内容正文:
9.2合成材料物质的循环利用教案
一、教学基本信息
教材版本:科粤版九年级化学下册
课题:9.2合成材料物质的循环利用
课时:1课时
课标依据:义务教育化学课程标准(2022年版)
知道常见的塑料、合成纤维、合成橡胶及其应用,了解合成材料对人和环境的影响;
认识新材料的开发与社会发展的密切关系,树立合理使用化学物质的观念;
初步形成资源回收利用、环境保护的可持续发展意识。
二、教学目标
(一)化学观念
知道合成有机高分子材料(塑料、合成橡胶、合成纤维)的定义、常见种类及主要性能与用途;
了解无机非金属材料、复合材料、纳米材料的常见类型及应用;
认识塑料的热塑性与热固性,知道常见塑料的标识、特性及使用注意事项。
(二)科学思维
通过对比天然纤维与合成纤维的性质差异,建立“物质结构决定性质,性质决定用途”的逻辑思维;
通过分析白色污染的成因与防治措施,形成辩证看待化学物质应用的思维。
(三)科学探究与实践
掌握纤维的简易鉴别方法(手感法、燃烧法),能通过实验区分棉纤维、羊毛纤维与合成纤维;
能结合生活实例,调查塑料制品的使用场景与回收现状,提出合理的环保建议。
(四)科学态度与责任
了解合成材料对人类社会发展的贡献,认识新材料开发的重要意义;
树立“白色污染”防治意识,践行资源回收利用的环保理念,增强社会责任感。
三、教学重难点
教学重点:塑料、合成纤维、合成橡胶的种类、性能与用途;纤维的鉴别方法;白色污染的防治。
教学难点:塑料热塑性与热固性的本质差异;复合材料的复合原理与优势。
四、教学准备
实验用品:棉线、羊毛线、合成纤维线、酒精灯、火柴、坩埚钳;不同种类的塑料制品(PET饮料瓶、HDPE食品盒、PP餐具、PVC管材、LDPE塑料袋、PS泡沫杯);聚四氟乙烯相关实物或图片。
多媒体素材:教材相关图片、塑料回收循环示意图、材料发展历程图片。
五、教学过程
(一)情境导入:问题探讨(5分钟)
展示教材问题探讨中的两个问题:
为什么有些塑料碗能放到微波炉里加热,塑料包装袋却不能?
有没有能导电的塑料呢?
引导学生结合生活经验讨论,引出本节课主题——合成材料,说明不同合成材料性能差异显著,用途也各不相同,同时引出物质的循环利用与新材料开发的话题。
(二)新知讲授1:有机合成材料(20分钟)
1.合成有机高分子材料的定义
定义:以石油化工产品为主要原料,通过化学合成的方法制成的有机高分子材料,简称合成高分子材料,相对分子质量可达几万到几百万。
常见类型:塑料、合成橡胶、合成纤维。
2.塑料
主要成分:合成树脂(由小分子有机物聚合形成的高分子材料,如乙烯聚合形成聚乙烯)。
塑料的分类(受热变化角度):
类别
定义
常见例子
用途
热塑性塑料
受热会软化,冷却后硬化,可反复加工软化
聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯
一般生活日用品(塑料袋、塑料瓶、塑料盆等)
热固性塑料
受热时软化成型,冷却固化后无法再加热软化
酚醛树脂、脲醛树脂
插座、开关等电器用品
塑料的优良性能:质轻、柔软、绝缘、耐腐蚀、易成型、易加工,成本较低,可替代金属和木材广泛应用。
常见塑料的特性与用途(教材表格):
名称
代码
缩写代号
特性
用途
聚酯
01
PET
坚韧、较硬、透明
饮料瓶、光盘、纤维制品
高密度聚乙烯
02
HDPE
强度较大、熔点较高
食品盒、药瓶、玩具
聚氯乙烯
03
PVC
较坚韧、较硬
板材、各种用具、管材、薄膜
低密度聚乙烯
04
LDPE
较柔软、易熔化
塑料袋、塑料瓶、薄膜
聚丙烯
05
PP
熔点高、强度大、不易变形
餐具、玩具、纤维、医用器件(可微波加热)
聚苯乙烯
06
PS
质轻、硬脆
泡沫杯、包装材料、家具
拓展:塑料之王——聚四氟乙烯(特氟龙)
性能:耐强酸腐蚀(不被王水腐蚀),耐高温(250℃不熔化)、耐低温(-260℃不发脆),异常光滑,绝缘性好,表面难黏附其他物质。
用途:不粘锅内涂层、高压电绝缘材料等。
3.合成橡胶
定义:利用小分子物质合成的一类弹性特别强的高分子材料,属于人工合成高分子材料。
常见种类:丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等。
性能优势:弹性、耐磨性、绝缘性优于天然橡胶。
用途:轮胎制造、制鞋工业等。
4.合成纤维
定义:用小分子物质经化学反应合成的高分子材料,常见种类如尼龙、涤纶、人造羊毛(聚丙烯腈)等。
性能特点:耐磨、耐腐蚀、不缩水,制成的衣服不易褶皱、结实耐穿;但吸湿性和透气性较差,常与天然纤维混纺改善性能。
纤维的简易鉴别方法(教材表格):
①物理性质对比
纤维种类
光泽
手感
其他
棉纤维
无光泽
柔软、弹性差
纤维较短、易拉断
羊毛纤维
光泽柔和
柔软、有弹性
纤维呈卷曲状
合成纤维
光泽明亮
手感光滑、不够柔软、弹性好
纤维强度大、耐磨、耐拉伸
② 燃烧法对比
纤维种类
燃烧情况
气味
灰烬
