第二节　应用广泛的高分子材料ppt配套教案和课堂实录

第五章

进入合成有机高分子化合物的时代

我们以前学过的一些有机化合物如烃类、醇、醛、酯等化合物，它们的相对分子质量较低，称为低分子化合物；而有机高分子化合物，例如聚乙烯、聚氯乙烯，它们的相对分子质量都在几万甚至几十万以上，称为高分子化合物。高分子化合物和低分子化合物的主要区别一是相对原子质量，二是性质，有机高分子化合物的熔、沸点一般较高，表现出一定的强度和硬度。高分子化合物虽然相对分子质量较大，便通常结构并不复杂，它们是由简单的结构单元重复连接而成的。本章我们来探讨合成有机高分子化合物的有关问题。

第一节

合成高分子化合物的基本方法

知识目标

1．了解合成高分子化合物的两类反应：加成聚合、缩合聚合。

2．能判断反应类型，能书写有关反应方程式。

教学重点：对加成聚合、缩合聚合的认识。

教学难点：缩聚反应方程式的书写。

教学过程：

[复习]：

1．写出合成聚乙烯、聚苯乙烯的化学反应方程式

2．什么叫聚合反应？它有哪些类型？

由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应叫做聚合反应。聚合反应可以分为加聚反应和缩聚反应

[板书]一、加成聚合反应 聚乙烯分子可以用来表示，它是由成千上万的乙烯分子聚合而成的。

（1）链节：高分子化合物中重复出现的结构单元，如聚乙烯的结构单元是－CH2—CH2—。

（2）聚合度：聚乙烯分子结构中的n值表示高分子化合物中链节的重复次数，n值越大，相对分子质量越大。

（3）单体：能合成高分子化合物的小分子物质，如聚乙烯的单体是CH2=CH2。

说明：

①高分子化合是通过小分子化合物（即单体）通过聚合反应制得的。

②高分子化合物可以看做是成千上万个链节重复连接而成的。

③高分子化合物的相对分子质量＝链节的式量

聚合度（n）。

④我们见到的一些高分子材料是由许许多多n值不同的高分子构成的，因而高分子化合物是混合物，测得的相对分子质量是平均值。

第五章教案

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[思考交流]P100-101学生填写表格。

[提问]苯酚与甲醛反应生成酚醛树脂，这一反应是加成聚合反应吗？

学生问答，回忆缩聚反应概念

二、缩合聚合反应 [学生书写]己二酸与乙二醇发生缩合聚合反应的方程式

学生看书，并对比加成聚合反应和缩合聚合反应

[小结] Ⅰ、书写缩合聚合物的结构式时，要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加成聚合物端基不确定，通常用横线“—”表示。

