高分子化合物的合成课时教学实录

课题3 高分子化合物与材料

一、课程目标：

1．了解高分子材料的性能和加工方法，理解加聚反应和缩聚反应。

2．了解塑料制品的加工原理和处理方法。

3．了解改善合成材料性能的原理和方法。

4．了解高分子材料的老化和保护措施。

二、重难点：

1、有机高分子化合物的结构特点

2、合成有机高分子化合物的常见反应类型

3、线型结构、体型结构高分子材料比较

三、新课导入：

RGP是硬性透氧性角膜接触镜。RGP透氧性高，安全性好，有一定的硬度和弹性，光学性能好，对青少年近视的加深有一定控制作用，对不规则散光、外伤引起的散光矫正效果好。

思考：角膜接触镜的主要成分是什么？

答案：角膜接触镜的主要成分是高分子化合物。

四、教学过程

一、高分子化合物的合成

1．高分子化合物

(1)分类。

高分子化合物可分为____________和____________。

(2)概念。

①高分子化合物是指相对分子质量很大的有机物质(相对分子质量一般在____以上)。

②合成高分子化合物是由_____________通过_______________制得，所以也称为_____________或______。

(3)结构(以聚氯乙烯为例)。

①结构简式：聚氯乙烯可表示为________________。

②单体：能合成高分子化合物的低分子。聚氯乙烯的单体为______________。

③链节：高分子化合物中重复的结构单元。聚氯乙烯的链节为__________________。

④聚合度：高分子链所含链节的数目，即n。

自主思考：高分子化合物是纯净物还是混合物？其结构复杂吗？

2．加聚反应

(1)概念：很多含有____、____或________的低分子，在一定条件下可以发生________反应而形成高分子化合物，这一类反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。

(2)典例：合成聚氯乙烯的化学方程式为____________________。

3．缩聚反应

(1)概念：含有____________________的单体分子，在一定条件下发生聚合反应生成高

分子化合物和____________，这一类反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。

(2)典例：对苯二甲酸和乙二醇合成涤纶的化学方程式为______________________。

自主思考：将少量聚氯乙烯薄膜碎片放在试管中，给试管加热至150 ℃以上，将一湿润的蓝色石蕊试纸、蘸有浓氨水的玻璃棒分别接近试管口处，会观察到什么现象？

二、塑料制品的加工

1．线型结构：高分子链之间以____________结合，高分子链可以不带支链，也可以带支链。可溶解于一些有机溶剂，受热到一定温度范围时会____、____，是一种______聚合物。

2．体型(网状)结构：高分子链之间形成______而产生交联，形成________结构。不易溶于有机溶剂，加热______，是一种______聚合物。

3．塑料制品的加工：工业上，塑料大都是以__________和______为原料生产的，大多制成_______状和_______状的塑料原料，利用______塑料和________塑料的性质加工制成各种塑料制品。

自主思考：由教材上本课题中的实验34可得到什么结论？

三、性能优异的合成材料

1．塑料的改性

常用方法主要有________、________、________。

2．功能高分子材料

(1)高分子材料发展的主要趋势是________、______、______、______和______。

(2)功能高分子材料的特定功能的获得途径。

①由含有________________的单体直接聚合；

②通过化学反应在__________________上引入某些__________________；

③通过合理的加工成型实现材料的______。

(3)人类使用的第一种功能高分子材料是__________。

自主思考：影响高分子性能的因素主要有哪些？

3．复合材料

(1)概念：复合材料一般由起黏结作用的____和起增强作用的______两种材料构成。

(2)性能：复合材料具有______、______、______、______、________等优良性能。

四、环境中的高分子材料

1．高分子材料的老化及其保护

(1)高分子材料老化的含义。

高分子材料在使用过程中，由于受到____________的作用，以及接触____________________等许多环境因素的影响，其_________、_________、_________等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料的老化。

(2)防止高分子材料老化的措施。

①在合成高分子材料生产中一般要加入________和___________、______等精细化学品以提高其使用寿命。

②在材料使用时也要采取一些措施。

2．环境降解高分子材料的开发

(1)降解是指_________和_________因素引起__________________的过程。

(2)降解主要涉及_____________、___________和________三种过程。环境可降解材料的开发以________材料为主。

3．废旧高分子材料的回收利用

主要有三种途径：

(1)通过_________和_________利用。

(2)采用___________或_____________的方法使其分解。

(3)作为_________回收利用热能。

自主思考：对塑料制品进行分类回收有什么好处？

答案:一、1.(1)天然高分子化合物

合成高分子化合物

(2)①一万

②小分子

聚合反应

聚合物

高聚物

自主思考

提示：高分子化合物是混合物，其相对分子质量是个平均值。高分子化合物的化学组成和结构并不复杂，它是由简单的结构单元重复连接而成的。

2．(1)双键

三键

环状结构

加成

3．(1)两个以上能够相互反应的官能团

小分子副产物

自主思考

提示：湿润的蓝色石蕊试纸变红；当蘸有浓氨水的玻璃棒接近试管口时产生白烟。说明聚氯乙烯受热有氯化氢气体生成。

二、1.分子间作用力

软化

熔融

热塑性

2．化学键

立体网状

不熔融

热固性

3．石油裂解产物

天然气

颗粒

粉末

热塑性

热固性

自主思考

提示：线型高分子材料表现出某些特性。

三、1.填充改性

共混改性

共聚改性

2．(1)高性能化

功能化

复合化

精细化

智能化

(2)①某种特定功能官能团

②高分子主链或侧链

具有特定功能的基团

③功能化

(3)离子交换树脂

自主思考

提示：主要是形成高分子单体的组成和结构、高分子的相对分子质量、高分子链的形状及高分子的聚集状态等。

3．(1)基体

增强体

(2)强度高

质量轻

耐腐蚀

抗冲击

绝缘性好

四、1.(1)外力、热、光

空气、水、微生物和化学试剂

强度

弹性

硬度

(2)①光稳定剂

抗氧剂

阻燃剂

2．(1)化学

物理

聚合物分子链断裂

(2)生物降解

光降解

化学降解

生物降解

3．(1)再生

改性

(2)热裂解

化学处理

(3)燃料

自主思考

提示：①消除环境污染；②分类回收塑料制品是回收利用的条件之一；③增产节约，符合可持续发展的观念。