資源簡介

第十二單元
課題3　有機合成材料
教材分析
本課題包含兩部分內容：有機化合物和有機合成材料。本課題與前面兩課題的內容聯系不大，都屬于常識了解性的學習，難點不多，但要求學生結合生活經驗和嘗試進行有效的探究和學習。
第一部分有機化合物中的【探究】是在學生已有知識的基礎上設計的，學生通過填寫并比較一些具體物質的化學式、組成元素和相對分子質量，歸納出有機化合物和無機化合物的區別。同時，教材從有機化合物中原子之間的結合方式的不同說明了其數目異常龐大的原因，并給出了有機小分子化合物與有機高分子化合物的初步分類。
第二部分從學生的生活經驗出發，結合實驗，介紹了合成材料相對于天然有機高分子材料的優越性及高分子化合物的結構和性質特點。接下來分類介紹了常見的塑料、合成纖維和合成橡膠的性能和用途，以及一些新型有機合成材料，在【化學·技術·社會】欄目中還介紹了日益重要的復合材料。目的是使學生充分認識化學與生活、生產的密切聯系，以及材料在人類社會發展中所起到的巨大作用，提高學生的科學素養，這是本課題的重點。此外，教科書還介紹了治理“白色污染”的途徑和方法，以培養學生關注自然和社會的責任感。
學情分析
對于有機合成材料，學生已有認識來自于生活常識，學生在生活中接觸了很多塑料、橡膠和纖維制品，有一定的感性認識。本課題內容學習要求雖然不高，但學生學習有一定難度。其原因有兩點：一是涉及無機物與有機物的區別，由于學生沒有有機物的知識，缺少感性認識，因此難以理解；二是這部分內容的專有名詞較多，如有機高分子化合物、合成有機高分子材料、聚合物、熱塑性、熱固性、塑料、合成纖維和合成橡膠等，學生學習起來，顯得陌生而枯燥。
三、核心素養
（一）化學觀念
1.了解有機化合物和有機高分子化合物的特點。
2.知道常見的塑料、合成纖維、合成橡膠及其應用。
3.認識新材料的發展對人類社會進步的重要作用。
（二）科學思維
1.通過塑料性質的探究及鑒別天然纖維和合成纖維的實驗，發展學生科學探究的能力。
2.通過辯論“使用塑料的利與弊”，培養學生的語言表達能力和組織能力。
（三）科學探究與實踐
引導學生應用已掌握的知識，聯系生產生活實際，使學生感到生活處處有化學，體味到學習化學的重要性。
科學態度與責任
1.了解有機合成材料的特點、用途和對環境的危害，認識環境保護的重要性。
2.認識有機合成材料對人類社會進步所起的重要作用，體會學習化學的價值。
四、教學重難點
（一）教學重點
1.知道什么是有機物，了解合成纖維、塑料、合成橡膠的性能和用途。
2.了解使用合成材料對人和環境的影響。
教學難點
1.認識新材料的開發與社會發展的密切關系。
2.較好地組織學生進行“使用塑料的利與弊”的辯論。
五、教學過程
【課程回顧】
微量元素中的必需元素、非必需元素和有害元素有哪些？
必需元素：Fe、Zn、Se、I、F 等；
非必需元素：Al、鋇(Ba)、鈦(Ti) 等；
有害元素：汞(Hg)、鉛(Pb)、鎘(Cd) 等
【導入新課】
人類衣食住行的方方面面，都與材料有關。
當天然材料不能滿足人類需求的時候，人類的智慧是怎樣發揮作用的呢？
有機化合物
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 幾萬到幾十萬
蛋白質 C、H、O、N等 幾萬到幾十萬
硫酸 H2SO4 H、S、O 98
氫氧化鈉 NaOH Na、O、H 40
氯化鈉 NaCl Na、Cl 58.5
根據上表討論
甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白質的組成元素有什么共同點？
它們的組成中都含有C、H兩種元素。
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相比，有什么不同？
甲烷、乙醇和葡萄糖的相對分子質量較小，而淀粉和蛋白質的相對分子質量較大。
定義
化合物包括有機化合物和無機化合物。
有機化合物（有機物）：組成中含碳元素的化合物，如甲烷、乙醇、葡萄糖等。
