第二节　应用广泛的高分子材料教学设计与反思

一、课标要求

1 通过“三大合成材料”的实例，分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。

2了解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应，聚合物的结构、性能特点。

二、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。

三、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、

方法和手段

学生自学、实验教学、多媒体课件（图片展示）

五、

教学过程

［引入］人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新的道路，改变了只能依靠天然材料的历史。合成材料品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料；功能高分子材料和复合材料。其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最为广泛。

第二节 应用广泛的高分子材料

［讲］合成材料的品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、

黏合剂、涂料等)；功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛

【投影/板书】一、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

［讲］塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外，还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂，改进耐热的热稳定性，防止塑料老化的防老化剂，赋予塑料的着色剂等。

［讲］树脂和塑料的关系：树脂就是指还有跟各种添加剂混合的高聚物。

［讲］塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂所组成的，它的主要成分为是树脂。有时这两个名词也混用，因为有些塑料基本上是由树脂所组成的，不含或少含其他添加剂，如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。

2．塑料的主要性能

热塑性。树脂为线型结构，有热塑性。

热固性。树脂为体型结构，有热固性。

［讲］聚乙烯塑料无臭、无毒、具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达-100℃，化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的侵蚀；常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。

3．几种常见塑料的性能和用途

［投影］见选修一

［演示实验5-1］酚醛树脂的制备及性质

1、在试管中加入2克苯酚，3

mL

质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在沸水浴中加热。

2、当试管中反应物接近沸腾时，从沸水浴中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物，注意观察并记录实验现象

3、待试管冷却至室温，向试管中加入适量乙醇，观察树脂是否溶解

4、再把试管放在热水浴中加热，观察树脂是否溶解

醋酸树脂的制备原理：

［思考与交流］为什么用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？

4．简介几种具有特殊用途的塑料：工程塑料、增强塑料、改性塑料等。

［小结］通过以上的学习我们可以知道，合成高分子化合物的结构大致可以分为三类：线型结构、支链性结构和网状结构(也称为体型结构) 【投影/板书】二、合成纤维

1．纤维的分类

［讲］合成纤维性能优异，原料来源丰富、价格便宜、用途广泛，生产不受气候等自然条件的限制。

2．“六大纶”的性能和重要用途

涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维)、锦纶、腈纶、丙纶、维纶(聚乙烯醇、人造棉花)和氯纶。

［投影］涤纶的制备原理：

［讲］“六大纶”都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点，而且每一种还具有各自独特的性能。它们除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多用途。例如，锦纶可制衣料织品、降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。

3．几种具有某些特殊性能的合成纤维

芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。

三、合成橡胶

1．橡胶的分类

［投影］

［讲］合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。

［投影］顺丁橡胶的制备原理：

2．合成橡胶的性能和主要用途

［讲］相比而言，合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。

3．使用合成材料的负面作用及对策

［讲］一些塑料制品所带来的“白色污染”。目前，治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。从长远来看，可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料，从根本上解决“白色污染”的问题。

［小结］这节课我们主要了解高分子合成材料的分类及主要用途。

【过渡】：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。

【板书/投影】四、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）

（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）

【投影/板书】四、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？

【投影/板书】五、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。

教学反思