第八章合成材料

1、教學(xué)課題教學(xué)目的教學(xué)重點教學(xué)方法教學(xué)過程引入 板書第八章 合成材料第一課時有機高分子化合物簡介1·使學(xué)生對材料的類別有大致的印象。2·使學(xué)生了解有機物高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)。初步了3·解高分子材料在國民經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要作用。高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)自學(xué)和講述我們已經(jīng)學(xué)過無機非金屬材料和金屬材料，本章將學(xué)習(xí)高分子材料。高分子材料按其來源可分為天然高分子材料和合成高分子材料。隨著社會發(fā)展和科技進步，合成高分子材料的使用大大超過了天然高分子材料。特別是近年來為適用某些特殊領(lǐng)域的需要，新型有機高分子材料不斷出現(xiàn)。因此掌握高分子化合物的結(jié)構(gòu)特

2、點和基本性質(zhì)是非常重要的。 閱讀課本P208211，回答下列問題。1·什么是高分子化合物？通常它是通過什么反應(yīng)制得的？2·什么叫單體？什么的叫鏈節(jié)？什么叫聚合度？3·高分子化合物有沒有固定的分子量？為什么？4·有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)有什么特點？5·有機高分子化合物有哪些基本性質(zhì)？第一節(jié) 有機高分子化合物簡介無機 無機非金屬材料（如：晶體硅、硅酸鹽）材料 無機金屬材料（包括金屬和合金）材料 有機 天然有機高分子材料（如棉花、羊毛、天然橡膠）材料 合成有機高分子材料（如塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠）新型有機高分子材料一、有機高分子化合物的基本概念

3、：基本概念單體鏈節(jié)聚合度高聚物含義能合成高分子化合物的小分子，一般是不飽和的或含有兩個或更多官能團的小分子高聚物分子中具有代表性的、重復(fù)出現(xiàn)的最小部分每個高分子里鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物實例（以聚乙烯為例）CH2=CH2-CH2-CH2-n實驗小結(jié)鞏固作業(yè) 教后記板書設(shè)計二、有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)：【8-1】0·5g有機玻璃+10mL三氯甲烷于小燒杯中，觀察溶解情況?！?-2】0·5g廢輪胎粉末+10mL三氯甲烷于小燒杯中，觀察溶解情況。【8-3】在試管中加入3g聚乙烯，緩緩加熱，觀察碎片軟化和熔化，立即停止加熱，冷卻固化后再加熱，觀

4、察現(xiàn)象。結(jié)論：線型高分子能溶于適當?shù)娜軇?，而體型高分子則不易溶解。合成材料線型高分子材料體型高分子材料常見物質(zhì)合成纖維、塑料（部分，如聚乙烯）部分塑料（如電木）結(jié)構(gòu)特點以共價鍵結(jié)合成高分子鏈，鏈與鏈之間以分子間作用力相結(jié)合。以共價鍵構(gòu)成高分子鏈，鏈與鏈之間以共價鍵大量交聯(lián)。性質(zhì)特點具有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度、脆性較小，不能導(dǎo)電。沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，在溶劑中能溶脹，硬度和脆性較大，不能導(dǎo)電，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。1·課本P211習(xí)題。2·練習(xí)冊練習(xí)冊第八章 合成材料第一節(jié) 有機高分子化合物簡介無機 無機非金屬材料（如：晶體硅、硅酸鹽

5、）材料 無機金屬材料（包括金屬和合金）材料 有機 天然有機高分子材料（如棉花、羊毛、天然橡膠）材料 合成有機高分子材料（如塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠）新型有機高分子材料一、有機高分子化合物的基本概念：二、有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)：教學(xué)課題教學(xué)目的教學(xué)重點教學(xué)方法教學(xué)過程引入第二課時簡介合成高分子化合物的常見反應(yīng)類型。1·掌握加聚反應(yīng)的特點和有關(guān)題型。2·了解縮聚反應(yīng)的特點。加聚反應(yīng)的特點講練結(jié)合我們在學(xué)習(xí)乙烯的性質(zhì)時知道，烯烴可以發(fā)生加聚反應(yīng)，請寫出由丙烯生成聚丙烯的反應(yīng)。三、合成高分子化合物的常見反應(yīng)類型1·加聚反應(yīng)： （1）定義：由不飽和的相對分子

