第四节　塑料、纤维和橡胶课件配套优秀教案案例

课题名称：塑料、纤维和橡胶

第1课时

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教材分析

本课选自人民教育出版社《高中化学选修1化学与生活》的第三章《探索生活材料》的第四节《塑料、纤维和橡胶》的第一课时。

合成材料无论是在人们的衣、食、住、行，还是在现代工农业生产，或是在某些尖端科学技术领域中发挥着越来越重要的作用。本节主要介绍了传统的三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶，以及在航空航天、生物工程和机械工业等领域中应用日益广泛的复合材料。

2

学情分析

（1）知识起点：学生在学习必修2中的有机化合物的学习中已经知道了三大合成材料，知道一些生活中的合成材料。

（2）能力起点：学生具备一定的实验观察、分析归纳能力。

（3）心理分析：学生对于学习理论知识有一定的为难的情绪，但是思维活跃，乐于参与学生活动。 2

教学目标

1、了解常见的塑料的化学成分、性质和用途等

2、了解合成纤维和橡胶的种类、性能及天然橡胶的化学组成。

3、通过了解塑料、纤维和橡胶等材料的应用，认识化学是材料科学发展的基础，以及化学科学的发展对提高人类生活质量所起的积极作用，激发学生学习兴趣。

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教学重点、难点

教学重点：以热塑性塑料和热固性塑料以及橡胶的硫化为例，了解物质的结构对性能和用途的影响；化学在提供生活材料方面的重要作用。

教学难点：认识物质的组成、结构与性能和用途的关系。

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教学方法

讨论归纳法、任务驱动学习法、活动探究法

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教学过程

[投影]

[引入]你能找出有那些物品是合成材料吗？

[板书] 第四节 塑料、纤维和橡胶

[投影]

一、合成材料

常说的三大合成材料是指：_______、_________、__________。

近年发展的合成材料有________、_______。

[讲]随着社会的发展和科技的进步，合成材料的运用越来越广泛，它们在社会生活中起了越来越重要的作用。可以说人工合成材料的出现是材料史上的一次飞跃，推动人类社会的进步。今天，我们将来学习合成材料的三大主要成员：塑料、

合成纤维、合成橡胶。

[板书]1、塑料

（1）聚乙烯的组成元素是什么？通过什么反应制得？聚乙烯的单体是什么？聚乙烯是纯净物还是混合物？

学生回答，请一名学生书写方程式。

[科学探究]在一支试管中放入聚乙烯塑料碎片约3g，用酒精灯缓缓加热，观察塑料碎片软化和熔化的情况。熔化后立即停止加热以防分解。等冷却后固化后再加热，观察现象。

学生仔细观察实验，描述实验现象：熔化成可流动液体，遇冷后又变成固体。

[板书] （2）热塑性和热固性

①热塑性：有机高分子化合物（如聚乙稀）受热熔化成流动的液体，冷却后成固体，这种现象叫热塑性。

②热固性：有些有机高分子化合物加工成型后受热不会熔化，这种现象叫热固性。如酚醛塑料。

[投影]热塑性和热固性塑料用途

[问]用力拉一下食品袋，然后放松，观察到什么现象？（弹性），又问为什么会具有弹性呢？

在高分子化合物的结构中原子间、链节间是以共价键结合。淀粉、纤维素是C—C、C—O单键，蛋白质是C—C，C—N单键，聚乙烯是C—C单键，这些键可以自由旋转，所以高分子是蜷曲的长链，弹性就可以证明了这一点，小分子短就不会具备这种性质。

[问]长链分子又怎样组成物质的呢？橡皮筋和硬橡皮的区别？ [讲]①

线型结构（直链或带支链），如淀粉、纤维素、聚乙烯等。它们分子间主要是靠分子间作用力结合。其强度是化学键和分子间力的共同表现。因此相对分子质量越大，链越长，这些作用力也越大，强度就强。这是它们不同于小分子物质的特点。

②

体型结构（网状结构），这种结构表现为链上有能够反应的官能团。高分子链之间除分子间力外，还可以产生化学键（产生交联），因而使得这类化合物具有强度高、耐磨、不易溶解等不同于线型结构高分子的性质。

[投影]塑料的线型结构和体型结构

[板书]（3）线型结构和体型结构

[学与问]从塑料结构分析，塑料一般情况下会导电吗？

塑料中原子是以共价键结合的，没有自由电子和能够自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。

提问：阅读P62科学视野

导电聚合物，你可以获得什么启示？

从科学视野我们可以知道，塑料的电绝缘性是相对的，导电聚合物的应用前景十分广阔，科学的发展是无止境的。

[阅读]课本63页表3－1“几种常见塑料的性能和用途”

