第二节　应用广泛的高分子材料课程导入及其完整教案

选修5

第五章

进入合成有机高分子化合物的时代

第二节 应用广泛的高分子材料

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。

教学重点

高分子化合物结构与性能之间的关系

教学难点

“三大合成材料”的结构与性能之间的关系

课时安排

1课时

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。

【板书】第二节

应用广泛的高分子材料

一、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

【说明】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，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：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。

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第五章

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[设疑]高分子结构对其性能有何影响？

3．几种常见塑料的结构、性能和用途

①聚乙烯

［讲述］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。聚乙烯具有极其广泛的用途，有高压聚乙烯和低压聚乙烯之分。

合成条件

分子结构类型

有无支链

高分子链长短

相对分子质量

[思考]为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？

[学生]第一：高分子相对分子质量越高，高分子之间的作用力越大；第二：高压聚乙烯带有长短不一的支链（低压聚乙烯少有或没有支链，作用力大），支链结构有碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力就比低压聚乙烯低，熔点和密度也就越低。

②酚醛树脂

酚醛树脂的制备原理：

高压聚乙烯

高温高压引发剂

支链型

有长短不一的支链

相对较短

较低

低压聚乙烯

较低压力催化剂

线型

少有或没有

相对较长

较高

n +nHCHO + nH2O

［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？

[学生]在碱性条件下，甲醛过量时，苯酚与甲醛的反应不仅发生在邻位，还可发生在对位，从而得到网状结构的酚醛树脂。［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、支链型结构和网状结构(也称为体型结构) 补充：几种常见塑料的性能和用途

名 称

聚

丙

烯

性 能

用 途

机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，可制薄膜、日常用品、

无毒，耐油性差，低温发脆，容易老化

管道、包装材料等

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名称

性能

电绝缘性好，透光性好，耐水、耐化学腐蚀，用途

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

可制飞机、汽车用玻璃，光学仪器、医疗器械等

可作电工器材、汽车部件、涂料、聚苯乙烯

无毒

室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差

聚甲基丙烯

透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱，抗霉，易酸甲酯（有机玻璃）

酚

醛

塑

料

（俗称电木）

加工

耐磨性较差，能溶于有机溶剂

绝缘性好，耐热，抗酸

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，耐化学腐蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好

可制电器、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品

【板书】二、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】三、合成橡胶

1．橡胶的分类

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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。

3．使用合成材料的负面作用及对策

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、性能及主要用途。

【板书设计】

第二节

应用广泛的高分子材料

一、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

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。

3．几种常见塑料的结构、性能和用途 ①聚乙烯 ②酚醛树脂

二、合成纤维

1．纤维的分类

2．“六大纶”的性能和重要用途

三、合成橡胶

1．橡胶的分类

2．合成橡胶的性能和主要用途

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