第二节　应用广泛的高分子材料第二课时教学设计

第五章 第2、3节

应用广泛的高分子材料和功能高分子材料

编制人：梁海龙 审核人：

林彩霞 2018年5月8日

【学习目标】1.了解有机合成材料的分类； 2.能从成键原理上理解塑料的结构与性质；

3.了解合成纤维、合成橡胶的结构与性质；4.了解功能高分子材料的分类，某些结构特点和重要性能；5.了解复合材料的结构和特点。

【教学难点】酚醛树脂的制备

自

主

学

习

一、合成材料的分类

（教材P104页）

1．合成材料的种类很多，按用途和性能可分为 、 和 2．三大合成材料包括_

、_ 和 。

“资料卡片---高分子化合物的命名”

二、塑料：主要成分是

合成高分子化合物（合成树脂） 1．塑料的分类：结构决定性质，根据塑料加热时的表现可把塑料分为_ 和_ 塑料两大类。（教材P105页）

2．常见合成材料 (1)聚乙烯（教材P105～106页）

性质

相对分子质量

密度

有无支链

生成条件

(2)酚醛树脂（教材P107页）

①概念：酚醛树脂是用_ _与_ 在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。

②形成：在酸催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形成__ 结构高分子。

其反应方程式为：（教材P107页）

_______________________________________________ __________________________________________________________ 在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应，生成_ _结构的酚醛树脂。

合成高分子化合物的结构大致可以分三类：线性结构、支链型结构、网状结构（也成为体型结构）（教材P108页）

三、合成纤维

（教材P109页）

动物纤维——蚕丝、羊毛等天然

纤维植物纤维——棉花、麻、稻草等1．分类：

纤

纤维——黏胶丝(人造棉)、

维

人造丝等化学

纤维

纤维——锦纶、涤纶、腈纶、

1

丙纶、维纶、氯纶等(六大纶)高压聚乙烯

较低

较低

有支链

高压、催化剂

低压聚乙烯

较高

较高

很少

低压、催化剂





2. 合成纤维中，维纶(聚乙烯醇)具有较好的吸湿性，被称为“_ _”，是因为其分子链上含有 _。（教材P109页）

合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——_

，它是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。它是用 和 在催化剂作用下生产的，写出反应的方程式：（教材P109页）

四．橡胶：橡胶可分为 天然橡胶 和 合成橡胶 （教材P110页）

1．合成橡胶(1)合成：如顺丁橡胶是以_1,3-丁二烯_为原料经聚合得到以顺式结构为主的_顺式聚1,3-丁二烯_（名称），其结构简式为______________ ，然后再与硫磺等硫化剂混炼而成的。硫化剂的作用是 。

(2)性能：具有__ 、__

、耐寒性、耐热性、耐燃性、_ _ 或__ 等独特的优势。

2．天然橡胶

（主要成分：聚异戊二烯）

结构简式为______________________________（教材P111页）

其单体为______ ___________________________ 天然橡胶原为线型高分子，经硫化后转为网状结构，增加了它的弹性和轻度。

五．功能高分子材料

1. 当今，人们将 、 、 并列为新科技革命的三大支柱产业。

2. 功能高分子材料的品种与分类：

3. 几种功能高分子材料：（教材P113～115页）

（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 。 聚丙烯酸钠的结构简式为：

（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

2

（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。

六．复合材料：（教材P115页）

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

增强材料 。

例如：增强塑料是以 作为增强材料，以 等作为基体的典型的复合材料。它具有强度高

、质量轻

、耐高温

、耐腐蚀

等特点

。

【教学资源】

1．人造纤维和合成纤维的区别是什么？在制备的原料上有什么不同？

人造纤维：用含纤维素的原料(利用天然纤维)如芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等经化学加工和纺织而制成的纤维。它是利用原料经化学加工处理而制得的纤维。

合成纤维：利用石油、天然气、煤和农副产品为原料加工制成单体，经聚合反应制成。

2. 合成纤维的优点有哪些？与天然纤维相比有什么不足？

合成纤维的优点：强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖。

与天然纤维相比不足之处：在透气性、吸湿性方面不如天然纤维。

3. 新型有机高分子材料与传统的三大合成材料有本质上的差别吗？

新型有机高分子材料与传统的三大合成材料在本质上并没有区别，它们只是相对而言。从组成元素看，都是由C、H、O、N、S等元素构成；从合成反应看，都是由单体经加聚或缩聚反应形成；从结构看，也就是分两种结构：线型结构、体型结构。它们的重要区别在于功能与性能上，与传统材料相比，新型有机高分子材料的性能更优异，往往具备传统材料所没有的特殊性能，可用于许多特殊领域。