【投影】

【习题】P68 1. 如果只考虑受热特性，有人将热塑性塑料比作蜡，将热固性塑料比作鸡蛋。你认为这种比喻恰当吗？为什么？

2. 当用聚乙烯制成的塑料袋提重物时，塑料袋会变形，为什么？找一块塑料薄膜，从两个不同的方向开始撕，所用的力相同吗？为什么？

聚乙烯塑料属于热塑性塑料，具有长链状的线性结构，长链之间是以分子间作用力结合在一起。当提重物时，链与链之间的分子间作用力减弱，长链能够移动，因此，塑料袋会变形。

塑料薄膜也属于热塑性塑料，从两个不同的方向开始撕，所用的力不同。因为从一个方向开始撕裂时，破坏的可能是链与链之间的分子作用力，所用的力小些，而从另一个方向撕裂时，破坏的可能是长链内的原子之间强的共价键，所用的力大些。

[板书]2、纤维和橡胶

[科学探究2] 1、取一小快纯棉布、羊毛织物、尼龙布，分别在酒精灯火焰上灼烧，观察现象。

2、取上述材料各一小块，分别浸入10%硫酸溶液和3%氢氧化钠溶液，微热5～6分钟，取出后，用水漂洗，烘干，观察有什么变化？

［投影］

灼烧情况

受酸溶液的影响

纯棉布

容易燃烧，有烧纸的气味，灰烬用手一触轻微

即破碎

羊毛

接近火焰先卷缩，有烧毛发的焦糊味，灰受腐蚀

部分溶烬为黑色、膨胀易碎的颗粒

尼龙布

接近火焰时迅速卷缩，燃烧缓慢，有特殊

的气味，趁热可以拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎

解

受碱溶液的影响

轻微

[讲]合成纤维是用石油、天然气、煤等为原料，经一系列的化学反应，制成合成高分子化合物，再经加工而制得的纤维。它广泛用于服装、装饰和产业三大领域，它的使用性能有的已经超过了天然纤维。合成纤维缓解了粮棉争地的矛盾，满足人们对纺织品日益增长的需要，在国民经济发展中发挥愈来愈大的作用。

合成纤维的耐化学性能要比天然纤维强，如丙纶和氯纶的耐酸、耐碱性能都非常优良。目前主要有6大纶，按合成的年代先后为氯纶、锦纶、维纶、腈纶、涤纶、丙纶。广泛应用于工农业生产和日常生活. [板书]（1）合成纤维原料：石油、天然气、煤等

（2）六大纶：锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。

［投影］

[讲]橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械所必须的材料,是重要的战略物资,最初人们是从橡胶树中获得天然橡胶.但天然远远不能满足要求,于是科学家就开始研究用化学方法合成橡胶. [板书](3) 天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯：

［讲］合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等。

［问］为什么橡胶硫化后，其性能改变很大？

［投影］

［讲］橡胶未硫化以前，单个分子间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶配以硫化剂经过硫化（交联）以后，由于立体结构的形式从而使性能大大改善，尤其是橡胶的定伸强度、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高，成为具有宝贵作用价值的硫化胶。

[板书](4) 硫化橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。

［小结］合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。硫化后的橡胶适合制造汽车轮胎，加入炭黑可增强轮胎的耐磨性。

【学与问】每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天工业需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高温、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？

学生：制造复合材料，研究新材料

【作业】预习复合材料，并完成课后练习. 【课后练习】

1、焚烧下列物质，严重污染大气的是 A．聚氯乙烯 B．聚乙烯 C．聚丙烯 D．有机玻璃

2、下列对于废弃塑料制品的处理方法中，最为恰当的是 A．将废弃物切成碎片，混在垃圾中填埋于土壤中 B．将废弃物焚烧

C．将废弃物应用化学方法加工成防水涂料或汽油 D．将废弃物倾倒在海洋中

3、下列各种高聚物中，具有热固性的是 A．有机玻璃 B．聚氯乙烯 C．聚丙烯 D．酚醛塑料

4、当前，我国正待解决的“白色污染”通常是指 A．冶炼厂的白色烟尘 B．石灰窑的白色粉尘 C．聚乙烯等塑料垃圾 D．白色建筑材料

5、下列物质中，属于人造纤维的是 A．兔毛毛线 B．腈纶毛线 C．光导纤维 D．粘胶纤维

6、室内空气污染的主要来源之一是现代人的生活中使用的化工产品。如泡沫绝缘材料的办公用品、化纤地毯及书报、油漆等不同程度释放出的气体。该气体可能是

A．甲醛 B．甲烷 C．一氧化碳 D．二氧化碳

7、不粘锅的四壁由一薄层为聚四氟乙烯的涂层，用不粘锅烹烧饭菜时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法中正确的是 A．聚四氟乙烯分子中含有双键 B．聚四氟乙烯的单体是不饱和烃

C．聚四氟乙烯中氟的质量分数是76% D．聚四氟乙烯的化学活动性较大