負責(zé)人：黃劍鵬《化學(xué)》電子教案
 
課題 | 第六章 生活中的重要有機物 第四節(jié) 高分子化合物 |
教學(xué)目標(biāo) | 1．了解高分子化合物的概念,、結(jié)構(gòu)特點,，了解高分子化合物的主要特性 2．了解塑料、合成纖維和合成橡膠三大有機合成材料及用途 3．了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 |
教學(xué)重點 | 1．高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì) 2．三大合成材料的品種,、性能和用途 |
教學(xué)難點 | 1．讓學(xué)生理解烴,、烴的衍生物等有機化合物跟天然有機高分子化合物、合成有機高分子化合物的主要差別 2．結(jié)構(gòu)單元,、鏈節(jié),、聚合度、單體等基本概念 |
課時安排 | 1課時 |
教學(xué)方法 | 實驗教學(xué)法,，啟發(fā)式教學(xué)與講練結(jié)合法 |
教學(xué)手段 | 多媒體輔助 |
教學(xué)用具 | 投影儀,，化學(xué)實驗儀器 |
 
【教學(xué)進程】
導(dǎo)入
由教師質(zhì)疑，師生共同釋疑討論,。
提問
什么叫高分子化合物,？你學(xué)過哪些高分子化合物？能否說出這些實物的主要組成成分，并寫出它們的分子式,？
講解及互動
要求學(xué)生答出：相對分子質(zhì)量很大（至少在10 000以上）的化合物叫高分子化合物,，簡稱高分子。
要求學(xué)生寫出：聚乙烯（食品袋）,、聚氯乙烯（服裝袋）,、酚醛樹脂（電木）、聚異戊二烯（硬橡皮或橡皮筋）的分子式,，并能說出它們的名稱,。
板書
一、高分子化合物的概念
（一）高分子化合物
提問
判斷上述高分子化合物中哪些是天然高分子,？哪些是人工合成高分子,？
講解及互動
要求學(xué)生回答：天然高分子有淀粉、纖維素,、蛋白質(zhì),。合成高分子有電木、聚乙烯,、聚氯乙烯,、人工合成橡膠等。
板書
（二）高分子化合物的主要特征
提問
天然的或人工合成的高分子化合物有哪些主要的共同特征呢,？
講解及互動
組成上：高分子是以一定數(shù)量的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)組成,，如聚乙烯。
相對分子質(zhì)量：高分子的相對分子質(zhì)量很大（相對分子質(zhì)量低于l000的為小分子）如淀粉相對分子質(zhì)量從幾萬到幾十萬不等,，核蛋白相對分子質(zhì)量可達幾千萬,。
提問
這樣大的長鏈分子是怎樣組成物質(zhì)的呢？
講解及互動
教師演示,，學(xué)生觀察思考：教師用力拉一下食品袋或橡皮筋,，然后放松，問學(xué)生觀察到什么現(xiàn)象,？觀察到食品袋或橡皮筋具有彈性,；再問為什么會具有彈性呢？可以讓學(xué)生閱讀課本中的有關(guān)段落或由教師講解,。
要求答出：在高分子化合物的結(jié)構(gòu)中,，原子間、鏈節(jié)間以共價鍵結(jié)合,。淀粉,、纖維素含有C―C、C―O單鍵,，蛋白質(zhì)含有C―C,，C―N單鍵，聚乙烯含有C―C單鍵，這些鍵可以自由旋轉(zhuǎn),，所以高分子是蜷曲的長鏈,，彈性就可以證明這一點，小分子鏈長較短不具備這樣的性質(zhì),。
提問
長鏈分子又怎么組成物質(zhì)的呢？橡皮筋和硬橡皮的區(qū)別,？結(jié)合課本高分子化合物結(jié)構(gòu)類型示意圖講解,。
講解及互動
線型結(jié)構(gòu)（直鏈或帶支鏈），如淀粉,、纖維素,、聚乙烯等。它們分子間主要是靠分子間作用力結(jié)合,。其強度是化學(xué)鍵和分子間作用力的共同表現(xiàn),。因此相對分子質(zhì)量越大，鏈越長,，這些作用力也越大,，強度就越強。這是它們不同于小分子物質(zhì)的特點,。
體型結(jié)構(gòu)（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）,，這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為鏈上有能夠起反應(yīng)的官能團。高分子鏈之間除了分子間作用力外,，還可以生成化學(xué)鍵（產(chǎn)生交聯(lián)）,，因而使得這類化合物具有強度高、耐磨,、不易溶解等不同于線型結(jié)構(gòu)高分子的性質(zhì),。
