第四节　塑料、纤维和橡胶教学目标设计

第四节

塑料、纤维和橡胶

一、教学设计

合成材料无论是在人们的衣、食、住、行，还是在现代工农业生产，或是在某些尖端科学技术领域中发挥着越来越重要的作用。本节主要介绍了传统的三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶。

本节一开始，投影大量的生活中一些物品的图片，让学生辨认材质，并且分类，图片吸引了学生注意力，极大调动学生的学习兴趣。同时通过分类，知道各种材料的材质是不同的，对生活材料有所了解。然后在继续介绍材料中的合成材料----塑料、纤维和橡胶。

介绍塑料时，重点是以阅读和思考的自主学习模式展开的。学生阅读后自己概括归纳，教师在此基础上补充，讲解，便于学生接受记忆。最后通过阅读表3-1常见塑料的化学成分、性能和用途。然后根据投影的图片辨认各种塑料，再次激发学生学习兴趣，也对几种塑料的成分记忆深刻。

介绍纤维和橡胶时，重点强调化学方法在制造合成纤维和合成橡胶时所起到的重要作用，并以橡胶的硫化为例进一步强化学生对物质的结构和性能、用途之间关系的认识。对此知识理论说的比较少，主要是通过图片，列举常见的合成纤维制品和橡胶的用途。

本节课的起点较低，只是达到学生能辨认各种合成材料，知道材料的成分，性能用途。同时也渗透化学方法在材料发展中所起的作用（介绍纤维和橡胶时，重点强调化学方法在制造合成纤维和合成橡胶时所起到的重要作用，并以橡胶的硫化为例进一步强化学生对物质的结构和性能、用途之间关系的认识。）

本节教学重点：以热塑性塑料和热固性塑料以及橡胶的硫化为例，了解物质的结构对性能和用途的影响；化学在提供生活材料方面的重要作用。

本节教学难点：认识物质的组成、结构与性能和用途的关系。

第四节 塑料、纤维和橡胶

教学目标：

1．列举生活中的常用材料，能通过实例认识化学在发展生活用材料中的重要作用。

2. 知道塑料纤维的组成和分类，了解常见塑料的化学成分、性质和用途。

3．.认识纤维和橡胶的分类，理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。

教学重点：举例说明生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能。

教学难点：认识化学在发展生活用材料中的重要作用。

教学过程：

[投影]图片：

[问题探究] 1.你能指出图片中的物品的材质吗。并进行归类。

2.你能找出有哪些物品是合成材料吗？

[讲述] 日常生活中我们接触到的塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等都是合成高分子材料，简称合成材料。随着社会的发展和科技的进步，合成材料的运用越来越广泛，它们在社会生活中起了越来越重要的作用。可以说人工合成材料的出现是材料史上的一次飞跃，推动人类社会的进步。今天，我们将来学习合成材料的三大主要成员：塑料、

合成纤维、合成橡胶。

[板书] ： 第四节 塑料、纤维和橡胶

一、合成材料

1.

三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶

2.

黏合剂、涂料等

阅读并思考：

学生阅读课本内容，讨论并回答。

①聚乙烯是什么？怎样制得？它的单体是什么？

提示：聚乙烯：它是由乙烯通过加聚反应制得：nCH2=CH2 → [—CH2—CH2—]n ②什么是塑料？它和树脂有什么不同？

提示：塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成树脂。它的组成除合成树脂外，还需要加入某些特定的用途的添加剂。

树脂就是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物。如

是聚丙烯树脂。

③塑料分成哪两大类？各有什么性质？

提示：热塑性和热固性

①热塑性：有机高分子化合物受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用。如：聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等。

②热固性：有些有机高分子化合物在制造过程中受热时能变软，可塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化。如酚醛塑料。 [投影] 热塑性和热固性塑料用途

④如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？

讲解：热塑性塑料具有长链状的线型结构。 例如聚乙烯的长链是由C-C键连接的，这些长链之间是以分子间作用力结合在一起，受热时，这些长链会加快振动，使链与链之间的分子间作用力减弱，长链将发生相应的滑动，因此塑料会熔化成液体。冷却时，长链所含能量降低，彼此之间距离拉近，相互引力增强，所以会重新硬化。

热固性塑料在形成初期也是长链状的。受热会软化，可以被制成一定的形状。进一步受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。再受热时，链状分子的滑动受到限制，因此不会熔化。

[投影]塑料的线型结构和体型结构

①

线型结构（直链或带支链），如淀粉、纤维素、聚乙烯等。它们分子间主要是靠分子间作用力结合。其强度是化学键和分子间力的共同表现。因此相对分子质量越大，链越长，这些作用力也越大，强度就强。这是它们不同于小分子物质的特点。

②

体型结构（网状结构），这种结构表现为链上有能够反应的官能团。高分子链之间除分子间力外，还可以产生化学键（产生交联），因而使得这类化合物具有强度高、耐磨、不易溶解等不同于线型结构高分子的性质。

