第八章 合成材料第一节 有机高分子化合物简介教学目标1.使学生对有机高分子化合物的结构特点和基本性质有大致的印象；2.常识性介绍高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。教学重点有机高分子化合物的结构和基本性质。教学难点合成有机高分子化合物分子单体的判断。课时安排一课时教学方法1.通过几个问题引导学生得出高分子化合物的概念；2.通过学生已学过的聚乙烯、聚氯乙烯的结构简式和淀粉、纤维素的化学式，引导学生分析它们的结构特点，引出高分子化合物的三要素：链节、聚合度、单体；3.利用投影展示聚乙烯、聚氯乙烯和酚醛树脂的合成反应原理，让学生直观地了解高分子化合物的结构类型；4.运用多媒体三维动画演示由链到网的过程；5.通过演示实验使学生了解有机高分子化合物的基本性质。教学用具多媒体、投影仪、胶片、试管(3支)、酒精灯、火柴、有机玻璃粉末(0.5 g)、三氯甲烷(10 mL)、橡胶粉末(0.5 g)、汽油(10 mL)、聚乙烯塑料碎片(3 g)。教学过程引言前面咱们已和材料大家族中的两家子无机非金属材料和金属材料见过面并有一定的了解。还有一个重要的家庭高分子材料，虽时刻存在于我们身边，但被了解甚少。在这一家庭中按成员的来源分，分为天然高分子材料(如棉花、羊毛等)和合成高分子材料(如涂料、粘合剂等)。而且，随着社会的进步、科技的发展，合成高分子材料的作用日益重要。所以，我们很有必要来认识一下它们。板书第八章 合成材料引言合成材料即合成有机高分子材料，其主要成分为有机高分子化合物，现在回忆咱们曾经学过的高分子化合物有哪些？学生回忆并积极回答聚乙烯、聚氯乙烯、淀粉、纤维素等。问它们与普通的小分子的相对分子质量大小有何不同？生它们的相对分子质量都在几万到几千万之间，而小分子的相对分子质量很少上千。讲解由此，我们可以给高分子化合物下一个定义(和学生一起说)，相对分子质量在几万到几十万，甚至更高的化合物叫高分子化合物。过渡接下来，我们从高分子化合物的结构、性质和用途几方面来认识它们。板书第一节 高分子化合物简介师请大家写下聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂的结构简式和淀粉、纤维素的化学式。一同学到黑板上板演，其他同学在下面写引言通过这几个高分子化合物的结构简式或化学式，咱们以聚乙烯为例分析高分子化合物的结构特点。板书一、高分子化合物的结构特点生它们都是由简单的结构单元重复连接而成。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。(1)链节：组成有机高分子化合物的重复结构单元，如：CH2CH2的链节为CH2CH2；(2)聚合度：每个高分子里的链节重复次数，如：CH2CH2中聚合度为n；(3)单体：能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质，如：CH2CH2的单体为CH2=CH2。讲解所以，我们又将高分子化合物叫做聚合物或高聚物。投影练习1.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的结构简式可用 表示。设聚合度n为3000。回答下列问题：(1)指出有机玻璃的单体和链节。(2)求有机玻璃的相对分子质量。解析：(1)根据有机玻璃的结构简式可知，生成有机玻璃的化学反应方程式为：(2)根据相对分子质量=聚合度链节的式量，可知有机玻璃的相对分子质量=3000100=300000。(2)3000002.试以乙炔、氢气、氯气为主要原料，写出合成聚氯乙烯的化学方程式，并注明反应条件。过渡下面我们来看一下高分子化合物的结构类型。板书二、有机高分子化合物的结构类型。投影展示聚乙烯、聚氯乙烯的合成反应原理。师请同学们仔细观察它们分子的形状。生它们都是长链状的，像一条线。师聚乙烯分子和聚氯乙烯分子都是长链状的，而且聚氯乙烯分子的长链上还有支链，由于它们给人的印象是一条线，所以，我们把这种结构叫线型结构。投影展示高分子化合物形成高分子材料的过程。讲解高分子化合物分子以范德华作用力结合在一起，高分子间的作用力远大于小分子间的作用力，这就使得高分子材料强度大大增加。问所有的高分子化合物均为线型结构吗？请同学们看酚醛树脂的合成反应原理。投影展示酚醛树脂的合成反应原理。