高中化学鲁科版必修2第4节 塑料 橡胶 纤维教学设计

《塑料 橡胶 纤维》教案

一．教学目标

(一)知识与技能目标

1.引导学生初步认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用，学会书写重要加聚反应的化学方程式，了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活、现代科技发展中的广泛应用。

2.引导学生学习和认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法，培养他们的绿色化学思想和环境意识，提高他们的科学素养。

3.通过多样化的学习活动(自主检索、收集、分类比较、展示等)使学生了解塑料、合成橡胶、合成纤维的主要品种以及它们的原料来源与石油化工、煤化工的密切联系，同时提高他们的学习能力，丰富他们的学习方式。

(二)过程与方法目标

1. 让学生通过网络、书籍等途径收集各种各样的材料及图片、实物，课堂上采用互动式教学，激发学生探究有机合成材料的组成、性能的兴趣。。

2、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。

二、教学重点、难点

(一)知识上重点、难点

重要高聚物的加聚反应及其化学方程式

(二)方法上重点、难点

有机高分子化合物的结构与性质的关系的理解

三、教学准备

(一)学生准备

1. 课前让学生通过网络、书籍等途径收集各种各样的材料及图片、实物。

2. 收集有关废弃塑料造成的白色污染、危害及其防治方法的资料。

(二)教师准备

教学媒体、课件；准备“活动·探究”实验用品。

四、教学方法

问题激疑、实验探究、交流讨论、

五、教学过程

第一课时

【引入】人类的生产和生活离不开各种各样的材料，请同学们根据自己收集的资料结合已有的知识对材料进行分类。

【点评】课前让学生通过网络、书籍等途径收集各种各样的材料及图片、实物，课堂上采用互动式教学。

【交流、投影】

                   无机非金属材料(如：晶体硅、硅酸盐材料等)

       无机材料

                   无机金属材料(包括金属和合金)

材料              天然有机高分子材料(如：棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等)

       有机材料   合成有机高分子材料(如：塑料、涂料、合成纤维、合成橡胶等)

                  新型有机高分子材料(如：高分子分离膜等)

【联想、质疑】在日常生活中，你一定接触过许多塑料、合成橡胶、合成纤维制品。你能举例说明吗？它们是什么原料制造的？它们具有哪些优于天然材料的性能？

【点评】通过回忆生活中的常识激发学生探究有机合成材料的组成、性能的兴趣。

【练习】计算葡萄糖和硬脂酸甘油酯的相对分子质量。

【质疑】经计算，它们的相对分子质量分别为180和890。数值已经不小，但是，我们仍称它们为低分子化合物，简称小分子；那么，什么是高分子化合物或高分子呢？

【讲述】如果有机化合物的相对分子质量达到几万到几百万，我们就称它们为有机高分子化合物，简称高分子或聚合物。像以前所学过的淀粉、纤维素、蛋白质等物质都属于有机高分子化合物。有机高分子化合物的结构有哪些特点呢？

【引题、板书】一、有机高分子化合物

               1. 有机高分子化合物的结构特点

【讲述】有机高分子化合物虽然相对分子质量很大，但是它们的结构并不复杂，通常是由简单的结构单元连接而成的，例如，聚乙烯                  是由结构单元

重复连接而成的，聚氯乙烯                  是由结构单元                  重复连接

而成的，其中的n表示结构单元重复的次数。

【投影讲述】高分子中的结构单元连接成长链，这就是通常所说的高分子的线型结构。具有线型结构的高分子，可以不带支链，也可以带支链。高分子链上如果有能起反应的原子或原子团，当这些原子或原子团发生反应时，高分子链之间将形成化学键，产生一定的交联形成网状结构，这就是高分子的体型结构。

【过渡】由于有机高分子化合物的相对分子质量大及其结构的特点，因而使它们具有与小分子不同的一些性质。

【活动、探究】将教材的“观察·思考”涉及的实验改成学生分组实验(2～4人一组)。

1. 从废旧轮胎上刮下的一些橡胶粉末约0.5g放入试管中，加入5mL汽油，观察粉末能否溶解。

2.取内径比实验室用导气胶管外径稍大的试管，胶管与试管等长。向试管中加入少量汽油后，将胶管插入试管，再用滴管向胶管内孔中滴满汽油，稍侯，可见胶管伸长。

3.取一小块聚乙烯塑料碎片，用酒精灯加热直至熔化时停止加热，等冷却后再加热，反复几次后点燃，观察变化的全过程。

【交流、讨论、板书】2.有机高分子化合物的主要性质

⑴溶解性：难溶于水，在有机溶剂中也只能溶胀并极缓慢。

⑵热塑性和热固性

⑶电绝缘性

⑷不耐高温易燃烧

【讲述】聚乙烯塑料受热到一定温度范围时，开始变软，直到熔化成流动的液体。冷却后又变为固体。加热后又熔化，这种现象就是线型高分子的热塑性。有些体型高分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性，如酚醛树脂。高分子化合物中的原子是以共价键结合的，因此它们一般不导电。

【小结】结构决定性质，性质决定用途，正因为有机高分子化合物有以上的主要性质，决定了高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。

