人教版(2019)选择性必修3第二节高分子材料第一课时教学设计

人教版(2019)选择性必修3第二节高分子材料第一课时教学设计设计意图本节课旨在帮助学生了解高分子材料的基本概念、分类和应用，培养学生对科学知识的兴趣和探索精神。通过引入实际生活中的高分子材料实例，激发学生的求知欲，使学生在轻松愉快的氛围中掌握高分子材料的相关知识，为后续学习打下基础。核心素养目标分析教学难点与重点1.教学重点：

-明确高分子材料的定义和分类，使学生能够区分天然高分子材料和合成高分子材料。

-理解高分子材料的结构特点，包括链节结构、分子量和分子量分布。

-掌握高分子材料的主要应用领域，如塑料、橡胶、纤维等。

2.教学难点：

-理解高分子链节结构的复杂性，包括主链、侧链和官能团等。

-掌握高分子材料的分子量及其分布对材料性能的影响。

-分析高分子材料在不同应用中的性能变化和选择依据。

-例如，在讲解高分子链节结构时，难点在于学生难以理解链节重复单元的排列和连接方式；在讨论分子量分布时，难点在于学生难以理解分子量分布对材料物理机械性能的影响，如橡胶的弹性和塑料的强度。教学资源准备1.教材：人教版(2019)选择性必修3《化学》教材，确保每位学生人手一册。

