第二节　应用广泛的高分子材料教学设计思路

第二节

应用广泛的高分子材料

一、教学目标

【知识与技能】

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. 高分子结构对性能的影响。

【过程与方法】

联系生活实际，从身边常见的物质入手，了解高分子合成材料的分类及主要用途，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。

【情感、态度与价值观】

通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法，关注和爱护自然，树立社会责任感，培养环境保护意识。

二、教学重点

高分子化合物结构与性能之间的关系

三、教学难点

“三大合成材料”的结构与性能之间的关系

四、课时安排

1课时

五、教学过程：

【情景导入】和同学们一起认识一下航天服中蕴含的有关高分子材料的奥秘。

【设计意图】航天服分为六层：由特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层，橡胶质地的备份气密层，复合关节结构组成的主气密层，涤纶面料的限制层，通过热反射来实现隔热的隔热层，以及最外面的外防护层。航天服按用途可分为舱内航天服和舱外航天服两大类，无论是哪类航天服，都需要选用特殊的材料，采用特殊的工艺，经过特殊的加工、制作和各种试验后才能够完成。舱外航天服的造价可达上千万美元，真可谓是世界上最昂贵的服装。这些都离不开一门专业――高分子材料与工程。

高分子材料不但远在天边更近在眼前,播放生活中应用到的高分子材料的图

片. 既然高分子材料如

此的重要本节课我们就来学习一下应用广泛的高分子材料,

体验化学学科发展的前沿科学。

反应类型

单体特征

产物特征

产物种类

端基原子

单体类别

加聚反应

缩聚反应

【板书】第二节

应用广泛的高分子材料

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。

［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。

【板书】一、塑料

1、聚乙烯型塑料：

［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。 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。

1)不同的加工助剂，对聚乙烯塑料的性能有不同的影响。

2)聚乙烯型塑料的结构：

【质疑】为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的密度低，熔沸点也低呢？

小组代表回答：这和高压条件下制得的聚乙烯的结构有关，链短而且每个链上都有支链导致链之间的作用力下，相应的就导致它的密度低、熔沸点也低。

【教师总结】同学解释原因的时候用到了重要的化学思想：结构决定性质性质决定用途，反之用途反映出它的性质性质反映于出它的结构特点。

2. 酚醛树脂：

［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

【探究成果】

1、

酚醛树脂制备机理：

2、

实验所需装置：酒精灯、石棉网、烧杯（热水浴）、试管、单孔塞、长导管（冷凝回流）、带铁圈的铁架台、试管夹。

3、

酸性条件制得酚醛树脂是热塑性的，而且常温下不溶于乙醇，加热可溶于乙醇。这一点和碱性条件制得的酚醛树脂不同，碱性条件制得的酚醛树脂是热

固性的，而且不溶于任何溶剂。

【板书】二、合成纤维

【合作交流】学生分组，以设计思维导图为小组课题研究，成果以PPT形式的展示交流，教师总结提升。

1．纤维的分类

2．“六大纶”的性能和重要用途

“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。

【板书】三、合成橡胶

1．橡胶的分类

2．合成橡胶的性能和主要用途

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。

【小结】学生总结，教师补充。这节课我们主要了解高分子合成材料的分类

及主要用途

【学以致用】课后习题5——硅橡胶的合成机理

【随堂练习】

1.下列高分子化合物不能用来生产塑料薄膜的是(

)

A.聚丙烯

B.聚氯乙烯

C.聚乙烯

D.硫化橡胶

2．下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是(

)

A.聚乙烯塑料

B.聚氯乙烯塑料

C.酚醛塑料

D.聚苯乙烯塑料

3．关于天然橡胶

的是(

)

A．天然橡胶是天然高分子化合物

的下的下列叙述中，不正确B．天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化

C．天然橡胶是线型高分子化合物，能溶于汽油、苯等有机溶剂

D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应，也能使溴水褪色

六、【板书设计】

第五章第二节

应用广泛的高分子材料

一、塑料：

二、合成纤维：

三、合成橡胶：

七、【课后作业】：

1．现代以石油化工为基础的三大合成材料是(

B

) ①合成氨

②合成塑料

③合成盐酸

④合成橡胶

⑤合成尿素

⑥合成纤维

⑦合成洗涤剂

A．①④⑦

B．②④⑥

C．①③⑤

D．④⑤⑥

2．下列说法正确的是(

C

) A．乙烯通过缩聚反应形成聚乙烯

B．石油产品都可用于聚合反应

C．淀粉、纤维素都属于高分子化合物

D．聚丙烯的结构简式为－CH2—CH2—CH2—

3．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。聚丙烯酸酯的结构简式如下图所示，它属于(C) ①无机化合物

②有机化合物

③高分子化合物④离子化合物

⑤共价化合物

A．①③④

B．①③⑤

C．②③⑤

D．②③④

4．橡胶树是热带植物，在我国海南有大面积的种植，从橡胶的乳胶中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构为。试回答下列问题：

(1)天然橡胶能溶于汽油的原因是________________________，天然橡胶中加入适当硫进行硫化后，其结构由__________变成__________，因而硫化橡胶________(填“能”或“不能”)溶于汽油。

(2)天然橡胶是一种无色液体，该无色液体中加入溴水，溴水________(填“能”或“不能”)褪色。

答案：(1)天然橡胶具有线型结构

线型结构

体型结构

不能

(2)能

5．下列原料或制品中，若出现破损不可以进行修补的是(B) A．聚氯乙烯凉鞋

B．电木插座

C．自行车内胎

D．聚乙烯塑料

6．下列说法正确的是(C) A．聚乙烯是热固性塑料

B．酚醛树脂是热塑性塑料

C．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能，其综合性能超过单一材料

D．锦纶接近火焰时先卷缩，燃烧时有烧焦羽毛的臭味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末

7．环境问题关系到人类的生存和发展，保护环境就是保护人类自己。从保护环境的角度出发，目前最有发展前景的一次性餐具是

(C) A．瓷器餐具

B．塑料餐具

C．淀粉餐具

D．不锈钢餐具

八、教学反思

对于难度较小，考试考查较少的课程，应当充分发挥学生的自学积极性。教师布置好预习作业，让学生有针对性的完成。课堂上则可以把主要精力用在探究和重点内容上。