课题3　有机合成材料课堂实录【1】

课题3

有机合成材料

湖南师大附中高新实验中学

黄志明

本课题与前两个课题的内容联系不大，但学习方法类同，所以学生在学习本课题时也应以自主学习、自主探究为主要学习方法。本课题包括有机化合物和有机合成材料两部分。

第一部分有机化合物中的“活动与探究”，让学生填写一些物质的化学式、组成元素和相对分子质量，然后通过比较、分析、讨论的方法自己归纳出有机化合物与无机化合物的组成元素有什么不同，从相对分子质量的数字比较引出有机高分子化合物，同时教材从有机化合物中原子之间的结合方式的不同说明了有机物的数目异常庞大。

第二部分从学生的生活经验出发，主要介绍了常见的塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途，以及一些新型有机合成材料。目的是使学生认识化学与生活、生产的密切联系，以及合成材料在人类社会的发展中所起的巨大作用，提高学生的化学素养。教材还从结构与性质的密切关系的角度介绍了有机高分子化合物的结构特点和主要性质，并且通过实验验证了热塑性塑料和热固性塑料的性质差异，以及用图片列举了它们的不同用途。此外，教材还通过比较说明了合成纤维与天然纤维的不同性能。合成材料方便了人类的生活，但也带来了环境问题，教材用图表和文字介绍了治理“白色污染”的途径和方法，以及合成材料的发展前景，使学生认识到学习化学的重要性，培养学生关注自然和社会的责任感。

知识与技能

1．会初步区别有机化合物和无机化合物。

2．了解有机化合物和有机高分子化合物的特点。

3．知道有机合成材料塑料、合成纤维和合成橡胶的性能与用途。

过程与方法

1．通过查资料等方式了解治理“白色污染”的有效措施，培养学生收集和整理资料的能力。

2．通过探究热塑性塑料和热固性塑料的性质差异，培养学生的探究能力。

3．通过辩论“使用塑料的利与弊”，培养学生的语言表达能力和语言组织能力。

情感、态度与价值观

1．通过学习，了解化学使生活变得更加美好，培养学生关注社会、关注生活的情感。

2．认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。

重点

1．了解合成纤维、塑料、合成橡胶的性能和用途。

2．了解使用合成材料对人和环境的影响。

难点

1．认识新材料的开发与社会发展的密切关系。

2．较好地组织学生进行“使用塑料的利与弊”的辩论。

教学课件。

一、新课导入

从学生日常生活中用到的塑料方便袋、笔筒、电木插座等物质引入，这些物质都属于有机合成材料。

二、新课教学

过渡：组成这些材料的物质属哪一类物质呢？我们先来学习有机化合物的知识。

[板书]一、有机化合物

【活动与探究】按要求完成教材表格

1．完成下表：

化合物

甲烷

乙醇

葡萄糖

淀粉

蛋白质

硫酸

氢氧化钠

氯化钠

化学式

CH4

C2H5OH C6H12O6

(C6H10O5)n

—

H2SO4

NaOH NaCl 组成元素

C、H C、H、O C、H、O C、H、O C、H、O、N等

H、S、O Na、O、H Na、Cl 相对分子质量

16

46

180

几万～几十万

几万～几百万

98

40

58.5

[讨论]甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质的组成元素有什么共同点？

[分析]化合物主要有两大类：无机化合物和有机化合物。人们把像甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质这类含碳的化合物叫有机化合物，简称有机物。

2．归纳有机化合物的定义：

[板书]组成里含碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物。

师：含有碳元素的化合物就叫有机化合物吗？请同学们从教材中阅读找答案。

[分析]组成中不含碳元素的化合物一般叫无机化合物，如水、氢氧化钠、氯化钠等。需要注意的是，我们熟悉的CO、CO2、H2CO3和碳酸盐等少数含碳化合物，由于它们的组成和性质和无机物很相似，因此人们把它们归到无机化合物中研究。

师：有机物的数目为什么异常庞大？

生：有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氯、氮和磷等元素。在有机物中，碳原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合，而且碳原子之间还可以互相连接起来，形成碳链或碳环。由于原子的排列方式不同，所表现出来的性质也就不同。因此，有机物的数目异常庞大。

师：甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量与淀粉和蛋白质的相对分子质量有什么不同？

[分析]有些有机物的相对分子质量比较小，如乙醇、葡萄糖等。通常称它们为小分子。有些有机物的相对分子质量比较大。从几万到几十万，甚至高达几百万或更高，如淀粉、蛋白质等。通常称它们为有机高分子化合物，简称有机高分子。