师通过投影酚醛树脂的合成反应原理，我们可看到，如果链状分子上有能起反应的官能团，还会互相反应使链与链之间形成化学键，从而把链与链联结起来，形成一张网。我们把这种网状的结构称为体型结构。高分子化合物的结构类型即线型结构和体型结构。板书1.线型结构2.体型结构过渡高分子化合物的结构决定其性质，高分子化合物会有什么样不同于小分子的性质呢？板书三、有机高分子化合物的基本性质1.溶解性演示实验81和82引导学生观察、记录并分析实验现象。生观察、记录现象：线型结构的有机高分子化合物(有机玻璃)能溶解在三氯甲烷里，溶解过程比小分子缓慢。体型结构的有机高分子化合物(橡胶)则不容易溶解，只是有一定程度的胀大。分析原因：从其结构看，线型高分子化合物分子之间以范德华力结合，而体型高分子化合物分子之间是化学键结合，化学键的能量远大于范德华力，而高分子之间的范德华力又远大于小分子之间的。所以，会出现实验中的现象。板书2.热塑性和热固性演示实验83找一学生代表来做生观察并记录现象：聚乙烯塑料受热到一定温度范围时，开始软化，直到成为可流动的液体；冷却后又变成固体，再加热、冷却，又出现液化、固化等重复现象。师这就体现了线型高分子的可塑性，而对体型高分子化合物一经加工成型就不会受热熔化，可见有热固性。师通过前面三大实验，结合大家观察到的现象，分析高分子化合物溶解性、受热时的变化与结构类型的关系。投影填写下表线型高分子体型高分子结 构性 质溶解性受热时的变化三分钟后给出上表所填内容师咱们来阅读教材上表81，不同材料制成的绳子能吊起重物的质量不同，而且相差甚远。高分子材料制成的绳子吊起重物的质量远大于其他材料制成的绳子吊起重物的质量。可见高分子材料的强度怎么样呀？生高分子材料的强度很大。板书3.强度大展示一段导线。师从这一段导线的截面处可看到，导线是由金属丝和护套组成。能导电的是(和学生一起说)中间的金属丝，那护套用在这儿做什么呢？生保护导线不漏电。问这是利用了它的什么性质？生电绝缘性。板书4.电绝缘性师电线、电缆的护套均为高分子材料，所以说，高分子材料具有电绝缘性。问为什么高分子材料不导电呢？生高分子化合物分子中只有共价键，而无可自由移动的电子，所以不导电。师能从结构上分析其性质，很好。小结本节课我们先了解了什么是高分子化合物，然后着重分析了高分子化合物的结构特点及基本性质，特殊领域使用的高分子材料有特殊的性能。高分子化合物的社会地位是越来越高了，但高分子化合物也有其不足之处，就是给环境带来了污染。所以，改进高分子材料的性能是高分子化合物研究的重要内容。作业P204习题2、3板书设计第八章 合成材料第一节 有机高分子化合物简介一、有机高分子化合物的结构特点二、有机高分子化合物的结构类型1.线型(链状)结构2.体型(网状)结构三、有机高分子化合物的基本性质1.溶解性2.热塑性和热固性3.强度大4.电绝缘性教学说明有机高分子化合物的结构和基本性质是本节的重点。在教学过程中以复习前边内容引出高分子化合态的概念，继而通过聚乙烯、聚氯乙烯的结构简式及淀粉、纤维素的化学式引导学生分析高分子化合物的结构特点，引出“链节”“单体”“聚合度”等概念。利用投影聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂的合成反应原理，使学生直观地了解高分子的结构类型。在进行高分子化合物基本性质的教学时，以演示实验和指导学生阅读、观察、总结为主，并引导学生分析基本性质与结构的关系。参考练习1.下列物质属于天然有机高分子化合物的是A.聚2甲基1，3丁二烯B.聚氯乙烯C.聚丙烯D.聚乙烯答案：A2.下列物质中有固定熔沸点的是A.煤油B.花生油C.油酸D.聚乙烯答案：C3.20世纪初，人类大量捕杀大象以获取象牙，造成地球上大象数量急剧减少。大量捕杀野生动物会造成生态系统失衡，引起地球自然环境恶化。试回答下列两个问题：(1)为什么大量捕杀野生动物会造成生态系统失衡？(2)后来人们研制出人造象牙，其主要成分结构是CH2O，它是通过加聚反应制得的，其单体是A.(CH3)2OB.CH3CHOC.HCHOD.CH3OH解析：(1)生态系统具有一定营养结构，各个营养级都有一定种类数目的生物，如果某个营养级的某种生物被捕杀，还可以由这个营养级的其他生物来代替，这是生态系统的自动调节能力，但是，一个生态系统的自动调节能力有一定限度，如果超过这个限度，生态平衡就遭到破坏。(2)因为是加聚反应，故其单体中有双键，应为nCH2=OCH2O。答案：(1)见解析 (2)C / 文档可自由编辑打印