《合成有机高分子材料 - 塑料》教学设计

人教版高二化学《广泛应用的高分子材料》第一课时教学设计

《应用广泛的高分子材料——塑料》教学设计

一、设计理念：

根据新课程的基本理念，化学课堂教学应立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，从学生已有的知识、经验出发，经过多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方法的转变，培养学生的创新精神、实践能力及人文精神。

本节课学生要学习的是塑料的结构、性质和用途。塑料制品的用途学生并不陌生，教师可以引导学生对原有知识进行主动地选择、加工和处理，然后在此基础上再学习接受新的知识和信息，将新信息重新认识和编码，让原有的知识经验因为新知识经验的进入而发生调整和改变，从而实现学生在知识内容、学习方法、情感态度等各个方面的重新建构。

课堂中充分体现学生的主体地位，关注学生的学习体验，重视对学生学习过程和方法的教学，培养学生的化学思维能力，努力创设一个开放、民主、和谐的课堂环境，让学生在学习中感受快乐，在愉悦的心情中投入学习。最终目标是让学生学会辩证的分析问题。 二、教学目标 知识与技能：

1.以聚乙烯和酚醛树脂为例，了解高分子化合物的结构和性质，体会高聚物结构和性质之间的关系。

2.塑料在生产和生活中的重要作用；

3.认识“白色污染”及其危害，讨论出解决问题的入手点。 过程与方法：

1. 通过塑料性质的探究的实验，发展学生科学探究的能力；

2. 通过塑料在生产和生活中有着重要作用的学习，认识化学在生产和生活中的重要地位，培养学习化学的兴趣；

3.了解塑料的特点、用途和对环境的危害，认识环境保护的重要性。 情感态度与价值观：

1. 认识塑料对人类社会进步所起的重要作用，体会学习化学的价值； 2. 培养学生关注生活、关注社会、关注人类生存环境的情感。 【重点与难点】

教学重点：塑料的分类、性质和用途。 教学难点：高分子结构对性能的影响。 【教学方法】讨论法、比较法、实验法 【教学资源】

1.教材分析：本节内容是在学完高分子基本合成方法和特点之后，从“三大合成材料”入手认识高分子材料的概貌。为了让同学们更深入的了解高分子材料结构对性质的影响，我选择了“三大合成材料”中的塑料进行深入探究。塑料与学生生活息息相关，教学中注意联系生活实际，从学生身边的物质入手，可使学生感到熟悉、亲切、生动，增强学习的兴趣和热情。 2.学情分析：学生对高分子的合成方法和特点已有了了解，学生在日常生活中对塑料的性质和用途已有了很深的认识，为本节的学习奠定了良好的基础。

3.教学策略：通过学生探究实验和教师的演示实验，激发学生的学习兴趣，使学生充分参与探究的过程，能够通过实验得出塑料的性质，体会结构对性质的影响。

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通过图片和学生的原有知识总结治理“白色污染” 的入手点，培养学生关注和爱护自然，树立社会责任感，培养环保意识。 【教学准备】

1.学生每六人一组，学生实验桌上准备 镊子、棒棒冰包装袋、酒精灯、一角硬币（10枚）、一块泡沫、一块橘皮

2.教师用具：线绳、一端经汽油浸泡的橡胶管、气球、橘皮 【教学过程】 程教师活动 学生活动 设计意图 序 【导入】在人类的历史长河中， 新材料不断创造着人类新的生聆听 活。如果我们用新材料的涌现看投影展示的图片 让学生体会塑料的 描述人类的历史，那么，自古体会各种材料在时代重要作用，激发学 至今，人类已经经历了它的（投发展中的作用 生兴趣。 影）石器时代、青铜器时代、 新铁器时代、钢铁时代、现代人 课类更是进人到了一个以合成高 引分子材料为代表的多种材料并 入 存的时代。这节课我们就以塑 料为例共同探究高分子材料的 结构和性质。 板书：塑料 提问：我们每天都离不开塑料，思考、阅读 1.提出问题，引起 那同学们是否知道到底什么是【回答】塑料的主要成学生思考。 塑料呢？ 分是合成高分子化合2.培养学生阅读信 物即合成树脂，为了适息、搜集处理信息 投影：塑料——合成树脂+加工应工农业生产和生活的能力。 助剂 的需要，还需要在高分 子材料中掺入各种加 工助剂来改进其性能。 探过渡：接下来我们就来共同探 明确目的 究究塑料的结构和性质 塑板书：一、塑料的结构和性质 料过渡：塑料制品多种多样，形 的状各异，同学们是否想过这些思考 提出问题，引发思性塑料制品是如何制成各种不同 考 质 的形状的呢？请同学们看下面 │ 一个实验。 │ 演示实验：塑料吹泡（实物投观察，感觉很新奇 热影） 思考产生这种现象的1、 培养学生的观塑 原因 察能力。 性投影展示图片：包装好的饼干、观查图片 2、培养学生的动手、墩布杆 能力 热引导：这些是怎么包装的呢？思考 3、 培养学生分析第 2 页 共 9 页