[板书]有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机物。

过渡：用有机高分子制成的材料称为有机高分子材料，它又分天然有机高分子材料和有机合成材料，合成材料的用途很广，下面一起来研究：有机合成材料。

[板书]二、有机合成材料

指导阅读：引导学生阅读教材P103—P109，并依次出示下列问题：

1．举例说明什么是天然有机高分子材料，什么是合成材料。

2．有机高分子化合物是怎样形成的？链状和网状有什么区别？

【活动与探究】演示实验(对聚乙烯和电木的加热)，边做边讲解注意点和引导学生观察观象。并依次出示下列问题，指导学生回答：

1．举例说明链状结构的高分子材料和网状结构的高分子材料性质相同吗？

2．举出常见塑料的名称和用途。

[板书]三大有机合成材料

1．塑料

[学生实验]探究塑料的一些性质(以聚乙烯为例)。

实验内容

加热

冷却

加热

实验记录

[归纳总结]按受热时的表现，塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料。

加热后又可以熔化的塑料称为热塑性塑料；

一经加工成型就不会受热熔化的塑料称为热固性塑料。

[应用]根据刚才的实验和生活经验，讨论下列问题：

(1)根据你到中药店经历的生活经验，谈谈用于包装的塑料袋是如何封口的，它们是热塑性塑料还是热固性塑料。

(2)炒菜用的锅的手柄是热塑性塑料还是热固性塑料？

名称

聚丙烯

性能

机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒；耐油性差，低温发脆，容易老化

用途

可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等

聚苯乙烯

聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃) 电绝缘性好，透光性好，耐水、可制高频绝缘材料，电视、雷耐化学腐蚀，无毒；室温下硬、达部件，医疗卫生用具，还可脆，温度较高时变软，耐溶剂制成泡沫塑料用于防震、防性差

湿、隔音、包装垫材等

透光性好，质轻，耐水，耐酸、可制飞机、汽车用玻璃，光学碱，抗霉，易加工；耐磨性较仪器，医疗器械等

差，能溶于有机溶剂

可制电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域

酚醛塑料(俗称电木) 绝缘性好，耐热，抗水

聚四氟乙烯

耐低温、高温，耐化学腐蚀，可制电气、航空、化学、医药、耐溶剂性好，电绝缘性好，加冷冻等工业的耐腐蚀、耐高工困难

温、耐低温的制品

2.合成纤维

提出问题：买衣服时，怎样知道面料的种类呢？穿不同布料的服装时，你有什么不同的感觉？

学生收集衣服标签，通过查看标签，了解纤维的种类，并根据生活经验，区分天然纤维与合成纤维。

[学生实验]燃烧棉花、纯羊毛线与涤纶、锦纶。

实验内容

燃烧现象

纯羊毛

棉花

涤纶

锦纶

[讨论]穿不同布料的服装时有什么不同的感受？

[分析]化纤衣服挺括、不易皱、易洗易干、耐磨、不发霉、不怕虫蛀、不缩水、强度高、弹性好；棉、毛织衣吸水透气、感觉很舒服，但易皱。

师：我们穿的衣服通常是由纤维织成的。我们怎样才能穿上既舒适又挺括的衣服呢？

生：可用天然纤维和合成纤维进行混合纺织。

师：很正确。这也是商店里的时髦衣物多为混纺织品的缘故。请同学们阅读P106图12—18资料：认识服装的标签。

师：合成纤维除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多用途。例如，尼龙可以制降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。随着新兴科学技术的发展，近年来还出现了许多具有某些特殊性能的特种合成纤维，如碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维等。

师：橡胶也是人们生活和工业生产中不可缺少的材料。最初人们从橡胶树、橡胶草等植物中获得天然橡胶。随着工业的发展对橡胶需求的不断增长，人们在了解了天然橡胶分子的组成和结构后，进行仿造，并用化学方法人工合成了橡胶，即合成橡胶。

3．合成橡胶

师：合成橡胶的出现是人类向自然学习取得的成果。与天然橡胶相比，合成橡胶有哪些优点呢？

生：具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。

师：正因为如此，合成橡胶广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。

(引导学生看课本P106图12—19合成橡胶的用途) 师：合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。但是，合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题，废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。这是因为大部分塑料在自然环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染。

