第二节　应用广泛的高分子材料教学内容

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，并且会用方程式表示一些合成材料的形成过程。

三、教学难点

了解并掌握高分子合成材料的性质及用途。

四、课时安排

1课时

五、教学过程

【引入】师：

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。

【板书】第二节

应用广泛的高分子材料

【板书】一、高分子材料的分类

二、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

师：树脂和塑料的区别：

树脂就是指还有跟各种添加剂混合的高聚物，如是聚乙烯树脂，

是聚丙烯树脂。

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。

【板书】2．塑料的主要性能

热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)

特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用

热固性塑料（酚醛塑料）

特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化

想一想：为什么两种塑料的特性不同呢? 学生：自学课本回答问题，从塑料的两大特性回答。

师: 热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化。

热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。

【板书】3.影响高分子化合物熔点、密度的因素：

(1)高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的作用力越大——熔点、密度越高。

(2)链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、密度越高。

【板书】4.无论是直链还是支链结构具有热塑性

5.几种常见塑料的性能和用途

名 称

性 能

机械强度好，电绝缘性好，聚

丙

烯

耐化学腐蚀，质轻，无毒

可制薄膜、日常用品、

耐油性差，低温发脆，容管道、包装材料等

易老化

电绝缘性好，透光性好，聚苯乙烯

耐水、耐化学腐蚀，无毒

室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差

透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱，抗霉，易加工

可制飞机、汽车用玻璃，光学耐磨性较差，能溶于有机仪器、医疗器械等

溶剂

可作电工器材、汽车部件、涂酚

醛

塑

料

（俗称电木）

绝缘性好，耐热，抗酸

料、日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域

可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生用具，合成纤维、涂料，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等

用 途

聚

甲

基

丙烯

酸

甲

酯（有机玻璃）

耐低温、高温，耐化学腐可制电器、航空、化学、医药、聚四氟乙烯

蚀，耐溶剂性好，电绝缘冷冻等工业的耐腐蚀、耐高性好

思考：耳机线为什么总缠在一起？

学生：从结构和形状方面回答。

师：聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连，单键可旋转，使它不可能成一条直线，只能成不规则的卷曲状态。

实验5.1

酚醛树脂的制备和性质

分组编号

实验步骤

Ⅰ

①苯酚+甲醛+浓盐酸

②水浴加热15min ③洗净、

烘干

产品外观

加热试验

酒精溶解

结构特点

思考与交流：

1、为什么用碱性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？

学生：思考回答，从酚醛树脂的结构回答，碱性条件下，甲醛过量时，苯酚与甲醛的反应不仅可以发生在邻位，而且还可以发生在对位，得到网状结构的酚醛树脂。

师：在碱性条件下，甲醛过量时，苯酚与甲醛的反应不仅可以发生在邻位，而且还可以发生在对位，得到网状结构的酚醛树脂（淡黄色）。

2、究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为网状？

学生：线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团。

师：线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为网状结构。

米黄色略带粉色

软化（热塑性）

溶解

线性结构

淡黄色

不软化（热固

性）

不溶解

网状结构

Ⅱ

①苯酚+甲醛+浓氨水

温、耐低温的制品

6．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。

【板书】三、合成纤维

1．纤维的分类

【板书】2．“六大纶”的性能和重要用途

师：“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】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。

【板书】四、合成橡胶

1．橡胶的分类

2．合成橡胶的性能和主要用途

师：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。

思考与讨论：天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？

学生：天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化。

KMnO4

溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。

师：天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。

KMnO4

溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。

五、使用合成材料的负面作用及对策

师：合成材料的快速发展与大量应用，其废弃物的急剧增加带来了环境污染，一些塑料制品所带来的“白色污染”尤为严重。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、性质及主要用途。

板书设计

第二节

应用广泛的高分子材料

一、高分子材料的分类

二、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

2．塑料的主要性能

3.影响高分子化合物熔点、密度的因素

4.无论是直链还是支链结构具有热塑性

三、合成纤维

1．纤维的分类

2．“六大纶”的性能和重要用途

3．几种具有某些特殊性能的合成纤维

四、合成橡胶

1．橡胶的分类

2．合成橡胶的性能和主要用途

五、使用合成材料的负面作用及对策