作业：探究活动：学生分为若干小组通过去图书馆、上网查阅资料探究以下问题：

1．我们身边有哪些高分子化合物；

　　2．高分子化合物对工农业生产和生活有哪些重要作用；

　　3．了解高分子化合物的新发展，例如可导电的高分子材料、可降解塑料等。

并动员学生运用所学知识回答下列问题：

　　1．为什么聚乙烯塑料凉鞋破裂可以热补，而电木插座不能热修补。

　　2．装苯的试剂瓶不能用普通的胶塞的原因。

　　3．家贸市场上出售的香油的胶塞为什么要用玻璃纸包起来，如果不包起来会出现什么后果。

第二课时

【联想、质疑】现在，人们在日常生活中经常与塑料打交道，工农业生产和国防建设也大量使用塑料。那么，究竟什么是塑料？它们是怎样制成的？

【讲述】塑料的主要成分是被称为合成树脂的有机高分子化合物。例如，聚乙烯就是生产聚乙烯塑料的合成树脂。聚乙烯是以石油化工产品乙烯为原料，在适宜的温度、压强和引

发剂存在的条件下发生反应而制得的。反应时，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，然后相互两两加成而聚成含n个                 结构单元的相对分子质量达几万以上的聚乙烯树脂。　　

【板书】二、塑料

【讲述】讲述聚合反应和加聚反应的概念。

【讲述、投影】塑料与合成树脂

⑴塑料是由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、色料、防老剂等添加剂组成的。

⑵树脂是指还没有跟各种添加剂混合的高聚物。

⑶有些塑料基本上是由合成树脂所组成的，不含或少含其它添加剂，如有机玻璃等。

【迁移、应用】氯乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引发剂作用下经过聚合反应所得聚合物都是重要的合成树脂。⑴它们为什么和乙烯一样，也能发生加聚反应？⑵写出化学反应式。

【交流、讨论】组织学生交流讨论聚合反应的书写技巧，尤其苯乙烯的聚合反应，可以适当点拨：将苯基(—C6H5)当作支链，使双键碳原子作为端点碳原子，以便于两两加成聚合。

【阅读】塑料王与工程塑料ABS的用途。

【过渡】聚乙烯是当今世界上产量最大的塑料产品，它有着广泛的应用。

【阅读、讨论】聚乙烯的性质和用途。

【讲述】塑料工业的发展，极大地提高了人们的生活质量，但是这些结构稳定、难以分解的塑料废弃物的急剧增加也带来了严重的环境问题。全世界每年产生数千万吨的废旧塑料，比如聚乙烯、聚苯乙烯等它们聚集在海洋里、地面上、土壤中，造成白色污染。白色污染已成为困扰人类社会的一大公害。减少与消除白色污染既要全社会共同努力，从我做起，少用并及时回收、再生，也要依靠科技，生产可降解的塑料。

【指导阅读】塑料的回收利用与可降解塑料。

作业： 探究活动：

1.收集有关废弃塑料造成的白色污染、危害及其防治方法，在各社区进行宣传或提出倡议。

2.课外实验，参照教材第97页动手实践的方法进行废旧塑料裂解得燃气与燃油的实验。

3.收集橡胶制品的图片

第三课时

【引题】今天我们讨论第二大合成材料合成橡胶。

【板书】三、合成橡胶

【展示】展示课前同学们收集的橡胶制品的图片。

【交流、研讨】结合你已有的知识和生活常识思考：

1.橡胶的特性是什么？由此决定着它有哪些用途？

2.根据来源和组成不同，常用的橡胶有哪几种？

【讲述】构成橡胶的高分子链在无外力作用时呈卷曲状，而且有柔性，受外力时可伸直，但取消外力后又可恢复原状，因此橡胶是具有高弹性的高分子化合物。根据来源和组成不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶往往具有高弹性、绝缘性以及耐油、耐酸碱、耐高温或低温等特性，因此具有广泛的应用。

【讲述】顺丁橡胶是化学家们最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶，它具有较高的耐磨性，广泛用于制造轮胎、耐寒制品及胶鞋、胶布、海绵胶等。利用工具栏讲解顺丁橡胶的合成，并以顺丁橡胶的高分子链的卷曲认识橡胶的高弹性。

【质疑】为什么实验室的橡胶管在空气中易老化？为什么盛酸的试剂瓶要用玻璃塞？

【过渡】常用的橡胶除天然橡胶、顺丁橡胶外还有其它的通用橡胶。

【阅读、讲述】阅读表3-4-1几种常用橡胶的性能和用途，以说明当今合成橡胶的广泛应用，以及“挑战者”航天飞机失事的悲惨事件就是由于橡胶密封圈失灵造成的。

【过渡】接下来讨论第三大合成材料合成纤维。

【交流、研讨】生活中你们知道哪些是纤维制品呢？棉花、羊毛、蚕丝与锦纶、涤纶有何区别？纤维素是如何分类的？

【投影、讲述】1.纤维素分类

                                       纤维素：棉、麻   

                    天然纤维           蛋白质：丝、毛

     纤维                              人造纤维：人造棉、人造丝

                     化学纤维          合成纤维：锦纶、腈纶

【讲述】随着人类生活质量的提高，棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维在质量、品种和数量上已不能满足人们的需要，20世纪50年代是合成纤维大丰收的时期。以腈纶为例讲解生产工艺及性能。以教材“身边的化学”介绍琳琅满目的涤纶、锦纶、腈纶、维尼纶等合成纤维的性能和广泛用途。

【小结】除了通用合成纤维外，还有一些特种合成纤维，如芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维、防火纤维等。