無機化合物（無機物）：組成中不含碳元素的化合物，如氯化鈉、硫酸、氫氧化鈉等。
少數含碳元素的化合物，如CO、CO2、CaCO3等具有無機化合物的特點，因此把它們看成無機化合物。
有機物數目龐大的原因
●碳原子可與氫、氧、氮等原子直接結合。
●碳原子之間還可相互連接，形成碳鏈或碳環。
●由于原子的排列方式不同，表現出來的性質也不同。
分類
有機合成材料
【有機合成材料】
用有機高分子化合物制成的材料是有機高分子材料。
天然有機高分子材料
棉花、羊毛、天然橡膠
合成有機高分子材料
年產10萬噸的合成纖維廠產量相當于約8萬公頃棉田一年的產棉量（或約2千萬只綿羊一年的產毛量）
年產10萬噸的合成橡膠廠產量相當于約15萬公頃橡膠林一年的產膠量
由于有機高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常被稱為聚合物。
例如，許多乙烯分子(C2H4)聚合形成聚乙烯[(C2H4)n]。
【實驗12-1】聚乙烯塑料的熱塑性（觀察實驗視頻）
塑料是最常見的有機合成材料。塑料的品種有很多，使用較多的有聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、酚醛塑料、脲醛塑料等。（展示常見的塑料）
我們穿的衣服是由纖維織成的。棉花、羊毛、蠶絲等屬于天然纖維，滌綸、錦綸（尼龍）和腈綸等屬于合成纖維。合成纖維耐磨、耐腐蝕、不縮水，但吸水性和透氣性差。人們把合成纖維和天然纖維混紡，制成的織物兼有兩類纖維的優點。
【思考與討論】
有些不法廠家會用一些合成纖維來代替成本較高的羊毛，以牟取利潤，你知道怎么鑒別羊毛和合成纖維嗎？
用燃燒法鑒別合成纖維和羊毛。
羊毛燃燒有燒焦羽毛的氣味，合成纖維燃燒基本是無味的，合成纖維燃燒一般會縮成小球或者融化掉。
合成橡膠是根據天然橡膠的分子組成和結構，用化學方法制得的，如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。合成橡膠的高彈性、耐油、絕緣性、耐高溫等性能比天然橡膠優越，因而廣泛應用于工農業、國防、交通及日常生活中。
“白色污染”
“白色污染”是人們對難降解的廢棄塑料污染環境現象的一種形象稱謂。大部分塑料很難降解，長期堆積會破壞土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存，燃燒則會造成空氣污染等。
要解決“白色污染”問題，應該從以下幾個方面著手：
減少使用不必要的塑料制品，如布袋代替塑料袋等。
重復使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等。
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。
分類回收各種廢棄塑料。
新型有機合成材料
無機非金屬材料——如耐高溫、耐腐蝕、高強度及可導電的各種新型陶瓷。
復合材料——玻璃鋼、碳纖維復合材料等。
納米材料——將聲、光、電、磁、熱性能呈現新特性。
這些材料在醫藥，航天航空、建筑、機器人、生物技術等領域的應用前景十分廣闊。將對人類的生活和社會的進步產生深遠影響。
【課題小結】
作業目標
運用有機物概念，判別常見的有機物
區分天然材料和合成材料
舉例說明有機物對人類生產、生活的影響
板書設計
課題3　有機合成材料
一、有機化合物
1.組成：都含有碳元素。
2.有機小分子化合物：甲烷、乙醇、葡萄糖等。
3.有機高分子化合物：淀粉、蛋白質等。
二、有機合成材料
1.天然有機高分子材料：棉花、羊毛、天然橡膠等。
2.合成有機高分子材料：塑料、合成纖維、合成橡膠。
3.“白色污染”及環境保護：
(1)“白色污染”的產生；
(2)解決“白色污染”的措施。
4.新型有機合成材料和復合材料。

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