高二化学有机合成高分子材料教案.docx

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教学目的
使学生对有机高分子化合物的构造、性质有一个初步的了解。
初步懂得有关单体、构造单元、聚合度，热固性，热塑性等概念的含义。
一般了解有机高分子材料在生活中以及国民经济中的应用。教学重点
线型高分子和体型高分子的构造、性质及区分。教学过程：
[引入]写出以下物质的分子式和发生聚合反响的化学方程式。
〔1〕乙烯；〔2〕氯乙烯
〔1〕乙烯：CH2=CH2，发生聚合反响的方程式为
我们得到了两种分子量很大，构造呈长链状，分子量远远超过我们以前所学一些有机化合物如烃类、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖的化合物，这就是我们今日所要讲授的内容－合成材料。
[讲授知]前面我们已经学习了无机非金属材料和金属材料，今日我们开头学习高分子材料。按来源分，高分子材料可分为自然高分子材料和人工合成高分子材料，我们将材料的分类列为表 1。
表 1 材料分类
我们上一章曾经学习过一些自然高分子材料，如棉花、羊毛、自然橡胶等，而我们本节所要学习的是人工合成高分子材料。人工合成高分子材料的种类和使用量要远远大于自然高分子材料，在工农业生产和日常生活有着极为重要的作用，我们日常生活中使用的塑料袋、化纤服装、胶鞋等都是高分子材料，本节我们将有机高分子材料做一简要介绍。
第一节 有机合成高分子材料简介一、有机高分子化合物
高分子化合物
我们以前学过的一些有机化合物如烃类、醇、醛、酯等化合物，它们的相对分子质量较低，称为低分子化合物；而有机高分子化合物，例如我们上面所得到的聚乙烯、聚氯乙烯，它们的分子量都在几万甚至几十万以上，称为高分子化合物。高分子化合物和低分子化合物的主要区分一是相对原子质量，二是性质，有机高分子化合物的熔、沸点一般较高，表现出肯定的强度和硬度。高分子化合物虽然分子质量较大，便通常构造并不简单，它们是由简洁的构造单元重复连接而成的。下面我们来探讨有机高分子构造中的几个重要概念。
单体、链节和聚合度
聚乙烯分子可以用
来表示，它是由成千上万的乙烯分子
聚合而成的。
链节：高分子化合物中重复消灭的构造单元，如聚乙烯的构造单元是－CH2—CH2—。
聚合度：聚乙烯分子构造中的n 值表示高分子化合物中链节的重复次数，n 值越大，相对分子质量越大。
单体：能合成高分子化合物的小分子物质，如聚乙烯的单体是
CH2=CH2。
说明：
高分子化合是通过小分子化合物〔即单体〕通过聚合反响制得的。
高分子化合物可以看做是成千上万个链节重复连接而成的。
高分子化合物的相对分子质量＝链节的式量 聚合度〔n〕。
我们见到的一些高分子材料是由许很多多n 值不同的高分子构成的，因而高分子化合物是混合物，测得的相对分子质量是平均值。
二、有机高分子化合物的构造特点
有机高分子化合物的构造可分为线型高分子和体型高分子，〔指导学生观看课本相关图片〕。
线型构造
有些高分子由一个个链节连接起来，成千上成链节连成长链，如淀粉和纤维素的长链是由 C—C 键和 C—O 键相连接的，聚乙烯和聚氯乙烯是由C—C 键相连接的，线性构造的高分子材料，可以带支链，也可以不带支链。线型构造的高分子材料两个链间只有分子间作用力，没有化学键，而这一分子间的作用力随相对分子质量的增大而增加。
体型构造
体型构造是高分子链上能起反响的官能团跟别的单体或别的物质发生反响，分子链之间形成化学键产生一些交联，形成的网状构造，如硫化橡胶等，如下图：
橡胶硫化后，由线型构造转变为网状构造，橡胶制品会变得更加坚韧和富有弹性。
三、有机高分子化合物的根本性质
溶解性
[演示试验 1] 取有机玻璃粉末放入试管中，参加10mL 三氯甲烷，观看溶解的状况。
[演示试验 2] 取废轮胎上刮下的一些橡胶粉末放入试管中，参加 10mL
汽油，观看粉末是否溶解。
结论：线型高分子材料能溶解在适当的溶剂中，但溶解速度比小分子缓慢；体型构造的高分子材料不易溶解，只是有肯定程度的溶胀。
热塑性和热固性
[演示试验 3]在一支试管中放入聚乙烯塑料碎片约 3g，用酒精灯缓缓加热，观看塑料碎片软化和熔化的状况，等熔化后马上停顿加热以防分解。等冷却固化后再加热，观看现象。
[结论]聚乙烯塑料受热到肯定温度范围时，开头变软，直到熔化成流淌的液体。冷却后又变为固体。加热后又熔化，这种现象就是线型高分子的热塑性。
[说明]有些体型高分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性，如酚醛树脂。
强度
有机高分子化合物的强度一般都比较大。体型高分子化合物具有弹性， 硬度和脆性比较小；线型高分子化合物没有弹性，硬度和脆性较大。
电绝缘性
高分子化合物链里的原子是以共价键结合的，一般不易导电，所以高分子材料通常是很好的绝缘材料，广泛应用于电气工业上，如我们大家生疏的开关面板，就是用酚醛树脂〔俗称电木制造的〕。
小结：
表 2 高分子化合物的比较
构造特征
线性高分子化合物
由很多链节通过化学键相互连接成长链状，可带支链，也可以不带支链。
体型高分子化合物
除具有线型高分 子的长链状构造 外，长链之间通过化学键产生交联， 形成网状构造。
性质
溶解性
可溶解在适当的溶剂中，但 不易溶解，长期浸
溶解速度比起小分子化合 泡在溶剂中只能慢，最终形成均匀的高分子 发生肯定程度的溶液。 溶胀。
受热变化状况
具有热塑性，在肯定温度范 具有热固性，加热
围内，受热软化、熔化成流 成型后受热不能动的液体，冷却后又变固 熔化。
体，具有良好的可塑性。
较大
强度
电绝缘性
实例
一般不易导电，通常是电绝缘材料。
聚乙烯、聚氯乙烯、聚 酚醛树脂〔电木〕 苯乙烯