有机合成材料教学设计5.doc

有机合成材料教学设计5 目的要求:1:.了解有机化合物和有机高分子化合物的特点。 2:.知道塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途。 3:.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。 4.:了解学习化学的重要价值,培养学生关注社会和人类生存环境的情感。 重点: 难点: 教学过程: 本课题包括有机化合物和有机合成材料两部分内容。 第一部分有机化合物中的”活动与探究”是在学生已有知识的基础上设计的,学生通过填写并分析一些具体物质的化学式、组成元素和相对分子质量,自己归纳出有机化合物和无机化合物的区别。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其数目异常庞大的原因。 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。目的是使学生充分认识化学与生活、生产的密切联系,以及材料在人类社会的发展中所起到的巨大作用,提高学生的化学素养,这是本课题的重点。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。此外,教材还介绍了治理”白色污染”的途径和方法,以培养学生关注自然和社会的责任感。 有机合成材料与学生的生活实际紧密联系。因此,可以让学生课前收集样品,查阅资料,或进行社会调查,以使学生对合成材料在生产和生活中的应用有一个直接的认识。 .虽然教材中关于有机高分子化合物的结构、性质和用途之间的关系论述不多,但教学过程中应该注意培养学生建立结构决定性质、性质在很大程度上决定物质用途的基本观点。 .要使学生树立辩证地看问题的观点,认识到虽然合成材料在人类社会的进步中起着巨大作用,但是不合理使用也会给人类带来危害,如”白色污染”。 组织教材中的讨论”使用塑料的利与弊”要体现开放性。可在课前布置学生查阅有关资料,讨论时将学生分组,还可补充除教材以外的参考论点,以增强辩论性。要注重培养学生的表达能力、合作意识,以及珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。 应及时补充有机合成材料发展的新成就、新进展,以开阔学生的视野。 有机合成化学 这是有机化学中最重要的基础学科之一,它是创造新有机分子的主要手段和工具,发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法,成功地制备了有机物尿素,揭开了有机合成的帷幕。100多年来,有机合成化学的发展非常迅速。 有机合成发展的基础是各类基本合成反应,不论合成多么复杂的化合物,其全合成可用逆合成分析法分解为若干基本反应,如加成反应、重排反应等。每个基本反应均有它特殊的反应功能。合成时可以设计和选择不同的起始原料,用不同的基本合成反应,获得同一个复杂有机分子目标物,起到异曲同工的作用,这在现代有机合成中称为”合成艺术”。在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导,而其合成方法和路线是不同的。那么如何去评价这些不同的全合成路线呢?对一个全合成路线的评价包括:起始原料是否适宜,步骤路线是否简短易行,总收率高低以及合成的选择性高低等。这些对形成有工业前景的生产方法和工艺是至关重要的,也是现代有机合成的发展方向。 复合材料 将不同功能和性能的多种材料用化学方法使其结合成一体,将产生具有某些特殊性能并优点互补的新型复合材料。复合材料主要有以下几类: 聚合物基复合材料主要是指纤维增强聚合物材料。如将碳纤维包埋在环氧树脂中使复合材料强度增加,用于制造网球拍、高尔夫球棍和滑雪橇等。玻璃纤维复合材料是玻璃纤维与聚酯的复合体,可以用于结构材料,如汽车和飞机中的某些部件、桥体的结构材料和船体等,其强度可与钢材相比。增强的聚酰亚胺树脂可用于汽车的塑料发动机,使发动机质量减小,节约燃料。 陶瓷基复合材料为改变陶瓷的脆性,将石墨或聚合物纤维包埋在陶瓷中,制成的复合材料有一定的韧性,不易碎裂,而且可以在极高的温度下使用。这类陶瓷基复合材料可望成为汽车、火箭发动机的新型结构材料。金属网陶瓷基材料具有超强刚性,可作为防弹衣的材料。 金属基复合材料在金属表面涂层,可以保护金属表面或赋予金属表面某种特殊功能,如金属表面涂油漆可以抗腐蚀;金属表面作搪瓷内衬可制造化学反应釜;金属表面镀铬可使表面光亮;金属表面涂以高分子弹性体赋予表面韧性,可作为抗气蚀材料用于水轮机、汽轮机的不锈钢叶片上,延长其使用年限;在纯的硅晶片上复合多层有专门功能的物质可用于计算机的集成电路片。近年来出现的铝硼纤维,其比强度为铝合金的2倍,比模量为铝合金的3.5倍,用于飞机,质量可减小23%~40%。铜钨纤维可耐