6、質(zhì)量小的化合物分子結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的化合物的反應(yīng)。（2）結(jié)構(gòu)特點：含C=C等不飽和狀化合物。（3）實例：2·縮聚反應(yīng)：（1）定義：由含兩個或多個官能團的單體相互結(jié)合，生成高分子化合物的同時有小分子（如H2O、NH3、HX、醇等）生成的反應(yīng)。（2）結(jié)構(gòu)特點：含-OH、-COOH、-NH2等官能團（3）實例：聚酯類：聚酰胺類：3·基本題型：（1）給出單體，寫出高分子化合物：例1MCE（89）乙烯和丙烯按1 : 1（摩爾）聚合時，生成聚合物乙丙樹脂，該聚合物的結(jié)構(gòu)式可能 是 （ ）分析根據(jù)加聚反應(yīng)特點：打開雙鍵中的一條鍵，然后順次連接，問題就可以解決。所以應(yīng)選（AB）。例2.

7、 下列物質(zhì)中能發(fā)生加成、加聚反應(yīng)，還能發(fā)生縮聚反應(yīng)的是（ B ）分析：（1）發(fā)生加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點是：含C=C等官能團。（2）發(fā)生縮聚反應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點是：含COOH、OH、NH2等官能團。（2）給出高分子化合物，判斷單體：例3MCE93（33）工程塑料ABS樹脂（結(jié)構(gòu)簡式如下），合成時用了三種單體。 式中C6H5是苯基，這三種單體的結(jié)構(gòu)簡式分別是：CH2=CHCN、 、 。分析由加聚得到的高分子化合物，若要判斷其單體，只要知道這個高分子的鏈節(jié)，將鏈節(jié)的一個價鍵向括號內(nèi)作順次間隔轉(zhuǎn)移（可用彎箭頭表示一個電子或一個價鍵的轉(zhuǎn)移），并且從鏈節(jié)兩端開始，箭頭對應(yīng)的地方形成一條新的鍵，箭尾對應(yīng)的地

8、方斷開一條鍵，這樣就可以得出單體的結(jié)構(gòu)簡式，此法可以稱為彎箭頭法。例4·下面是一種線型高分子的一部分：由此分析，這種高分子化合物的單體至少有 種，它們的結(jié)構(gòu)簡式為 。 分析：如果鏈節(jié)中有酯基（COO）或肽鍵（酰胺）（CONH），則是發(fā)生縮聚反應(yīng)而生成的高分子化合物。此時只要斷開酯基和肽鍵，在CO端添上OH，在O和NH端添上H，鏈端也按此法添上OH和H，則可以找到單體。按照此法，本題的解為：（3）給出單體，進行有關(guān)計算：例5MCE98（33）某種ABS工程樹脂，由丙烯腈（CH2=CHCN，符號A）、1，3丁二烯（CH2=CHCH=CH2，符號B）和苯乙烯（ C6H5 CH=CH2，符號

9、S）按一定配比共聚而得。（1）A、B和S三種單體中，碳氫比（C:H）值最小的單體是 （2）經(jīng)元素分析可知該ABS樣品的組成為CaHbNc（a、b、c為正整數(shù)），則原料中A和B的物質(zhì)的量之比是 （用a、b、c表示）。分析進行計算，關(guān)鍵是抓住有關(guān)的數(shù)量關(guān)系，本題可以抓住單體的分子式，比較出各個物質(zhì)的區(qū)別與聯(lián)系，再結(jié)合物質(zhì)守恒定律，就可以找到問題的突破口。解：（1）根據(jù)分子式A：C3H3N，B：C4H6，S：C8H8，求出各自的C:H值，比較出最小值為B：C:H=2:3，其余均為1:1（2）（方法一）比較三者的分子式可得，三種單體中只有丙烯腈（C3H3N）含N，所以若有1molABS（CaHbNc）