(引导学生看课本P107图12—20可降解塑料的降解过程) [板书]三、白色污染

1．白色污染。

大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以下统称为塑料包装物)在使用后在环境中，给景观和生态环境带来很大破坏。由于废旧塑料包装物大多呈白色，因此造成的环境污染被称为“白色污染”。

2．“白色污染”的现状及其危害。

塑料的使用仅有近百年历史。我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。

塑料是高分子聚合物，不易降解，一般需数百年才能有效分解，因此造成污染公害。“白色污染”的主要危害在于“视觉污染”和“潜在危害”。“视觉污染”——遗弃的塑料制品，随处可见，是造成环境脏、乱、差的一个重要原因，由此造成“视觉污染”。“潜在危害”——危害人体健康、影响农作物生长、危及动物安全。散落在江河湖及田野的废塑料碎片被动物及水生物误食，会导致生病、死亡。

混入生活垃圾中的废旧塑料物品很难处理：填埋处理将会长期占用土地，混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。

师：由此可见，“白色污染”问题是人类亟待解决的一个问题。那么，我们应该从哪些方面着手来解决“白色污染”呢？

3．防止白色污染的措施。

生1：减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等。

生2：重复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：回收各种废弃塑料。

师：减少使用、加强回收、使用可降解塑料是目前治理“白色污染”的主要措施。

回收废弃塑料是非常重要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且可以节约资源。但塑料分类是回收和再利用的一大障碍，因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的。我们应该怎样解决这个困难呢？

(引导学生看课本P108图12－19和表12－3) 师：从改进塑料的配方和生产工艺入手，研制新型的可降解塑料，是治理“白色污染”最有前景的措施。

(引导学生看课本P107图12－20可降解塑料的降解过程) [投影资料] 可降解塑料

可降解塑料是指在较短的时间内、在自然界的条件下能够自行降解的塑料。

可降解塑料一般分为四大类：(1)光降解塑料——在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑料，其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间。(2)生物降解塑料——指在自然界微生物(如细菌、霉菌和藻类)的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，不但可以用于农用地膜、包装袋，而且广泛用于医药领域。(3)光—生物降解塑料——光降解和微生物降解相结合的一类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的特点。(4)水降解塑料——在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主要用于医药卫生用具方面(如医用手套等)，便于销毁和消毒处理。在四种降解塑料中，生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视，成为研究开发的新一代热点。

过渡：近年来，为了解决使用合成材料带来的环境问题，新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。此外，为满足计算机、生物工程、海洋工程和航空航天工业等尖端技术发展的需要，人们还研制出了许多新型有机合成材料。

[板书]四、新型有机合成材料

(多媒体出示资料)

高分子分离膜

高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。它的特点是能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。这类分离膜广泛应用于生活污水、工业废水等废液处理以及回收废液中的有用成分，特别是在海水和苦咸水的淡化方面已经实现了工业化。在食品工业中，分离膜可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒等，分离时不需要加热，并可保持食品原有的风味。未来的高分子膜不仅可以用在物质的分离上，而且还能用在各种能量的转换上，如传感膜能够把化学能转换成电能，热电膜能够把热能转换成电能等。这种新的高分子膜为缓解能源和资源的不足，解决环境污染问题带来希望。

师：合成材料在人类社会进步中起着巨大作用，但是不合理的利用也会给人类带来危害。所以我们要合理使用、科学使用合成材料。

三、课堂小结

通过本课题的学习，我们知道了什么叫有机物和有机合成材料。并知道有机合成材料不管是现在，还是在将来对我们都很重要。

课题3

有机合成材料

一、有机化合物

1．含碳的化合物叫有机化合物。

2．有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机物。

二、有机合成材料

三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶。

1．热塑性塑料和热固性塑料。

2．天然纤维和合成纤维混合纺织的混纺织品。

3．合成橡胶。

三、白色污染

四、新型有机合成材料

学生在生活中经常可以见到塑料，但同学们对它们的物理性质都知之甚少，更别说对它们的化学性质进行探究，也就是说对化学性质的认识几乎是一片空白，这些必然会影响到学生阅读的兴趣、阅读的获得，所以通过多媒体播放有机合成材料的相关视频和图片是教学本课首先要考虑的问题。

在授课过程中思路安排合理，充分调动了学生的积极性，使他们能够主动参与，密切配合，使每个问题的产生到解决都顺理成章。