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固性 探究塑料的性质 │ │ 热塑性、热固性 请同学们试着用棒棒冰的包装袋将你准备的硬币包装好 实物投影：包装好的硬币 提问：通过两次实验，你看到了塑料有哪些变化？ 教师补充：冷却之后就固化成型了，我们把塑料的这种性质称为热塑性。 投影：一、塑料的结构和性质 加热熔融、冷却固化 热塑性 线型结构 实物投影：拉直的线绳和卷曲的线绳 追问：自然状态下的高分子链是拉直的还是卷曲的呢？ 引导：为什么加热时塑料会有收缩现象呢？ 追问（展示被吹泡的塑料）：这种现象又是怎么产生的呢？ 补充：正是由于这样，塑料才可以被加工成各种不同的形状并且可以反复加热熔融。 追问：是不是所有的塑料都有热塑性呢？ 演示实验：加热电玉 追问：有什么现象？和刚才的塑料性质一样吗？ 投影：加热不熔化 热固性 网状结构 实物投影：线绳制作的线型结构和网状结构 引导：两种结构有什么区别？ 讲解：塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂(或称做架桥剂)的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。 边讨论边包装硬币 回答：塑料加热软化、收缩，吹气可膨胀 通过观察，思考 回答：卷曲的 回答：加热，高分子链卷曲，所以收缩。 回答：高分子链被拉伸了。 思考 观察、思考 回答：不一样，没有热塑性 问题的能力。 知识梳理 用线绳比喻高分子链，形象、直观，更容易理解实验中发生的现象和线型结构的特征。 使学生把生活中的这些现象与本节课的知识联系起来，豁然开朗。 引发学生的进一步思考。 1.直观、形象 观察模型 2.培养学生的观察回答：线型结构链与链能力。 之间没有连接，网状结构链之间有连接。 接受新知 第 3 页 共 9 页

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探究塑料的性质 │ │ 溶解性 过渡：线型结构和网状结构不仅是塑料的结构特点，也是其他高分子化合物的结构特点。这些高分子化合物大多不溶于水，可以制成雨衣、拖鞋等，那是不是它们在任何溶剂中都不溶解呢？请同学们将桔皮水挤在泡沫上，看会有什么现象？ 展示：经汽油浸泡的橡胶管 追问：和刚才的泡沫有什么区别？ 结论：线型结构可溶于适当的溶剂，体型结构不溶于任何溶剂，只是发生溶胀。 培养学生的实验能力、观察能力。 接受新知 对知识进行梳理 演示实验：将桔皮水挤在吹起观察现象（气球爆了） 迁移应用，激发学的气球上 思考 引导：为什么气球会爆？ 回答：桔皮水把气球溶生兴趣 解了 追问：说明这种材料是什么结回答：线型结构 构？ 过渡：我们了解了高分子化合物的结构特点和性质，接下来我们就以聚乙烯和酚醛树脂为例，共同探讨高分子化合物结构对性质的影响。 板书：二、结构决定性质 过渡：首先看聚乙烯，请同学们通过阅读P105~P106有关内容，讨论以下几个问题。 阅读与交流：1、高压聚乙烯与低压聚乙烯结构和性质的差异。2、影响高分子化合物熔点、密度的因素是什么？为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度小？ 结论投影：1.聚乙烯 （1）高压聚乙烯与低压聚乙烯结构和性质的差异。 高压聚乙烯有支链，链短且疏，分子间作用力小，熔点低、密度小、质软。低压聚乙烯支链少且密，分子间作用力大，熔 学生分组交流、讨论 学生边回答边投影 明确目的 1.培养学生的阅读能力和合作学习的能力。 2. 引导学生注意知识之间的联系与区别，学会比较的学习方法。 思考 学生实验 回答：泡沫溶解了 观察 回答：不溶解，膨胀了 结构决定性质 │ │ 聚乙烯 第 4 页 共 9 页