橡皮筋是橡膠中（主要成分是聚異戊二烯）加了約3％的硫，由于交聯(lián)較少,，仍保留有線型結(jié)構(gòu)的特點,，而硬橡皮則是在橡膠中加入了約30％的硫，由于交聯(lián)多,，因而具有了典型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),。此外，酚醛樹脂等也是體型結(jié)構(gòu)的高分子化合物,。
板書
二,、高分子化合物的特性
（一）溶解性
提問
教師演示實驗或者讓同學(xué)回憶塑料口袋封口操作的過程，在封口操作中塑料袋表現(xiàn)出哪些性質(zhì),？說明高分子的什么性能,？
講解及互動
要求學(xué)生回答，封口時受熱熔化，冷卻又凝固,，說明線型高分子材料具有熱塑性,。
板書
（二）塑性和彈性
提問
橡皮、電木等體型結(jié)構(gòu)的高分子受熱不會熔化又是為什么,？
講解及互動
要求答出：體型結(jié)構(gòu)的高分子在鏈之間通過許多化學(xué)鍵互相交聯(lián),，限制了高分子鏈的移動。若溫度升高,，化學(xué)鍵斷裂,，所以體型結(jié)構(gòu)的高分子材料具有熱固性。
板書
（三）密度和機械強度
講述
高分子材料相對密度小,，強度高,，一些工程塑料的強度超過鋼鐵和其他金屬材料，如玻璃鋼的強度比合金鋼大1.7倍,，比鈦鋼大1倍,。由于高分子材料具有質(zhì)輕、強度高,、耐腐蝕,、價廉等諸多優(yōu)點，在不少場合已逐步取代金屬材料,，全塑汽車的問世就是典型的例子,。
板書
（四）電絕緣性
提問
生活中常見的物質(zhì)中哪些有電絕緣性？塑料等高分子材料有沒有電絕緣性,？
講解及互動
要求答出：鏈原子間以共價鍵結(jié)合,，無自由移動的電子存在。絕大部分有機高分子材料都具有電絕緣性,。
投影
課堂練習(xí)
1．生物學(xué)家預(yù)言,，21世紀(jì)是木材化工產(chǎn)品的世紀(jì)，利用木材得到纖維素,，用纖維素不能得到的物質(zhì)是（ ）,。
A. 蛋白質(zhì) B. 玻璃紙 C. 苯酚 D. 葡萄糖
2．橡膠屬于重要的工業(yè)原料。它是一種有機高分子化合物,，具有良好的彈性,，但強度較差。為了增加某些橡膠制品的強度,，加工時往往需要進行硫化處理,。即將橡膠原料與硫磺在一定條件下反應(yīng)。橡膠制品硫化程度越高,，強度越大,，彈性越差,。下列橡膠制品中，加工時硫化程度較高的是（ ）,。
A. 橡皮筋 B. 汽車外胎 C. 普通氣球 D. 醫(yī)用乳膠手套
課堂練習(xí)答案
1．AC,。
2．根據(jù)題示信息，橡膠制品的硫化程度越高,，強度越大,。橡皮筋、汽車外胎,、普通氣球和醫(yī)用乳膠手套都是大家常見的橡膠制品,，稍有生活常識的人都知道，這四種橡膠制品中汽車外胎的強度最大,，用來制造汽車外胎橡膠的硫化程度最高。答案選B,。
閱讀
閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,。
引入
塑料、合成纖維,、合成橡膠總稱三大合成材料,。它們是以石油、天然氣,、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料,，先制成單體，通過加聚或縮聚反應(yīng),，生成高聚物（稱為合成樹脂）,，再加入添加劑（如強固劑、填充劑,、增塑劑,、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑,、色料等）而成,。
“樹脂”原意是樹木分泌出的液體（不一定是油脂）、松香,、桃膠是來自松樹和桃樹的天然樹脂,，把人工合成的樹脂狀物質(zhì)叫做合成樹脂。
板書
三,、三大有機合成材料
投影
展示一些生活中常見的塑料和合成纖維的圖片,。
提問
它們?yōu)槭裁从羞@么廣泛的用途呢？
回答
因為它們具有下列優(yōu)良的性能：
（1）密度?。汉铣衫w維一般都比天然纖維輕,。
（2）性能好：強度大,、耐化學(xué)腐蝕、耐磨,、電絕緣性好等,。
（3）易加工。
合成材料的結(jié)構(gòu)決定了自己具有優(yōu)良的性能,。
