資源簡介

第十二單元　化學與生活單元
課題3　有機合成材料
【學習目標】
（1）會初步區別有機化合物和無機化合物。
（2）了解有機化合物和有機高分子化合物的特點。
（3）知道有機合成材料——塑料、合成纖維和合成橡膠的性能與用途。
（4）通過查資料等方式了解治理“白色污染”的有效措施，培養學生收集和整理資料的能力。
（5）通過辯論“使用塑料的利與弊”，培養學生的語言表達能力和語言組織能力。
【學習重點】了解合成纖維、塑料、合成橡膠的性能和用途。了解使用合成材料對人和環境的影響。
【學習難點】認識新材料的開發與社會發展的密切關系。
【教學流程】
【教學設計】
一、創設情境
請學生展示課前收集的日常生活中用到的塑料方便袋、筆筒、電木插座等物質引入，這些物質都屬于有機合成材料。
二、新課導入
【引言】我們的衣食住行都與有機材料有著密切的關系，組成這些材料的物質屬哪一類物質呢？我們先來學習有機化合物的知識。
【板書】一、有機化合物
【活動與探究】按要求完成教材表格
1．完成下表：
化合物 化學式 組成元素 相對分子質量
甲烷 CH4 C.H 16
乙醇 C2H5OH C、H、O 46
葡萄糖 C6H12O6 C、H、O 180
淀粉 （C6H10O5）n C、H、O 幾萬～幾十萬
蛋白質 — C、H、O、N等 幾萬～幾百萬
硫酸 H2SO4 H、S、O 98
氫氧化鈉 NaOH Na、O、H 40
氯化鈉 NaCl Na、Cl 58.5
【討論】 甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白質的組成元素有什么共同點？
【講解】化合物主要有兩大類：無機化合物和有機化合物。人們把像甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白質這類含碳的化合物叫有機化合物，簡稱有機物。
2．歸納有機化合物的定義：
【板書】組成里含碳元素的化合物叫有機化合物，簡稱有機物。
【提問】含有碳元素的化合物就叫有機化合物嗎？請同學們從教材中閱讀找答案。
【講解】組成中不含碳元素的化合物一般叫無機化合物，如水、氫氧化鈉、氯化鈉等。需要注意的是，我們熟悉的CO、CO2、H2CO3和碳酸鹽等少數含碳化合物，由于它們的組成和性質和無機物很相似，因此人們把它們歸到無機化合物中研究。
【提問】有機物的數目為什么異常龐大？
【回答】有機物除含有碳元素外，還可能含有氫、氧、氯、氮和磷等元素。在有機物中，碳原子不但可以和氫、氧、氮等原子直接結合，而且碳原子之間還可以互相連接起來，形成碳鏈或碳環。由于原子的排列方式不同，所表現出來的性質也就不同。因此，有機物的數目異常龐大。
【提問】甲烷、乙醇和葡萄糖的相對分子質量與淀粉和蛋白質的相對分子質量有什么不同？
【講解】有些有機物的相對分子質量比較小，如乙醇、葡萄糖等。通常稱它們為小分子。有些有機物的相對分子質量比較大。從幾萬到幾十萬，甚至高達幾百萬或更高，如淀粉、蛋白質等。通常稱它們為有機高分子化合物，簡稱有機高分子。
【板書】有機高分子化合物是相對分子質量很大的有機物。
【過渡】用有機高分子制成的材料稱為有機高分子材料，它又分天然有機高分子材料和有機合成材料，合成材料的用途很廣，下面一起來研究：有機合成材料。
【板書】二、有機合成材料
【指導閱讀】指導閱讀：引導學生閱讀教材P103—P106，并依次出示下列問題：
1．舉例說明什么是天然有機高分子材料，什么是合成材料。
2．有機高分子化合物是怎樣形成的？鏈狀和網狀有什么區別？
【活動與探究】演示實驗（對聚乙烯和電木的加熱），邊做邊講解注意點和引導學生觀察觀象。并依次出示下列問題，指導學生回答：
1．舉例說明鏈狀結構的高分子材料和網狀結構的高分子材料性質相同嗎？
2．舉出常見塑料的名稱和用途。
【板書】三大有機合成材料
【歸納總結】按受熱時的表現，塑料可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料。加熱后又可以熔化的塑料稱為熱塑性塑料；一經加工成型就不會受熱熔化的塑料稱為熱固性塑料。
【討論】總結根據剛才的實驗和生活經驗，討論下列問題：
（1）根據你到中藥店經歷的生活經驗，談談用于包裝的塑料袋是如何封口的，它們是熱塑性塑料還是熱固性塑料。