2.辅助材料：准备高分子材料结构示意图、高分子材料应用实例图片、相关视频资料。

3.实验器材：塑料、橡胶、纤维等高分子材料样品，放大镜，显微镜（用于观察高分子材料微观结构）。

4.教室布置：设置分组讨论区，布置实验操作台，确保实验安全。教学过程设计**导入环节（5分钟）**

-创设情境：展示生活中常见的高分子材料制品，如塑料瓶、橡胶轮胎、纤维衣物等。

-提出问题：引导学生思考这些制品是由什么材料制成的，这些材料有什么特点。

-学生讨论：分组讨论，分享对高分子材料的初步认识。

-总结引入：引出本节课的主题——高分子材料。

**讲授新课（20分钟）**

1.高分子材料的定义（5分钟）

-解释高分子材料的定义，介绍其基本特征。

-通过图片展示高分子材料的微观结构，如塑料、橡胶、纤维的分子链。

2.高分子材料的分类（5分钟）

-讲解天然高分子材料和合成高分子材料的区别。

-举例说明常见的天然高分子材料（如蛋白质、天然橡胶）和合成高分子材料（如聚乙烯、聚丙烯）。

3.高分子材料的应用（5分钟）

-介绍高分子材料在各个领域的应用，如建筑、交通、医疗、日常生活等。

-通过图片或视频展示高分子材料在不同应用中的具体例子。

4.高分子材料的结构特点（5分钟）

-讲解高分子材料的链节结构、分子量和分子量分布。

-分析这些结构特点对材料性能的影响。

**巩固练习（10分钟）**

-练习题：发放练习题，让学生独立完成，题目涉及高分子材料的分类、应用和结构特点。

-学生互评：学生之间互相检查答案，讨论解题思路。

**课堂提问（5分钟）**

-提问环节：教师提问，检查学生对新知识的掌握情况。

-学生回答：学生回答问题，教师点评。

**师生互动环节（5分钟）**

-小组讨论：分组讨论高分子材料在环保方面的挑战和解决方法。

-学生展示：每组选派代表分享讨论成果。

-教师点评：教师对学生的讨论成果进行点评，总结高分子材料与环保的关系。

**创新教学环节（5分钟）**

-角色扮演：让学生扮演高分子材料研发者，设计一种新型高分子材料，并说明其应用和优点。

-学生展示：学生展示自己的设计，其他同学和教师提出改进意见。

**总结与作业布置（5分钟）**

-总结：教师总结本节课的重点内容，强调高分子材料的重要性。

-作业布置：布置课后作业，要求学生查阅资料，了解一种高分子材料的应用，并撰写简要报告。

**用时总计：45分钟**教师随笔教学资源拓展1.拓展资源：

-高分子材料的历史发展：介绍高分子材料从天然高分子到合成高分子的发展历程，以及各个时期的重要发明和科学家。

-高分子材料的合成方法：讲解高分子材料的合成原理，如聚合反应的类型（加成聚合、缩聚反应等）和常见的合成工艺。

-高分子材料的性能测试：介绍用于测试高分子材料性能的常用方法和设备，如拉伸强度测试、冲击测试、热稳定性测试等。

-高分子材料的环保问题：探讨高分子材料在生产和消费过程中对环境的影响，以及目前和未来可能的环保解决方案。

-高分子材料在生物医学领域的应用：介绍高分子材料在药物载体、人工器官、组织工程等生物医学领域的应用实例。

2.拓展建议：

-鼓励学生阅读有关高分子材料的历史书籍，了解材料科学的进步。

-建议学生通过图书馆或在线数据库查找高分子材料合成的相关论文，加深对合成原理的理解。

-推荐学生参与学校的科学俱乐部或实验室活动，亲自动手进行简单的实验，如高分子材料的制备和性能测试。

-组织学生参观当地的化工企业或材料科学实验室，实地了解高分子材料的生产和应用。

-引导学生关注环保话题，思考如何减少高分子材料对环境的影响，并探索可持续发展的解决方案。

-建议学生通过参与科研项目或撰写论文，将高分子材料的知识应用于实际问题解决中。

-提供一些在线教育资源，如科普视频、教育网站等，帮助学生拓展学习内容。

-鼓励学生参加化学竞赛或科技创新活动，提升对高分子材料的综合应用能力。教师随笔课后作业1.完成课本中“高分子材料的分类”部分的相关练习题，列举三种天然高分子材料和三种合成高分子材料，并简要说明它们的特点和应用。

答案：天然高分子材料：棉花（纤维素）、羊毛（蛋白质）、橡胶树胶（天然橡胶）；合成高分子材料：聚乙烯（塑料）、聚丙烯（塑料）、尼龙（纤维）。

2.阅读课本中关于“高分子材料的结构特点”的内容，解释分子量对高分子材料性能的影响，并举例说明。

答案：分子量越大，高分子材料的强度和韧性通常越好。例如，聚乙烯的分子量较低，具有良好的柔韧性和耐冲击性；而聚氯乙烯的分子量较高，具有较高的硬度和耐热性。

3.分析以下高分子材料在特定应用中的性能要求，并说明选择这些材料的原因。

-高强度轮胎：需要良好的耐磨性和抗冲击性。

-医用导管：需要具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。

答案：高强度轮胎选用天然橡胶或合成橡胶，因为它们具有优异的耐磨性和抗冲击性。医用导管选用聚氯乙烯或聚四氟乙烯，因为它们具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。

4.查阅资料，了解一种新型高分子材料，如聚乳酸（PLA），并撰写简要报告，包括其结构特点、应用领域和环保优势。

答案：聚乳酸（PLA）是一种生物可降解的高分子材料，由可再生资源如玉米淀粉制成。它具有良好的生物相容性和生物降解性，适用于一次性餐具、包装材料等，有助于减少塑料污染。

5.设计一个实验方案，验证高分子材料的分子量分布对其性能的影响。包括实验目的、实验步骤、预期结果等。

答案：实验目的：验证高分子材料的分子量分布对其强度的影响。

实验步骤：

1.准备不同分子量分布的聚乙烯样品。

2.使用拉伸试验机测试样品的强度。

3.记录不同分子量分布样品的强度数据。

4.分析数据，比较不同分子量分布对强度的影响。

预期结果：分子量分布较宽的聚乙烯样品，其强度可能低于分子量分布较窄的样品，因为分子量分布宽的样品中存在更多低分子量链段，降低了材料的整体强度。板书设计①高分子材料概述

-定义：由大量单体分子通过聚合反应形成的大分子化合物。

-分类：天然高分子材料、合成高分子材料。

-应用：塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。

②高分子材料的结构特点

-链节结构：主链、侧链、官能团。

-分子量：影响材料的物理机械性能。

-分子量分布：影响材料的均匀性和性能。

③高分子材料的分类

-天然高分子材料：蛋白质、天然橡胶、纤维素。

-合成高分子材料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、尼龙。

④高分子材料的应用

-塑