合成材料的缺點是容易老化,、易燃燒、不耐高溫,，這也是由結(jié)構(gòu)決定的,。
板書
（一）塑料
講述
人們不僅能仿照自然界已有物質(zhì)的結(jié)構(gòu)合成性能相似的物質(zhì)，而且還能運用分子結(jié)構(gòu)理論合成新物質(zhì),。塑料是一大類,，除已知的聚乙烯、聚氯乙烯,、聚丙烯,、酚醛樹脂外，還有很多種,，例如：
聚四氟乙烯號稱塑料之王,，穩(wěn)定性極好，這是由于C―F鍵能大的緣故,。聚甲基丙烯酸甲酯即常用的有機玻璃,。錦綸-1010的單體癸二酸與癸二胺來自蓖麻油，它是一種工作塑料,。
塑料種類雖多,，但可歸納為兩大類。一類是熱塑性塑料,，它由線型高分子構(gòu)成,，遇熱變軟，遇冷變硬,，可以重塑,。另一類是熱固性塑料，它由體型高分子構(gòu)成,，一次塑成不能變型,。前者如聚氯乙烯、有機玻璃,，后者如酚醛塑料,、環(huán)氧樹脂等。
板書
（二）合成纖維
講述
人們把棉麻（植物纖維——糖類）和絲毛（動物纖維——蛋白質(zhì)）稱為天然纖維,。由于需求增大,，人們用不能紡紗的纖維素（棉短絨,、木材、麥秸,、稻草,、野生植物等）溶于特定溶劑中，仿照蠶吐絲的辦法,，壓擠入某種介質(zhì)中固化而成絲,，作為人造纖維，市售黏膠纖維布就是其中的一種,。
人造纖維與棉花的成分同屬纖維素,，性能相似，但強度差,，而且原料仍來自天然植物,，不能滿足日益增長的需要。于是以石油化工的三烯一炔（乙烯,、丙烯,、丁二烯和乙炔）、苯系物質(zhì),、苯酚、甲醛,、乙二醇等為主要原料,，先合成高聚物，再紡成絲,，稱為合成纖維,。
聚酰胺纖維（錦綸）在目前的合成纖維中強度最大，這是因為在分子鏈間除分子間作用力外,，還會形成氫鍵,，加強分子間的引力，再經(jīng)過拉伸,，結(jié)晶區(qū)域排列更整齊,，分子間作用力和氫鍵作用發(fā)揮得更好，展示圖表或幻燈,。
合成纖維與人造纖維總稱化學(xué)纖維,。合成纖維的強度大、耐磨,、耐化學(xué)腐蝕,，但保水性能、著色性能均不及人造纖維,，故常以混紡制品出現(xiàn),。
板書
（三）合成橡膠
講述
天然橡膠來源于巴西橡膠樹及某些草本植物,。定期把樹干劃開傷口，流出膠乳（膠體）,，用電解質(zhì)處理凝聚即得生膠,。生膠性能不好：受熱變軟，遇冷變脆,，不易成型,，易磨損老化，故需進一步處理才能制為成品,。加入S或S2Cl2使之“硫化”得硫化橡膠,。
一般加硫量占總量3％左右的橡膠彈性適宜，此時分子中不飽和鍵減少,，穩(wěn)定性增強,。如加大用硫量至30％，則雙鍵用盡而變硬（交聯(lián)增多）,，成為硬橡皮,。
天然橡膠生產(chǎn)速度受植物生長的限制，有些國家地區(qū)寒冷,，完全依靠進口,，出于戰(zhàn)略需要必須大力研制合成橡膠。但制造異戊二烯成本高,，不宜投產(chǎn),，人們按異戊二烯的“骨架”合成了多種橡膠，其中關(guān)鍵物質(zhì)是丁二烯,。
每種合成橡膠的性能都有各自突出的優(yōu)點和缺點,，所以常混合使用,。此外,，還制出了具有特殊性能的聚硫橡膠和硅橡膠。
投影
課堂思考題
1．三大合成材料在生產(chǎn),、生活和國防上有哪些用途,？為什么這樣廣泛？
2．從原料和成分上比較天然纖維和化學(xué)纖維,、人造纖維與合成纖維的差異,。
3．你知道哪些塑料？它們可分為幾大類,？寫出用單體制取它們的化學(xué)方程式,，指出反應(yīng)類型，這幾類塑料在結(jié)構(gòu)上和性能上有何不同,？
小結(jié)
三大有機合成材料的共同結(jié)構(gòu)特征：
 
作業(yè)
1．課外調(diào)查,。
（1）日常生活中所接觸到的高分子化合物有哪些,？
（2）舉出在日常生活中你所遇到的高分子材料所表現(xiàn)出來的優(yōu)良性能和缺點。
2．課后思考與練習(xí),。
 
【板書設(shè)計】
第四節(jié) 高分子化合物
一,、高分子化合物的概念
（一）高分子化合物
（二）高分子化合物的主要特征
二、高分子化合物的特性
（一）溶解性
（2）塑性和彈性
（3）密度和機械強度
（4）電絕緣性
三,、三大有機合成材料
（一）塑料
（二）合成纖維
（三）合成橡膠
 
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