（2）炒菜用的鍋的手柄是熱塑性塑料還是熱固性塑料？
【資料補充】
名稱 性能 用途
聚丙烯 機械強度好，電絕緣性好，耐化學腐蝕，質輕，無毒；耐油性差，低溫發脆，容易老化 可制薄膜、日常用品、管道、包裝材料等
聚苯乙烯 電絕緣性好，透光性好，耐水、耐化學腐蝕，無毒；室溫下硬、脆，溫度較高時變軟，耐溶劑性差 可制高頻絕緣材料，電視、雷達部件，醫療衛生用具，還可制成泡沫塑料用于防震、防濕、隔音、包裝墊材等
聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃） 透光性好，質輕，耐水，耐酸、堿，抗霉，易加工；耐磨性較差，能溶于有機溶劑 可制飛機、汽車用玻璃，光學儀器，醫療器械等
酚醛塑料（俗稱電木） 絕緣性好，耐熱，抗水 可制電工器材、汽車部件、涂料、日常用品等，用玻璃纖維增強的酚醛塑料可用于宇航領域
聚四氟乙烯 耐低溫、高溫，耐化學腐蝕，耐溶劑性好，電絕緣性好，加工困難 可制電氣、航空、化學、醫藥、冷凍等工業的耐腐蝕、耐高溫、耐低溫的制品
【板書】2.合成纖維
【提問】買衣服時，怎樣知道面料的種類呢？穿不同布料的服裝時，你有什么不同的感覺？
學生收集衣服標簽，通過查看標簽，了解纖維的種類，并根據生活經驗，區分天然纖維與合成纖維。
【實驗】燃燒棉花、純羊毛線與滌綸、錦綸。
實驗內容 純羊毛 棉花 滌綸 錦綸
燃燒現象
【討論】穿不同布料的服裝時有什么不同的感受？
【總結】化纖衣服挺括、不易皺、易洗易干、耐磨、不發霉、不怕蟲蛀、不縮水、強度高、彈性好；棉、毛織衣吸水透氣、感覺很舒服，但易皺。
【提問】我們穿的衣服通常是由纖維織成的。我們怎樣才能穿上既舒適又挺括的衣服呢？
【回答】可用天然纖維和合成纖維進行混合紡織。
【提問】很正確。這也是商店里的時髦衣物多為混紡織品的緣故。請同學們閱讀P106圖12—18資料：認識服裝的標簽。
【講解】合成纖維除了供人類穿著外，在生產和國防上也有很多用途。例如，尼龍可以制降落傘繩、輪胎簾子線、纜繩和漁網等。隨著新興科學技術的發展，近年來還出現了許多具有某些特殊性能的特種合成纖維，如碳纖維、耐輻射纖維、光導纖維和防火纖維等。
橡膠也是人們生活和工業生產中不可缺少的材料。最初人們從橡膠樹、橡膠草等植物中獲得天然橡膠。隨著工業的發展對橡膠需求的不斷增長，人們在了解了天然橡膠分子的組成和結構后，進行仿造，并用化學方法人工合成了橡膠，即合成橡膠。
【板書】3．合成橡膠
【提問】合成橡膠的出現是人類向自然學習取得的成果。與天然橡膠相比，合成橡膠有哪些優點呢？
【回答】具有高彈性、絕緣性、耐油和耐高溫等性能。
【講解】正因為如此，合成橡膠廣泛應用于工農業、國防、交通及日常生活中。
（引導學生看課本P106圖12—19合成橡膠的用途）
合成材料的應用與發展，大大方便了人類的生活。但是，合成材料廢棄物的急劇增加也帶來了環境問題，廢棄塑料帶來的“白色污染”尤為嚴重。這是因為大部分塑料在自然環境中很難降解，長期堆積會破壞土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚燒含氯塑料會產生有毒的氯化氫氣體，從而對空氣造成污染。（引導學生看課本P107圖12—20可降解塑料的降解過程）
【板書】三、白色污染
【講解】1．白色污染。
大量的廢舊農用薄膜、包裝用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具（以下統稱為塑料包裝物）在使用后在環境中，給景觀和生態環境帶來很大破壞。由于廢舊塑料包裝物大多呈白色，因此造成的環境污染被稱為“白色污染”。
2．“白色污染”的現狀及其危害。
塑料的使用僅有近百年歷史。我國是世界上十大塑料制品生產和消費國之一。
塑料是高分子聚合物，不易降解，一般需數百年才能有效分解，因此造成污染公害。“白色污染”的主要危害在于“視覺污染”和“潛在危害”。“視覺污染”——遺棄的塑料制品，隨處可見，是造成環境臟、亂、差的一個重要原因，由此造成“視覺污染”。“潛在危害”——危害人體健康、影響農作物生長、危及動物安全。散落在江河湖及田野的廢塑料碎片被動物及水生物誤食，會導致生病、死亡。
混入生活垃圾中的廢舊塑料物品很難處理：填埋處理將會長期占用土地，混有塑料的生活垃圾不適用于堆肥處理，分揀出來的廢塑料也因無法保證質量而很難回收利用。