棉纤维
易燃、直接燃烧
烧纸的气味
灰色、细而软
羊毛纤维
起泡成球,不延续燃烧
烧毛发的气味
黑褐色小球、易碎
合成纤维
先熔化再燃烧或边熔化边燃烧
特殊气味
黑色或褐色硬块
(三)新知讲授2:塑料制品的使用和回收再生(7分钟)
塑料制品的安全使用:
有毒塑料:聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS),不可用于制作餐具或食品袋;
无毒塑料:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),可用于制作食品袋和餐具(PP餐具可微波加热,PE包装袋不可微波加热);
再生塑料:一般呈黑色,由回收废旧塑料制成,仅可用于装垃圾,不可装食品。
白色污染:
成因:大量塑料垃圾难以自然降解,长期存在造成的环境污染。
防治措施:禁止/限制部分塑料制品的生产、销售和使用;推广可降解环保塑料;塑料制品回收再生、循环利用。
塑料制品标志(国家标准GB/T16288—2008)
(四)新知讲授3:层出不穷的新材料(5分钟)
无机非金属材料
传统类型:陶瓷、玻璃;
新型陶瓷:耐高温、耐腐蚀、高强度、可导电,可用于工业反应容器、机械零部件、人造骨骼与牙齿等;
特殊玻璃:高强度、可传送通信信号,可用于防弹玻璃、透明防火材料、光导纤维等。
复合材料
定义:将增强材料(如纤维)与基体材料(如合成树脂)复合,使各材料优点互补、缺点相消,形成的具有特殊优异性能的材料;
常见例子:玻璃钢(玻璃纤维+有机高分子材料,质轻、耐腐蚀、强度高,用于车厢、船体、头盔等)、碳纤维复合材料(坚韧、质轻、耐高温,用于航空航天、文体用品等);
导电塑料:复合型(塑料中填充碳或金属元素)和结构型(合成过程中形成特殊结构),可用于导电、防静电或电屏蔽。
纳米材料
定义:物质尺度达到纳米级(1nm=1×10⁻⁹m)时形成的材料;
特性:出现光学、热学、电学、力学等方面的特异效应,具备一般材料没有的优越性能;
应用前景:电子、医疗、机械、航空等领域的纳米器件和机器制造。
材料类别
定义 / 尺度说明
分类 / 种类
性能特点
主要应用
无机非金属材料
以无机非金属物质为原料制成的功能性材料
传统类型:陶瓷、玻璃
性质稳定、耐腐蚀、硬度大
日常器皿、建筑装饰等
无机非金属材料
以无机非金属物质为原料制成的功能性材料
新型陶瓷
耐高温、耐腐蚀、高强度、可导电
工业反应容器、机械零部件、人造骨骼与牙齿
无机非金属材料
以无机非金属物质为原料制成的功能性材料
特殊玻璃
高强度、可传送通信信号
防弹玻璃、透明防火材料、光导纤维
复合材料
增强材料(如纤维)与基体材料(如合成树脂)复合,优势互补、性能更优异
玻璃钢
质轻、耐腐蚀、强度高
车厢、船体、头盔
复合材料
增强材料(如纤维)与基体材料(如合成树脂)复合,优势互补、性能更优异
碳纤维复合材料
坚韧、质轻、耐高温
航空航天、文体用品
复合材料
增强材料(如纤维)与基体材料(如合成树脂)复合,优势互补、性能更优异
导电塑料
(复合型 / 结构型)
导电、防静电、电屏蔽
导电元件、防静电设备、电磁屏蔽材料
纳米材料
物质尺度达到纳米级,1nm=1×10⁻⁹m
—
具有光学、热学、电学、力学特异效应,性能优于常规材料
电子、医疗、机械、航空领域纳米器件及制造
(五)课堂小结(2分钟)
有机合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维的种类、性能与用途;
白色污染的成因与防治,塑料制品的安全使用与回收;
无机非金属材料、复合材料、纳米材料的应用与发展。
(六)布置作业(1分钟)
完成教材“调查与交流”任务:
调查盛装饮品的塑料瓶种类及标志,判断使用场景是否合理;
调查学校白色污染现象,提出减少污染的合理建议;
整理课堂笔记,梳理常见合成材料的性能与用途。
六、板书设计
一、有机合成材料
1.塑料:
-成分:合成树脂
-分类:热塑性(PE、PVC、PP)、热固性(酚醛树脂)
-常见塑料的特性与用途
-特殊塑料:聚四氟乙烯(塑料之王)
2.合成橡胶:弹性强、耐磨、绝缘,用于轮胎、制鞋
3.合成纤维:尼龙、涤纶等,耐磨但透气性差,可混纺
-纤维鉴别:手感法、燃烧法(棉/羊毛/合成纤维对比)
二、塑料制品的使用与回收
1.安全使用:有毒/无毒塑料的区分
2.白色污染:成因、防治措施
3.塑料回收标志
三、新材料
1.无机非金属材料:陶瓷、玻璃
2.复合材料:玻璃钢、碳纤维复合材料、导电塑料
3.纳米材料:定义、特性、应用前景
七、教学反思(课后填写)
学生对塑料热塑性与热固性的本质差异是否理解到位;
纤维鉴别实验的开展效果,学生能否准确区分不同纤维;
白色污染与环保理念的渗透是否自然,学生是否形成可持续发展意识。
数理化word 1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$