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点高、密度大、较硬。 （2）影响高分子化合物熔点、密度的因素 高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的作用力越大——熔点、密度越高 链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、密度越高 低压聚乙烯：支链、链短、疏——高密度、高熔点、较软——管材、桶、瓶、棒材 高压聚乙烯：支链少或无、链长、密——低密度、低沸点、较硬——塑料薄膜 结构决定性质 │ │ 酚醛树脂 实物展示：电脑线路板、电源开关等 过渡：这些材料的主要成分是酚醛树脂，酚醛树脂也是我们日常生活中一种常见的塑料，下面我们就一起来看一下酚醛树脂的结构和性质。 板书：2.酚醛树脂 播放视频：酚醛树脂的制取及性质检验 提问：通过刚才的实验，同学们能不能判断出酸催化下制得的酚醛树脂是线型结构还是网状结构？ 投影：反应原理 观察 观看视频 回答：线型结构，因为它具有热塑性，还能溶于适当溶剂。 学生练习书写方程式 回答：热固性，不溶于任何溶剂，发生溶胀。 阅读课本P107有关内容后回答 回答：因为在碱催化下甲醛和苯酚生成了羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚。 1.对知识进行梳理 2.加强对学生进行性质决定用途的教育。 讲解：条件不同，产物不同，碱催化下得到网状结构的酚醛树脂，结构决定性质，谁能推测一下他的性质？ 追问：碱催化下为什么会形成网状结构呢？ 感受生活中的化学，激发学生兴趣 增强直观性 学以致用，加深理解。 掌握酚醛缩聚的断键方式 培养学生通过阅读获取信息的能力 第 5 页 共 9 页

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投影：思考与交流：1.你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？（结合酚醛缩聚的断键方式） 投影：思考与交流： 2．究竟怎样的线型高聚物才可 可能转变为网状结构呢？ 例题：下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是（ ） A. B. C. D. 结论：线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为体型结构。 过渡：塑料是一把双刃剑，在给人们的生活带来便利的同时，也给我们的环境造成了严重的污染。 投影展示：塑料制品危害环境的图片和数据 思考与交流： 1.白色污染的危害 2.治理白色污染的入手点 总结投影：（1）减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等 （2）重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等； （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； （4）回收各种废弃塑料，变废为宝。 学生画图：酚醛树脂的网状结构，并用实物投影展示 学生思考、交流、讨论后回答 直接回答很难，但通过原有知识进行练习就可以使知识变得简单，易于理解。 总结归纳 解决白色污染的入手点 观察、思考 学生分组讨论后回答 培养学生的环保意识 让学生参与对环境治理的思考，培养责任意识。 第 6 页 共 9 页

