第二节　应用广泛的高分子材料优质公开课教案

《应用广泛的高分子材料》教学设计

官渡区第二中学

吴耀远

第二节

应用广泛的高分子材料

【知识与

技能】

通过聚乙烯、酚醛树脂、聚酯（涤纶）、顺丁橡胶、高吸水性树脂（聚丙烯酸钠）等高分子材料，认识高分子材料的优异性能，初步认识高分子化合物的结构与性能之间的关系。

【过程与方法】

1．通过三大合成材料——塑料、合成纤维和合成橡胶等合成高分子材料的学习，使学生了解三大合成材料在生产、生活和国防上的作用以及它们的种类和性能。了解三大合成材料的发展，给学生一些对事物发展规律的认识。

2．通过三大合成材料的学习，培养学生的自学能力和阅读能力。

【情感、态度与价值观】

1．通过三大合成材料的学习，让学生感受到用已学知识解决实际问题的成就感。同时使学生树立环境保护观念、培养环境保护意识。

2．了解三大合成材料的发展，给学生一些对事物发展规律的认识。

教学重点

通过三大合成材料的个例，认识塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。

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

【板书设计】

第二节

应用广泛的高分子材料

一、塑料：

1．乙烯：

2．酚醛树脂：

二、合成纤维：

三、合成橡胶：

【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。

【自学导读】：引导学生阅读节的引言，了解应用广泛的高分子材料。

高分子材料品种很多，按用途和性能可分为：

⑴合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等)；

⑵功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)；

⑶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广泛。

阅读节的引言，了解应用广泛的高分子材料。

培养学生自主学习的能力。

【板书】：一、塑料：

1．乙烯：

聚乙烯有高压聚乙烯和低压聚乙烯之分：

⑴高压聚乙烯是在150 MPa～300 MPa、170～200℃的温度下，并在引发剂作用下使乙烯发生加成聚合反应，得到的聚乙烯相对分子质量较低，密度也低(0.91～0.93g／cm3)，主链上带有长短不一的支链，熔融温度为105～115℃，称为低密度聚乙烯(LDPE)。

⑵低压聚乙烯是在较低压力下，在催化剂的作用下使乙烯发生加成聚合反应，生成的聚乙烯相对分子质量较高(≥50万)，密度也较高(0.94～0.96 g／cm3)，，熔融温度为131～137℃，称为高密度聚乙烯(HDPE)。

阅读教材，了解高压聚乙烯和低压聚乙烯的性能。

培养学生自主学习的能力。

【板书】：

150 ～300 MPa 低相对分子主链上带有长熔点低高压聚乙烯

质量聚乙烯

170～200℃

短不一的支链

密度低

高相对分子较低压力

主链少有或没熔点高

低压聚乙烯

质量聚乙烯

催化剂

有支链

密度大

【质疑】：为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？

这是因为高分子链之间的作用力与链的长短有关，高分子链越长即高分子相对分子质量越高，高分子之间的作用力越大；此外，还与高分子链之间的疏密远近有关，高压聚乙烯主链带有长短不一的支链，支链结构有碍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，熔点和密度也就较低。

相反，低压聚乙烯是线型结构，少有或没有支链，链之间容易接近，因此低压聚乙烯链之间的作用力较大，密度和熔点都较高压聚乙烯高。

高压聚乙烯一般做薄膜用，不用加入增塑剂就显得十分柔软，可做食品包装袋等薄膜制品。低压聚乙烯较硬一些，可以做瓶、桶、板、管与棒材等。

阅读教材，认识高压聚乙烯和低压聚乙烯的结构、性能和用途。

培养学生自主学习的能力。

【板书】：2．酚醛树脂：

【演示实验】：酚醛树脂的制备及性质

(1)在试管中加入2 g苯酚，3 mL质量分数为40％的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在沸水浴中加热；

(2)当试管中反应物接近沸腾时，从沸水浴中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物，注意观察并记录实验现象；

(3)待试管冷却至室温，向试管中加入适量乙醇，观察树脂是否溶解；

(4)再把试管放在热水浴中加热，观察树脂是否溶解。

观察实验现象。

培养学生的实验观察能力。

反应原理：

OH

催化剂

OH +(n－1)H2O H ——

[

—

CH

2] —OH

+n HCHO n n 沸水浴

酚醛树脂

【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】：二、合成纤维：

1．纤维的分类：

天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等

纤维

人造纤维：人造棉

合成纤维：如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和丙纶等“六大纶”

合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。

【讲述】：合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶，涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。它是用对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下生产的：

2．几种常见的合成纤维：

⑴聚对苯二甲酸乙二酯（涤纶或的确良）

O O

—COOH +nHOCH2CH2OH→

HO—C—

nHOOC—

—C—OCH2CH2O—H +(2n-1)H2O

n

聚对苯二甲酸乙二醇酯

⑵聚丙烯腈（腈纶或人造毛）：

催化剂

nCH2＝CH—CN

[CH2－CH2]n

CN

【板书】：三、合成橡胶：

【介绍】：合成橡胶于20世纪初开始出现，40年代起得到了迅速发展。现在已经有丁苯橡胶、顺丁橡胶、合成天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等品种。

我们以顺丁橡胶为例来了解合成橡胶的概貌。顺丁橡胶是以1，3一丁二烯为原料，在催化剂存在下，1，3一丁二烯的两个双键打开，在2号与3号碳原子间形成新的双键，1—

号和4号碳原子分别与另一个1，3一丁二烯分子相互连接成链，得到以顺式结构为主的聚1，3一丁二烯。

阅读教材，认识合成橡胶的结构、性能和用途。

培养学生自主学习的能力。

【板书】：

⑴顺丁橡胶：

nCH＝CH—CH＝CH

—CH2—CH＝CH—CH2—

22n

顺丁橡胶

⑵天然橡胶的成分：聚异戊二烯

—CH2—C＝CH—CH2—

nCH2＝C—CH＝CH2

n

CH3

CH3

聚异戊二烯

⑶氯丁橡胶：

nCH＝C—CH＝CH

—CH2—C＝CH—CH2—

22n

Cl Cl

氯丁橡胶

⑷丁苯橡胶：

—CH2—CH——CH2—CH＝CH—CH2—

—CH＝CH2

+nCH2＝CH—CH＝CH2

n

n

丁苯橡胶

【作业】：

1．阅读教材P104——111；

2．书P112写在书上；

3．同步练习第一节的习题；