2019-2020年高中化學(xué) 8.1《有機(jī)高分子材料簡介》教案 舊人教版必修2.doc

2019-2020年高中化學(xué) 8.1有機(jī)高分子材料簡介教案 舊人教版必修2教學(xué)目的1使學(xué)生對(duì)有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有一個(gè)初步的了解。2初步懂得有關(guān)單體、結(jié)構(gòu)單元、聚合度，熱固性，熱塑性等概念的含義。3一般了解有機(jī)高分子材料在生活中以及國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)線型高分子和體型高分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及區(qū)別。教學(xué)過程：引入寫出下列物質(zhì)的分子式和發(fā)生聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式。（1）乙烯；（2）氯乙烯（1）乙烯：CH2=CH2，發(fā)生聚合反應(yīng)的方程式為我們得到了兩種分子量很大，結(jié)構(gòu)呈長鏈狀，分子量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們以前所學(xué)一些有機(jī)化合物如烴類、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖的化合物，這就是我們今天所要講授的內(nèi)容合成材料。講授新知前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了無機(jī)非金屬材料和金屬材料，今天我們開始學(xué)習(xí)高分子材料。按來源分，高分子材料可分為天然高分子材料和人工合成高分子材料，我們將材料的分類列為表1。表1材料分類我們上一章曾經(jīng)學(xué)習(xí)過一些天然高分子材料，如棉花、羊毛、天然橡膠等，而我們本節(jié)所要學(xué)習(xí)的是人工合成高分子材料。人工合成高分子材料的種類和使用量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天然高分子材料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活有著極為重要的作用，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫乃芰洗?、化纖服裝、膠鞋等都是高分子材料，本節(jié)我們將有機(jī)高分子材料做一簡要介紹。第一節(jié)有機(jī)合成高分子材料簡介一、有機(jī)高分子化合物1高分子化合物我們以前學(xué)過的一些有機(jī)化合物如烴類、醇、醛、酯等化合物，它們的相對(duì)分子質(zhì)量較低，稱為低分子化合物；而有機(jī)高分子化合物，例如我們上面所得到的聚乙烯、聚氯乙烯，它們的分子量都在幾萬甚至幾十萬以上，稱為高分子化合物。高分子化合物和低分子化合物的主要區(qū)別一是相對(duì)原子質(zhì)量，二是性質(zhì)，有機(jī)高分子化合物的熔、沸點(diǎn)一般較高，表現(xiàn)出一定的強(qiáng)度和硬度。高分子化合物雖然分子質(zhì)量較大，便通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，它們是由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成的。下面我們來探討有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)重要概念。2單體、鏈節(jié)和聚合度 聚乙烯分子可以用來表示，它是由成千上萬的乙烯分子聚合而成的。（1）鏈節(jié)：高分子化合物中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元是CH2CH2。（2）聚合度：聚乙烯分子結(jié)構(gòu)中的n值表示高分子化合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，n值越大，相對(duì)分子質(zhì)量越大。（3）單體：能合成高分子化合物的小分子物質(zhì)，如聚乙烯的單體是CH2=CH2。說明：（1）高分子化合是通過小分子化合物（即單體）通過聚合反應(yīng)制得的。（2）高分子化合物可以看做是成千上萬個(gè)鏈節(jié)重復(fù)連接而成的。（3）高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量鏈節(jié)的式量 聚合度（n）。（4）我們見到的一些高分子材料是由許許多多n值不同的高分子構(gòu)成的，因而高分子化合物是混合物，測(cè)得的相對(duì)分子質(zhì)量是平均值。二、有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)可分為線型高分子和體型高分子，（指導(dǎo)學(xué)生觀察課本相關(guān)圖片）。1線型結(jié)構(gòu)有些高分子由一個(gè)個(gè)鏈節(jié)連接起來，成千上成鏈節(jié)連成長鏈，如淀粉和纖維素的長鏈?zhǔn)怯蒀C鍵和CO鍵相連接的，聚乙烯和聚氯乙烯是由CC鍵相連接的，線性結(jié)構(gòu)的高分子材料，可以帶支鏈，也可以不帶支鏈。線型結(jié)構(gòu)的高分子材料兩個(gè)鏈間只有分子間作用力，沒有化學(xué)鍵，而這一分子間的作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增強(qiáng)。2體型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)是高分子鏈上能起反應(yīng)的官能團(tuán)跟別的單體或別的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，分子鏈之間形成化學(xué)鍵產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如硫化橡膠等，如圖所示：橡膠硫化后，由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，橡膠制品會(huì)變得更加堅(jiān)韌和富有彈性。三、有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì)1溶解性演示實(shí)驗(yàn)1 取有機(jī)玻璃粉末0.5g放入試管中，加入10mL三氯甲烷，觀察溶解的情況。演示實(shí)驗(yàn)2取廢輪胎上刮下的一些橡膠粉末0.5g放入試管中，加入10mL汽油，觀察粉末是否溶解。結(jié)論：線型高分子材料能溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，但溶解速度比小分子緩慢；體型結(jié)構(gòu)的高分子材料不易溶解，只是有一定程度的溶脹。2熱塑性和熱固性演示實(shí)驗(yàn)3在一支試管中放入聚乙烯塑料碎片約3g，用酒精燈緩緩加熱，觀察塑料碎片軟化和熔化的情況，等熔化后立即停止加熱以防分解。等冷卻固化后再加熱，觀察現(xiàn)象。結(jié)論聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí)，開始變軟，直到熔化成流動(dòng)的液體。冷卻后又變?yōu)楣腆w。加熱后又熔化，這種現(xiàn)象就是線型高分子的熱塑性。說明有些體型高分子一經(jīng)加工成型就不會(huì)受熱熔化，因而具有熱固性，如酚醛樹脂。3強(qiáng)度有機(jī)高分子化合物的強(qiáng)度一般都比較大。體型高分子化合物具有彈性，硬度和脆性比較小；線型高分子化合物沒有彈性，硬度和脆性較大。4電絕緣性高分子化合物鏈里的原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的，一般不易導(dǎo)電，所以高分子材料通常是很好的絕緣材料，廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)上，如我們大家熟悉的開關(guān)面板，就是用酚醛樹脂（俗稱電木制造的）。小結(jié)：表2高分子化合物的比較 線性高分子化合物體型高分子化合物結(jié)構(gòu)特征由許多鏈節(jié)通過化學(xué)鍵相互連接成長鏈狀，可帶支鏈，也可以不帶支鏈。除具有線型高分子的長鏈狀結(jié)構(gòu)外，長鏈之間通過化學(xué)鍵產(chǎn)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。性質(zhì)溶解性可溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，但溶解速度比起小分子化合慢，最后形成均勻的高分子溶液。不易溶解，長期浸泡在溶劑中只能發(fā)生一定程度的溶脹。受熱變化情況具有熱塑性，在一定溫度范圍內(nèi)，受熱軟化、熔化成流動(dòng)的液體，冷卻后又變固體，具有良好的可塑性。具有熱固性，加熱成型后受熱不能熔化。強(qiáng)度較大 電絕緣性一般不易導(dǎo)電，通常是電絕緣材料。實(shí)例聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯酚醛樹脂（電木）