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由学生总结本节课内容，教师通过投影进行梳理 投影： 线型 可反复加工，多次使用 课 支链型 堂合成 热塑性 能溶解在适当有机溶剂里 小 结 高分子 加工成型后受热不再熔 网状结构－热固性 不易溶解，只有一定程度 （体型） 的胀大 课堂练习 投影： 1、下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（ ） A聚氯乙烯凉鞋 B电木插座 C自行车内胎 D聚乙烯塑料膜 2、下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是 （ ） A．聚乙烯塑料 B．聚氯乙烯塑料 C．酚醛塑料 D．聚苯乙烯塑料 3、下列原料或制成的成品中，难溶于有机溶剂的是（ ） 学生参与小结，加强理解 使本节课内容系统化 强化训练 学以致用 加强理解 A.有机玻璃 评价方式 B.聚乙烯 将本节课内容延伸到课外，更能激发学生的学习热情，体会化学在生活当中的重要作用。 通过论文的撰写，引发学生深入的思考问题，学会辩证的看待问题，增强责任意识 C.聚氯乙烯 D.电木 投影：（课堂延伸） 1、我们生活中的一些现象就可以体现出合成高分子材料的许多性能。请同学们做以下两个小实验，结合你所学的聚合物的结构知识，解释现象。 （1）、从聚乙烯食品袋上剪下一条塑料薄膜，量出它的长度（cm），用力拉伸至接近断裂为止，再量出它的长度（cm）。 （2）、取一小段聚丙烯塑料绳，试试在哪个方向上容易撕扯开。 2．尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。请写出它们的结构。 投影：学习效果评价 请从以下题目中选取一个，写一篇小论文。 ①我所知道的塑料的种类和用途 ②塑料给我们带来了什么 ③新型塑料的发展趋势 ④废旧塑料的出路 第 7 页 共 9 页

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一、塑料的结构和性质 板 线型——热塑性、溶解 书体型——热固性、溶胀 设二、 结构决定性质 计 1. 聚乙烯 2. 酚醛树脂 教本节课内容与生活联系非常紧密，所选材料均来源于生活，让学生体会学到了生活当中处处是化学，激发了学生的学习热情。通过本节课内容的学习，反学生能够通过实验探究出塑料的性质，体会到了物质的结构、性质、用途之思 间的关系，同时也通过实验激发了学生的学习兴趣，通过讨论，培养了学生的团队协作意识。 一、课前准备 材料准备：棒棒冰包装袋下半部分、一角硬币30~40枚 头脑充电：思考以下问题 （1）为什么塑料可以加工成各种形状？说明塑料具有什么性质？ （2）我们用的墩布杆上的塑料是怎么包装的？你能不能按此原理用棒棒冰 的包装袋将硬币包装好（包装其它材料也可以）？想好后课上实践。 二、预习导学 1．高分子化合物的分类 通常所说的三大合成材料指 、 和 ；合成高分子材 料品种很多， 按用途和性能可分为 、 和 。 学 按结构分类可分成 型高分子、 型高分子和 型高分子。 按性质分类可分成 性高分子，其可反复受热熔化、冷却固化； 性 高分子，其加工成型后不能受热熔化。 三、课堂探究 案 1．聚乙烯 （1）高压聚乙烯与低压聚乙烯结构和性质的差异。 类别 结构特点 性质 用途 压聚乙烯： 聚乙烯 压聚乙烯： （2）影响高分子化合物熔点、密度的因素是什么？为什么高压聚乙烯比低 压聚乙烯的熔点低、密度小？ 影响高分子 化合物 熔点、密度 的因素 第 8 页 共 9 页

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学 案 3．酚醛树脂 结构 性质 用途 酸催化 苯酚＋甲醛 酚醛树脂 碱催化 思考与交流 （1）分析甲醛与苯酚缩聚的断键方式，并试着写出酚醛树脂的部分网状结构。 （2）究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为网状？通过下面的例题总结。 例题：下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成网状结构的是（ ） A. B. C. D. 三、课堂反馈 1、下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（ ） A聚氯乙烯凉鞋 B电木插座 C自行车内胎 D聚乙烯塑料膜 2、下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是 （ ） A．聚乙烯塑料 B．聚氯乙烯塑料 C．酚醛塑料 D．聚苯乙烯塑料 3、下列原料或制成的成品中，难溶于有机溶剂的是（ ） A.有机玻璃 B.聚乙烯 C.聚氯乙烯 D.电木 四、课堂延伸 1、我们生活中的一些现象就可以体现出合成高分子材料的许多性能。请同学们做以下两个小实验，结合你所学的聚合物的结构知识，解释现象。 （1）从聚乙烯食品袋上剪下一条塑料薄膜，量出它的长度（cm），用力拉伸至接近断裂为止，再量出它的长度（cm）。 （2）取一小段聚丙烯塑料绳，试试在哪个方向上容易撕扯开。 2、尿素是蛋白质的代谢产物，尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。请试着写出它们的结构。

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