第五章 进入合成有机高分子化合物时代
第三节 功能高分子材料
一、 教材分析
当今国际社会普遍认为，能源、信息和材料是国民经济发展的三大支柱产业。材料是指人类利用化合物的某些功能来制作物件时所用到的化学物质。材料对人类社会的发展贡献巨大，它是人类赖以生存和发展的重要物质基础。没有耐高温、高强度的特殊结构材料，就不可能有今天的宇航技术；没有半导体材料，就不可能有目前的计算机技术；没有光导纤维，就不会出现信息的长距离传输，实现高速、高容量的光通讯；没有有机高分子材料，人类的生活就不会像今天这样丰富多彩。材料的发明和开发使用，极大地促进了人类社会的进步，是人类社会文明的重要标志之一。人类社会的发展历史，也可以说是一部材料科学和技术的发展史，材料代表着生产力的发展水平，历史上的石器时代、陶器时代、青铜器、铁器时代等，就是以材料作为标志来命名的。可以相信，材料科学和材料技术的发展和突破，必将为人类社会发展做出更大的贡献，把人类文明推向更高的层次。教学策略中可利用上网查询，从历史的角度使学生体会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影，通过对不同时期化学材料发展过程的了解，使学生对化学科学发展的进程有所认识。
二、 教学目标
⒈知识目标
⑴举出日常生活中接触到的新型高分子材料
⑵认识到功能材料对人类社会生产的重要性。
⒉能力目标.
⑴培养学生阅读、自学和讨论、归纳总结的能力
⑵培养学生动手实验的能力
⒊情感、态度和价值观目标
培养学生用科学的方法发现问题、认识问题的意识。
三、 教学重点难点
重点：举出日常生活中接触到的新型有机高分子材料，认识到功能材料对人类社会生活生产的重要性。
难点：扩大学生的知识面，激发学生对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。
四、 学情分析
教材介绍的新型功能高分子材料的重点是较常见的高吸水性树脂和一些复合材料，教学中可作适当的补充，教师可以收集多方面的素材，介绍用于印刷的感光树脂、液晶高分子、磁性高分子、高分子导体、高分子药物、高吸水性树脂、高分子智能材料等。如高分子分离膜、人造器官的图片、实物和视频提供给学生，使他们能够对所学内容有一个感性的认识，也可以动员学生从身边熟悉的事物入手，将学生分成若干组，引导学生通过观察、调查、参观、收集、阅读、讨论、角色扮演、实验等活动，突出学生自主实践活动，自己撰写有关高分子材料的论文。除走出去参观，也可以请进来，安排一两次专业技术人员作功能高分子材料的科普讲座等
五、 教学方法
1. 学案导学
2. 实验法
一、 课前准备
⒈学生的学习准备：完成课前预习学案
⒉教师的教学准备：本节实验仪器
⒊教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。
二、 课时安排：1课时
三、 教学过程
㈠预习检查、总结疑惑
㈡情景导入、展示目标
【导入】：材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，生物高分子材料，医用高分子材料，隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。
【展示目标】
1. 举出日常生活中接触到的新型高分子材料。
2. 认识到功能材料对人类社会生产的重要性。
㈢合作探究、精讲点拨
【板书】 第三节 功能高分子材料
一、功能高分子材料：
1．功能高分子材料的涵义：
功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。
2．几种功能高分子材料：
（1）高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）
师：有了高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。又如，婴儿用的“尿不湿”可吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。
（2）高分子分离膜：
①组成：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。
②特点：能够让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。
③应用：物质分离
（3）医用高分子材料：
①性能：优异的生物相溶性；很高的机械性能。
②应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。
（为拓展学生的知识面，下面再介绍另外一类新型高分子材料）
【板书】二、复合材料：
1．复合材料的涵义：
复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，其他的材料作为增强剂。
2．优异的性能
强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀，在综合性能上超过了单一材料。
3．应用
宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。
【过渡】通过以上所举的例子，我们认识到功能材料对我们日常生活和人类社会生产的重要性，那么，有机高分子材料的发展趋势是怎么样的呢？
三、有机高分子材料的发展趋势
对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断
扩大。
与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的
进展。
㈣反思总结，当堂检测
小结：
1．功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用
材料名称
功能高分子材料
复 合 材 料
概 念
既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料
两种或两种以上材料组成的新型材料，分基体和增强剂
性 能
不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质
一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能
应 用
用于制作高分子分离膜、人体器官等
用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等
2．膜分离的工业应用
金属工艺
金属回收，污染控制
纺织、制革
余热回收，药剂回收，污染控制
造 纸
代替蒸馏，纤维回收，污染控制
食品、生化
净化，浓缩，消毒，副产品回收
化学工业
有机物除去或回收，药剂回收再利用
医药保健
人造器官，血液分离，消毒，水净化
水处理
海水、苦咸水的淡化，废水处理
国 防
淡水供应，医院污水净化
3． 医用高分子及用途
人造心脏
硅橡胶、聚氨酯橡胶
人造血管
聚对苯二甲酸乙二酯
人造气管
聚乙烯、有机硅橡胶
人造肾
醋酸纤维、聚酯纤维
人造鼻
聚乙烯 有机硅橡胶
人造骨、关节
聚甲基丙烯酸甲酯
人造肌肉
硅橡胶和绦纶织物
人造皮肤
硅橡胶、聚多肽
人造角膜、肝脏，人工红血球、人工血浆、食道、尿道、腹膜
当堂检测：
㈤发导学案、布置预习
一、 板书设计
第五章第三节功能高分子材料
一、功能高分子材料 三、有机高分子材料的发展趋势
二、复合材料
二、 教学反思
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