【過渡】由此可見，“白色污染”問題是人類亟待解決的一個問題。那么，我們應該從哪些方面著手來解決“白色污染”呢？
【討論總結】防止白色污染的措施。
生1：減少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等。
生2：重復使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等。
生3：使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等。
生4：回收各種廢棄塑料。
【講解】減少使用、加強回收、使用可降解塑料是目前治理“白色污染”的主要措施。
【提問】回收廢棄塑料是非常重要的，因為塑料回收不僅可以減少廢棄塑料的數量，而且可以節約資源。但塑料分類是回收和再利用的一大障礙，因為不同種類的塑料，其再利用的途徑是不同的。我們應該怎樣解決這個困難呢？（引導學生看課本P108圖12－19和表12－3）
【講解】從改進塑料的配方和生產工藝入手，研制新型的可降解塑料，是治理“白色污染”最有前景的措施。（引導學生看課本P107圖12－20可降解塑料的降解過程）
【資料補充】
可降解塑料
可降解塑料是指在較短的時間內、在自然界的條件下能夠自行降解的塑料。
可降解塑料一般分為四大類：（1）光降解塑料——在塑料中摻入光敏劑，在日照下使塑料逐漸分解掉。它屬于較早的一代降解塑料，其缺點是降解時間因日照和氣候變化難以預測，因而無法控制降解時間。（2）生物降解塑料——指在自然界微生物（如細菌、霉菌和藻類）的作用下，可完全分解為低分子化合物的塑料。其特點是貯存運輸方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，不但可以用于農用地膜、包裝袋，而且廣泛用于醫藥領域。（3）光—生物降解塑料——光降解和微生物降解相結合的一類塑料，它同時具有光和微生物降解塑料的特點。（4）水降解塑料——在塑料中添加吸水性物質，用完后棄于水中即能溶解掉，主要用于醫藥衛生用具方面（如醫用手套等），便于銷毀和消毒處理。在四種降解塑料中，生物降解塑料隨著現代生物技術的發展越來越受到重視，成為研究開發的新一代熱點。
【過渡】近年來，為了解決使用合成材料帶來的環境問題，新型有機合成材料逐漸向對環境友好的方向發展。此外，為滿足計算機、生物工程、海洋工程和航空航天工業等尖端技術發展的需要，人們還研制出了許多新型有機合成材料。
【板書】四、新型有機合成材料
（多媒體出示資料） 高分子分離膜
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。它的特點是能夠有選擇地讓某些物質通過，而把另外一些物質分離掉。這類分離膜廣泛應用于生活污水、工業廢水等廢液處理以及回收廢液中的有用成分，特別是在海水和苦咸水的淡化方面已經實現了工業化。在食品工業中，分離膜可用于濃縮天然果汁、乳制品加工、釀酒等，分離時不需要加熱，并可保持食品原有的風味。未來的高分子膜不僅可以用在物質的分離上，而且還能用在各種能量的轉換上，如傳感膜能夠把化學能轉換成電能，熱電膜能夠把熱能轉換成電能等。這種新的高分子膜為緩解能源和資源的不足，解決環境污染問題帶來希望。
【總結】合成材料在人類社會進步中起著巨大作用，但是不合理的利用也會給人類帶來危害。所以我們要合理使用、科學使用合成材料。
通過本課題的學習，我們知道了什么叫有機物和有機合成材料。并知道有機合成材料不管是現在，還是在將來對我們都很重要。
三、課堂小結
【布置作業】完成課后作業相應練習。
【教學反思】
學生在生活中經常可以見到塑料，但同學們對它們的物理性質都知之甚少，更別說對它們的化學性質進行探究，也就是說對化學性質的認識幾乎是一片空白，這些必然會影響到學生閱讀的興趣、閱讀的獲得，所以通過多媒體播放有機合成材料的相關視頻和圖片是教學本課首先要考慮的問題。
在授課過程中思路安排合理，充分調動了學生的積極性，使他們能夠主動參與，密切配合，使每個問題的產生到解決都順理成章。
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