Ⅱ、写加聚或缩聚反应方程式时，单体物质的量与加聚物或缩聚物结构式下角标要一致。

Ⅲ、写缩聚反应方程式时，单体物质的量与生成的小分子的物质的量要一致。

[作业]P103 1、2 第二节 应用广泛的高分子材料

知识目标

1．了解三大合成材料的性能和用途。

2．以聚乙烯、酚醛树脂、涤纶、顺丁橡胶为例掌握三类有机高分子的结构及合成方法。

教学重点：以聚乙烯、酚醛树脂、涤纶、顺丁橡胶为例，了解高分子材料的品种、性能和用途。

教学难点：了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。

教学过程：

（第一课时）

[阅读教材]P104-108，思考下列问题：

1．塑料的主要成份是什么？与合成树脂有何区别？

2．物质结构决定性质，这一原则适合于高分子化合物吗？

3．为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也小呢？

4．用苯酚与甲醛反应，什么条件下生成的是线型酚醛树脂？什么条件下生成的是体型酚醛树脂？

5．模仿苯酚与甲醛的反应，写出苯酚与糠醛（）反应生成糠醛树脂的化学反应方程式。

第五章教案

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老师课堂小结：

一、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

树脂和塑料的关系：

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。

高压聚乙烯（LDPE）

2．聚乙烯塑料可分为

低压聚乙烯（HDPE）

思考：为什么高分子化合物都具有一定的弹性？（从碳碳单键可发生旋转，故不可能呈一条直线来考虑）

3．酚醛树脂

在酸性条件下，主要生成的是线型结构高分子：

OHnn+ HCHOOHCH2OHCH2n-2OHCH2OH+ (n-1)H2O

而在碱性条件下，主要生成体型结构高分子。

4．几种常见塑料的性能和用途

名

称

聚

丙

烯

性

能

机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒

耐油性差，低温发脆，容易老化

聚

苯

乙

烯

电绝缘性好，透光性好，耐水、

可制高频绝缘材料，电视、耐化学腐蚀，无毒

室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差

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

可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等

第五章教案

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聚

甲

基

丙烯

透光性好，质轻，耐水，耐酸、

可制飞机、汽车用玻璃，光酸

甲

酯（有机玻璃）

酚

醛

塑

料

（俗称电木）

碱，抗霉，易加工

耐磨性较差，能溶于有机溶剂

绝缘性好，耐热，抗酸

可作电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域

聚四氟乙烯

耐低温、高温，耐化学腐

可制电器、航空、化学、医学仪器、医疗器械等

蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好

药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品

[作业]：P112 1、3 （第二课时）

[阅读教材]P109-111，思考下列问题：

1．举例说明哪些是天然纤维？哪些是人造纤维？

2．“六大纶”是指哪些纤维？它们有哪些优点？你能说出合成它们的单体吗？

3．写出以对苯二甲酸和乙二醇合成涤纶的化学方程式？

4．合成顺丁橡胶的单体是什么？写出天然橡胶的结构简式。

5．丁苯橡胶的结构简式为：老师课堂小结：

二、合成纤维

1．纤维的分类

，你能说出合成它的单体吗？

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。

第五章教案

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3．对苯二甲酸和乙二醇合成涤纶的化学方程式为：

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。

例1：某塑料的片断结构为:

请指出其单体的结构.

解答：由此可知该塑料的单体为：

CH2=CH2

；

CH2=CH—Cl

；

CH2=CH—CH3

。

例2：已知：1，3﹣丁二烯与等物质的量的溴加成时，主要为1，4﹣加成产物；现以1，3﹣丁二烯为主要原料，写出制取氯丁橡胶的化学方程式。（用结构简式表示）

（1）

________________________________；

（2）_____________________________________ ；

（3）_____________________________________ ；

（4）_____________________________________

；

（5）_____________________________________ 。

思路分析：要生成需单体：第五章教案

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，但

CH2CHCHCH2易发生1，4加成，氯原子不能直接加成到2号碳上，可以通过先把CH2CHCHCH2进行1，4加成，把双键移到中间位置后，再加上氯原子，最后再回复原来的双键，题中给的条件是碱性条件，所以可以通过卤代烃水解得到醇，醇最后再发生分子内的消去生成双键。

[作业]P112

2、4、5 第三节

功能高分子材料

教学重点：介绍合成功能高分子材料的一般思路

教学难点：本节教材材料名词较多，联系高科技知识较多，如何让学生对本节内容感兴趣是学好本节内容的关键。

教学手段：充分利用图片、视频等多媒体素材，激发学生学习兴趣。

教学过程：

一、复习上节课学习的内容：——三大合成材料

三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。

二、新知识点讲解：

（引入）材料的重要性

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，又出现了包括具有新型骨架结构的高分子材料，使其显示出在光、电、磁、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能。这些功能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。

1．合成高吸水性树脂

思路一：对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改进，在其高分子链上再接上含强亲水性基团的支链。如：将淀粉与丙烯酸钠在引发剂作用下共聚得接枝共聚物。

思路二：以具有强亲水性基团的化合物，聚合得到亲水性高聚物。如：聚丙烯酸钠。

[讨论]P114顺丁橡胶与高吸水性树脂都要做成网状结构，目的是否相同？

2．复合材料：

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。

复合材料在综合性能上超过了单一材料，如它具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特点。

3．功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用

材料名称

概

念

功能高分子材料

既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料

第五章教案

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复

合

材

料

两种或两种以上材料组成的新型材料，分基体和增强剂

性

能

不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质

一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能

用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等

应

用

用于制作高分子分离膜、人体器官等

例：随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是

A、新型导电材料

B、仿生高分子材料

C、高分子智能材料

答：A、D。

作业：P116 1、2、3 D、电磁屏蔽材料

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