需要在逐漸增多，對(duì)重要的能用有機(jī)高分子材料繼續(xù)改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在人民的生產(chǎn)和生活中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 （為拓展學(xué)生的知識(shí)面，下面再介紹另外一類新型高分子材料） 教學(xué)回顧：