【巩

固

练

习】

1.下列各类材料一定属于新型材料的是

A.塑料 B.纤维 C.橡胶 D.生物材料

2.婴儿用的一次性尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是

3.新型合成弹性材料的结构简式如右：

合成此种弹性材料的单体有

A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种

4. “喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒3

一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30—50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用，下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是

A. 单体的结构简式为CH2==CH—COOR B. 在一定条件下能发生加成反应

C. 在一定条件下能发生水解反应 D. 有固定的熔沸点

5.下列对高分子材料的研究方向，不正确的一项是

A.使高分子材料具有仿生能力

B.使高分子材料向功能材料方向发展

C.使高分子材料越来越牢固，难分解

D.使农用薄膜能够选择性地透过某种植物所需要的特定波长的光

6.复合材料的优点是

①强度高 ②质量轻 ③耐高温 ④耐腐蚀 A.仅①④ B.仅②③ C.除③外 D.①②③④

7.下列材料中属于功能高分子材料的是

①高分子膜 ②生物高分子材料 ③隐身材料 ④液晶高分子材料 ⑤光敏高分子材料 ⑥智能高分子材料

A.①②⑤ B.②④⑤⑥ C.③④⑤ D. 全部

8.随着医用高分子材料的发展，人们用人工器官代替不能治愈的病变器官。目前人们已经制成的人工器官有

①心脏 ②皮肤 ③骨骼 ④肝 ⑤肾 ⑥眼 ⑦喉

A.①②③ B.①②⑥ C.②③⑥ D. 全部

9.具有单双键交替长链（如：—CH==CH—CH==CH—CH==CH—…）的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔（Nobel）化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是

A.聚乙炔 B.聚丁二烯 C.聚苯乙烯 D .聚乙烯

10.DAP是电器部件和仪表部件中常用的一种高分子化合物，它的结构简式为：

合成它的单体可能有

④

苯二甲酸（） ②丙烯醇（CH2==CH—CH2OH） ③丙烯 ④乙烯 ⑤邻苯二甲酸甲酯 ⑥甲醛

4

A.①② B.③④ C.④⑤ D.④⑤⑥

11.高分子材料可以用作电绝缘材料，这是因为

A.高分子的结构是长链状的 B.高分子间相互作用的分子间力较强

C.高分子化合物链里的原子是以共价键结合的 D.高分子链之间发生了缠绕

12.液晶是一类新型材料，MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。

CH3OCH3OCH3CH2CH2CH2CH==NCHO 醛A NH2 胺B NH2、CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 MBBA （1）对位上有—C4H9的苯胺可能有四种异构体，它们是（CH3）2CHCH2NH2、____________ 、____________ 。

（2）醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物，而且结构式中有苯环结构的异构体就有六种，它们是COOCH3、OOCCH3、HCOOCH3、、_________________、__________________。

13.（1）有一种具有耐油性的合成橡胶的结构简式可表示为，

则这种高分子化合物的单体的结构简式是_________________________。

（2）聚氯乙烯塑料凉鞋破裂后可以进行热修补，而电木插座破裂后则不能，这是因为__________ 。

14.1953年合成出透明如玻璃、坚韧如钢的聚碳酸酯，可作防弹玻璃、防暴警察的护身盾牌、宇航员头盔上的防护眼镜等。其中一种可由含活性氯原子的光气 和双酚A：

缩聚而成。

其反应方程式为____________________ 15.聚甲基丙烯酸甲酯也是一种重要的医用高分子材料，用于人造骨、关节等。已知烯烃可被KMnO4酸性溶液氧化成二元醇，如：CH2==CH2 HOCH2CH2OH 现以甲基丙烯为原料合成有机玻璃树脂，流程如下。请在下列方框中填入合适的有机物结构简式。

16. 医用化学杂志曾报道，有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种功能高分子材5

料制成手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如下所示：

（1）写出A的结构简式___________。

（2）写出由A制取B的化学方程式________________________________。

（3）可用作医用的高分子材料须具备哪些性能？

巩固练习答案

1 D 2 B 3 C 4 BD 5 C 6 D 7 D 8 D 9 A 10 A 11 C 12．答案:（1） CH3CH2CH（CH3）NH2 （CH3）3CNH2

（2） HOOC—CH2

13. 答案:（1）CH2==CH—CH==CH2，CH2==CH—CN （2）聚氯乙烯为热塑性塑料，电木为热固性塑料

14. 答案：

15. 答案：A: B: C:

D:

16. 答案：（1）

（3）优异的生物相容性，较少受到排斥，无毒性，具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能。

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