第二节　应用广泛的高分子材料教案和学案内容

5.2

应用广泛的高分子材料教学设计

【教学目标】

知识与技能：

1．了解合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。

2．了解高分子结构对性能的影响。

3．了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。

过程与方法：

1.

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

2.

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

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

【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。

第二节 应用广泛的高分子材料

［讲］合成材料的品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等)；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)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广泛。

自主阅读教材104-111页

[思考与交流]高分子化合物的分类及命名

见PPT 一、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

［讲］塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外，还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂，改进耐热的热稳定性，防止塑料老化的防老化剂，赋予塑料的着色剂等。

［讲］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。

［讲］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。

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。

[思考与交流]1.为什么两种塑料的特性不同呢? 热塑性塑料具有长链状的线型结构。热固性塑料受热时形成体型网状结构，硬化定型

［讲］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。

[思考与交流]2.耳机线为什么总缠在一起？为何有弹性？

聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连，单键可旋转，使它不可能成一条直线，

只能成不规则的卷曲状态。分子弯曲，外力拉直，失去外力恢复。

[思考与交流]3.为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？

见教材106页低二段和PPT [讲]影响高分子化合物熔点、密度的因素: 1．高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的作用力越大——熔点、密度越高

2．链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、密度越高

低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多

低压、高密度、高熔点－管材、桶

高压、低密度、低沸点－塑料薄膜

[讲]几种常见塑料的性能和用途

见PPT 名 称

性 能

机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒

聚

丙

烯

耐油性差，低温发脆，容易老化

可制高频绝缘材料，电视、雷达电绝缘性好，透光性好，耐水、部件，医疗卫生用具，合成耐化学腐蚀，无毒

聚苯乙烯

室温下硬、脆，温度较高时变塑料用于防震、防湿、隔音、软，耐溶剂性差

包装垫材等

聚

甲

基

丙烯

酸甲

酯（有机玻璃）

透光性好，质轻，耐水，耐酸、可制飞机、汽车用玻璃，光学仪碱，抗霉，易加工来源学科网用 途

可制薄膜、日常用品、

管道、包装材料等

纤维、涂料，还可制成泡沫

器、医疗器械等

耐磨性较差，能溶于有机溶剂

可作电工器材、汽车部件、涂料、酚

醛

塑

料

绝缘性好，耐热，抗酸

（俗称电木）

日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域来源学科网ZXXK]

可制电器、航空、化学、医药、耐低温、高温，耐化学腐蚀，聚四氟乙烯

耐溶剂性好，电绝缘性好

温、耐低温的制品

［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？

二、合成纤维

1．纤维的分类来源:Z&xx&k.Com]冷冻等工业的耐腐蚀、耐高

［讲］合成纤维性能优异，原料来源丰富、价格便宜、用途广泛，生产不受气候等自然条件的限制。

2．“六大纶”的性能和重要用途

涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维)、锦纶、腈纶、丙纶、维纶(聚乙烯醇、人造棉花)和氯纶。

[故事]2015年3月26日，在伊拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克·沃尔德曼头盔连中四枪。

沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的，其外层和普通头盔没什么区别，里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑料，硬度比普通钢铁高40%。质地如此坚硬，能够刀枪不入也就不足为奇了。 ［思考与交流］1.什么样的聚合物可以作为服装的纤维？见教材109页

2.什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维？

3.合成纤维有哪些优点？哪些缺点？如何加以改善？

三、合成橡胶

1．橡胶的分类

［投影］

［讲］合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。

［投影］顺丁橡胶的制备原理：

2．合成橡胶的性能和主要用途

［讲］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

［讲］一些塑料制品所带来的“白色污染”。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。

［思考与交流］1.什么是顺丁橡胶？橡胶的硫化对橡胶的性能有怎样的影响？

2.天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？

3.

天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？

［课堂小结］这节课我们主要了解高分子合成材料的分类及主要用途。

[课堂练习] 见PPT [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．几种常见塑料的性能和用途

4．简介几种具有特殊用途的塑料：工程塑料、增强塑料、改性塑料等。

二、合成纤维

1．纤维的分类 2．“六大纶”的性能和重要用途

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。

三、合成橡胶

1．橡胶的分类 2．合成橡胶的性能和主要用途