课题
第三节
功能高分子化合物
共1课时
知识与技能
认识功能高分子材料:高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等材料的优异性能,初步认识高分子化合物的结构与性能之间的关系。
过程与方法
1.通过功能高分子材料的学习,使学生了解功能高分子材料在生产、生活和国防上的作用以及它们的种类和性能。了解功能高分子材料的发展,给学生一些对事物发展规律的认识。2.通过功能高分子材料的学习,培养学生的自学能力和阅读能力。
情感态度与价值观
1.通过功能高分子材料的学习,让学生感受到用已学知识解决实际问题的成就感。同时使学生树立环境保护观念、培养环境保护意识。2.了解功能高分子材料的发展,给学生一些对事物发展规律的认识。
重点难点
重点:通过功能高分子材料的个例,认识高吸水性树脂、导电高分子等功能高分子材料的结构、性能和用途。难点:功能高分子材料结构对性能的影响;
教具
计算机、投影仪、自制课件、演示实验所需的仪器和药品
板书设计
第三节
功能高分子化合物一、功能高分子材料:1.高吸水性能的树脂:2.导电高分子:二、复合材料:
教学过程
时间
教师活动
学生活动
设计意图
【引言】:当今,人们将能源、材料和信息工程视为影响社会经济发展和进步的三大支柱产业。材料是能源和信息发展的基础,有机合成高分子材料又是材料工业的一个重要方面。
聆听、体会。
认识源、材料和信息的重要作用。
【板书】:一、功能高分子材料:1.高吸水性能的树脂:【质疑】:干旱地带和人们的生活中需要高吸水性材料,如何合成高吸水性材料?寻找亲水原子团——羟基(—OH)。
阅读、思考。
培养学生的阅读能力。
【板书】:获得具有高吸水性能的树脂方法:(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。
阅读教材,了解功能高分子材料。
培养学生自主学习的能力。
【介绍】:有了高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水,改良土壤,改造沙漠。例如,在苗木根部放上一些吸足了水的高吸水性树脂,使它们在发育过程中始终有充足的水分,保障它们茁壮成长而不会干枯而死。再如,婴儿用的“尿不湿”可吸人其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏,可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。
了解、体会。
【科学探究】:取一片“尿不湿”,放入塑料袋并在袋中进行以下操作(考虑一下为什么?):用剪刀剪开“尿不湿”,取出白色棉絮状(有少量颗粒状)聚丙烯酸钠。试做下列实验:1.在已知质量的1
00
mL烧杯中放
70
mI水,再放
1g颗粒状或棉絮状聚丙烯酸钠(m1),用玻璃棒充分搅匀后静置10min,观察和记录现象。倾.出未吸收的水,再称出吸收水后的聚丙烯酸钠的质量(m2),按式(m2一m1)/m,算出聚丙烯酸钠的吸水率。2.取1
g医用脱脂棉或餐巾纸,依上述同样方法算出它的吸水率,并与聚丙烯酸钠的比较。
2.导电高分子:【科学视野】:导电高分子的发现2000年的诺贝尔化学奖授予了美国的物理学家黑格(A.J.Heeger)、
美国的化学家马克迪尔米德(A.G.MacDiarmid)和日本化学家白川英树(Shirakawa),奖励他们在导电高分子、有机半导体方面的开创性工作,这项工作开辟了材料科学的新领域,意义非常重大。利用这些导电高分子材料可以制造出许多新颖的电子器件(如发光二极管)、轻便的彩色显示器、可以卷曲的电视大屏幕……实际上,这项工作早在2
O多年前就已经开始了。20世纪70年代,白川英树的学生在一次做聚乙炔实验时,误将催化剂的用量多加了1
000倍,结果在反应液的表面形成了一层银白色发亮的膜状物,白川英树对此偶然发现的反常现象进行了更深入的研究,终于发现了改性的催化剂,得到了具有金属光泽的,显示出半导体性质的聚乙炔膜。与此同时,美国宾夕法尼亚大学化学系的马克迪尔米德教授,也在从事导电无机聚合物的研究。1976年马克迪尔米德邀请白川英树到美国,与黑格一起合作研究具有导电性的聚乙炔,发现以12掺杂的聚乙炔具有与金属一样的导电性,比原聚乙炔膜提高了一百多万倍。1977年在纽约召开的国际学术会议上,白川英树把聚乙炔薄膜串接在由小灯泡和电源组成的电路中,灯泡亮了。现在,有机导电高分子材料的理论和应用研究方兴未艾,除聚乙炔外,还发现了一些其他具有导电性能的有机高分子材料,如聚苯胺等。
【板书】:二、复合材料:复合材料往往可以集合几种材料的优异性能,使其应用更加广泛。例如,以玻璃纤维、碳纤维等无机材料作为增强材料,酚醛树脂、环氧树脂等为基体做成的增强塑料就是典型的复合材料。它具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特点,可以应用来做建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件。
阅读教材,了解复合材料。
培养学生自主学习的能力。
【作业】:1.阅读教材P113——116;2.书P116写在书上;3.白皮练习册P66第一节的习题;
检测
什么是功能高分子化合物?都有什么用途?
后记
本节课主要通过阅读教材,拓展学生的视野。