10、，則有c molN原子，由此可推出需丙烯腈 c mol ；又三者只有丁二烯的碳氫比小于1，其余均為1 : 1，因此，b比a每多出2個H原子，即為1個丁二烯分子，則形成1mol ABS需丁二烯為 （b-a）/ 2 mol綜上：A:B=c:（b-a）/2=2c:（b-a）（方法二）根據(jù)方法一可推斷，形成1molABS需c mol 丙烯腈，設(shè)還需B為x mol ，需S為y mol ， 則： 3c + 4x + 8y = a （C元素守恒）3c + 6x + 8y = b （H元素守恒）解之得：x=（b-a）/2所以：A:B = c:（b-a）/2 = 2c:（b-a）總結(jié)鞏固1 丁腈橡膠有良好的耐油

11、性、耐高溫性，常制做耐油耐熱的橡膠制品，其結(jié) （用結(jié)構(gòu)簡式表示）為 和 。2·（MCE96）Nomex纖維是一種新型阻燃性纖維.它可由間苯二甲酸和間苯二胺在一定條件下以等物質(zhì)的量縮聚合成.請把Nomex纖維結(jié)構(gòu)簡式寫在下面的方框中在適量的氧氣中恰好完全燃燒生成CO2、H2O（氣）和N2 ，其中CO2占體積的57·14% ，則x : y約為（ ）A1 : 2 B。1 : 1 C。2 : 3 D。3 : 2 提示：1·單體是：CH2=CHCH=CH2 和CH2=CHCN2·3·根據(jù)題意和物質(zhì)守恒定律，列出關(guān)系式：C6H6 6CO2 5H2Omol

12、6x mol 5x molC3H3N 3CO2 3/2H2O 1/2N2y mol 3y mol 3/2y mol 1/2y mol 由題意得:(6x+3y)/( 11x +5y) = 57。14%把A、B、C、D代入驗證得(A)正確。教學(xué)課題教學(xué)目的教學(xué)重點教學(xué)方法教學(xué)過程引入 板書第二節(jié) 合成材料合成材料1·使學(xué)生對常見的合成高分子材料的品種、性能和用途有大致的印象。2·使學(xué)生樹立環(huán)境保護觀念，培養(yǎng)環(huán)境保護意識。塑料、合成纖維、合成橡膠的性能和用途。利用圖片、圖表等材料，聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。我們已經(jīng)知道高分子材料分為天然高分子材料與合成高分子材料。自然

13、界為人類提供了豐富的天然材料，但是，隨著社會的發(fā)展，天然材料在數(shù)量和性能上已不能滿足人類需要?？萍嫉陌l(fā)展使人類利用自然界提供的豐富原料，人工合成出多種高分子材料。本節(jié)我們將學(xué)習(xí)塑料、合成橡膠、合成纖維三大合成材料的性能和用途，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)樹立環(huán)境保護觀念，培養(yǎng)環(huán)境保護意識。閱讀課本P211215，了解三大合成材料的性能和用途。一、塑料1·分類：（1）熱塑性塑料（線型塑料）（2）熱固性塑料（體型塑料）2·常見塑料的性能和用途二、合成纖維1·纖維的分類天然纖維化學(xué)纖維人造纖維合成纖維棉花、羊毛、木材、草類的纖維用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加工制成的粘膠纖維。利用石油、天

14、然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品做原料制成單體再經(jīng)聚合反應(yīng)制成。2·合成纖維三、合成橡膠1·橡膠分類：天然橡膠和合成橡膠2·合成橡膠（1）原料：石油、天然氣（2）單體：烯烴和二烯烴（3）性能：高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫。四、合理使用合成材料，注意環(huán)境保護。教學(xué)課題教學(xué)目的教學(xué)重點教學(xué)方法教學(xué)過程引入板書總結(jié)作業(yè)第三節(jié) 新型有機高分子材料新型有機高分子材料常識性介紹新型有機高分子材料。功能高分子材料和復(fù)合材料講述和自學(xué)材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的重要里程碑。在合成有機高分子材料中，除了傳統(tǒng)的三大合成材料塑料、合成纖維和合成橡膠以外，人們始終在不