学与问：从塑料的结构分析, 塑料在一般情况下会导电吗? 提示：塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。

阅读：“科学视野——导电聚合物”

从科学视野我们可以知道，塑料的电绝缘性是相对的，导电聚合物的应用前景十分广阔，科学的发展是无止境的。

学生活动：下列图片中的材料，哪些是塑料？请你根据表3-1判断它们的成分是什么？

小结：

二、塑料

合成树脂1成分添加剂：如增塑剂、防老化剂等。

聚合反应制备：小分子――→塑料

↓

↓

(单体)

(聚合物) 如：CH2===CH2是聚乙烯的单体。

2.分类：热塑性和热固性

3常见塑料的化学成分、性能和用途

投影图片：各种塑料制品

讨论：结合生活实际，谈谈塑料优缺点及可能对环境造成的危害。

塑料的优点：质轻、价格便宜，使用方便等。

缺点：难回收、难降解、对环境污染大，形成了白色垃圾。

思考：如何治理白色污染？

1.从改进塑料的配方和生产工艺入手，研制成功可降解塑料。

如以乙烯和一氧化碳为原料制成聚乙烯光降解塑料。以纤维素和淀粉为原料制成微生物降解塑料等。

2.减少使用，加强回收和再利用。

阅读并思考：（P65）

1. 纤维是如何分类？

2.“六大纶”是指？

.[讲述]1、纤维的变迁

人类用棉花、羊毛、蚕丝和麻等天然纤维纺纱织布已有悠久的历史，但天然纤维无论是

在数量上还是在质量上都不能满足人类的需要。随着化学科学的发展，人类掌握了通过化学方法将木材等加工成人造纤维；后来发展到利用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成单体，然后再经化学合成和机械加工等制成合成纤维。

2、纤维的分类

人造纤维：利用自然界里不能纺织的纤维经过化学处理和机械加工制成能纺织的纤维如：黏胶纤维、醋酸纤维等。

合成纤维是用石油、天然气、煤等为原料，经一系列的化学反应，制成合成高分子化合物，再经加工而制得的纤维。它广泛用于服装、装饰和产业三大领域，它的使用性能有的已经超过了天然纤维。合成纤维缓解了粮棉争地的矛盾，满足人们对纺织品日益增长的需要，在国民经济发展中发挥愈来愈大的作用。

合成纤维目前主要有6大纶，按合成的年代先后为氯纶、锦纶、维纶、腈纶、涤纶、丙纶。

合成纤维制备

催化剂＋nHOCH2—CH2OH

阅读与交流

合成纤维有哪些优点？哪些缺点？如何加以改善？

优点：强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、不怕虫蛀、不缩水、质轻保暖等。

缺点：但吸水性、透气性较差。

将合成纤维与天然纤维混纺改善

投影：各种纤维制品

－

宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。

密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。

[讲述]橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械所必须的材料,是重要的战略物资,最初人们是从橡胶树中获得天然橡胶.但天然远远不能满足要求,于是科学家就开始研究用化学方法合成橡胶. 橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资，广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。

[板书] ：

1、橡胶的重要性

2、橡胶的分类

天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物，异戊二烯和天然橡胶的结构简式：

合成橡胶以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成。例如：顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用加聚反应，得到的聚1,3-丁二烯。化学方程式为:

催化剂nCH――――→

2

===CH—CH==CH2―

1

2

3

4

合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等

特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等

橡胶未硫化以前，单个分子间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。

工业上常用硫与橡胶分子作用，使橡胶硫化，硫的作用是使线性橡胶分子之间通过硫桥交联起来，形成体型结构，使橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性。

[板书] ：3、合成橡胶

（1）原料：石油、天然气

（2）单体：烯烃和二烯烃

（3）性能：高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温

硫化后的橡胶适合制造汽车轮胎，加入炭黑可增强轮胎的耐磨性

合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、气密性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。

合成橡胶的用途

[过渡]每种材料都有它的优缺点，金属材料强度大，但易被腐蚀。陶瓷材料强度大，耐高温，但脆性大。合成材料密度小，但不耐高温。航天工业需要强度大、耐高温、密度小的材料。海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样获得这些材料呢？

将两种或两种以上材料组合成的一种新型材料这就是下节我们要学习的复合材料

小结：合成材料：塑料合成纤维和合成橡胶

第四节 塑料、纤维和橡胶

一、合成材料

三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶。

二、塑料

合成树脂1成分

添加剂：如增塑剂、防老化剂等。聚合反应制备：小分子――→塑料

↓

↓

(单体)

(聚合物)

如：CH2===CH2是聚乙烯的单体。

2.分类：热塑性和热固性

3常见塑料的化学成分、性能和用途

三、纤维

1、纤维的变迁

2、纤维的分类

3、常见纤维的性能

四、橡胶橡胶

1、橡胶的重要性

2、橡胶的分类

3、合成橡胶

教学

反思

通过学习，我们可以说不仅认识到合成材料的利弊，而且同学们在近两个星期的对白色污染的调查中，很好地培养了自己的环保意识