15、斷研究、開發(fā)著性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型有機高分子材料，以滿足新興產(chǎn)業(yè)和尖端技術(shù)的需要。本節(jié)將主要介紹功能高分子材料和復(fù)合材料。閱讀課本P217220，了解功能高分子材料和復(fù)合材料的用，以及有機高分子材料的發(fā)展趨勢。一、功能高分子材料1·特點：既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。2·實例：（1） 高分子分離膜（2） 醫(yī)用高分子材料二、復(fù)合材料1·定義：復(fù)合材料是指兩種或兩種以上材料組成的一種新型的材料。其中一種材料作為基體，另一種材料作為增強劑。2·性能：一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了單一材料。3&

16、#183;用途：用作宇航材料，用作汽車工業(yè)、機械工業(yè)、體育用品、人類健康等方面。三、有機高分子材料的發(fā)展趨勢：新興有機高分子材料的含義功能用途發(fā)展趨勢。練習(xí)冊第八章 合成材料第一節(jié) 有機高分子化合物簡介無機 無機非金屬材料（如：晶體硅、硅酸鹽）材料 無機金屬材料（包括金屬和合金）材料 有機 天然有機高分子材料（如棉花、羊毛、天然橡膠）材料 合成有機高分子材料（如塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠）新型有機高分子材料一、 有機高分子化合物的基本概念：基本概念單體鏈節(jié)聚合度高聚物含義能合成高分子化合物的小分子，一般是不飽和的或含有兩個或更多官能團的小分子高聚物分子中具有代表性的、重復(fù)出現(xiàn)的最小部分每個

17、高分子里鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物實例（以聚乙烯為例）CH2=CH2-CH2-CH2-n二、有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)：合成材料線型高分子材料體型高分子材料常見物質(zhì)合成纖維、塑料（部分，如聚乙烯）部分塑料（如電木）結(jié)構(gòu)特點以共價鍵結(jié)合成高分子鏈，鏈與鏈之間以分子間作用力相結(jié)合。以共價鍵構(gòu)成高分子鏈，鏈與鏈之間以共價鍵大量交聯(lián)。性質(zhì)特點具有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度、脆性較小，不能導(dǎo)電。沒有彈性和可塑性，不能溶解和熔融，在溶劑中能溶脹，硬度和脆性較大，不能導(dǎo)電，三、合成高分子化合物的常見反應(yīng)類型3·基本題型：（1）給出單體，寫出高分

18、子化合物：例1MCE（89）乙烯和丙烯按1 : 1（摩爾）聚合時，生成聚合物乙丙樹脂，該聚合物的結(jié)構(gòu)式可能 是 （ ）（2）給出高分子化合物，判斷單體：例2MCE93（33）工程塑料ABS樹脂（結(jié)構(gòu)簡式如下），合成時用了三種單體。 式中C6H5是苯基，這三種單體的結(jié)構(gòu)簡式分別是：CH2=CHCN、 、 。例3·下面是一種線型高分子的一部分：由此分析，這種高分子化合物的單體至少有 種，它們的結(jié)構(gòu)簡式為 。（3）給出單體，進行有關(guān)計算：例4MCE98（33）某種ABS工程樹脂，由丙烯腈（CH2=CHCN，符號A）、1，3丁二烯（CH2=CHCH=CH2，符號B）和苯乙烯（ C6H5 CH=CH2，符號S）按一定配比共聚而得。（1）A、B和S三種單體中，碳氫比（C:H）值最小的單體是 （2）經(jīng)元素分析可知該ABS樣品的組成為CaHbNc（a、b、c為正整數(shù)），則原料中A和B的物質(zhì)的量之比是 （用a、b、c表示）。練習(xí)：丁腈橡膠有良好的耐油性、耐高溫性，常制做耐油耐熱的橡膠制品，其結(jié)構(gòu)式為：為 和 。2·（MCE96）Nomex纖維是一種新型阻燃性纖維.它可由間苯二甲酸和間苯二胺在一定條件下以等物質(zhì)的量縮聚合成.請把Nomex纖維結(jié)構(gòu)簡式寫在下面的方框中。中恰好完全燃燒生