第五章第三节功能高分子材料
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第三节功能高分子材料 教材分析 1、地位与功能 初中化学介绍了高分子化合物的一般概念，描述了塑料、合成纤维及合成橡胶在生活中的应用；化学2介绍了常见有机化合物的结构、性质和用途，以及高分子单体（乙烯、丙烯）的矿物来源、乙烯和丙烯等的聚合反应和应用；本书前四章又较深入地学习了常见有机化合物与天然高分子化合物的结构、性质和用途。在此基础上，本章较为简单地从相对分子质量大小说明高分子化合物与低分子化合物的区别，加成聚合反应与缩合聚合反应的基本特征，并以典型实例介绍了三大合成材料与功能高分子材料的合成、性能及应用。目的是让学生体验高分子材料在工农业生产、提高人民生活质量和高新科技领域中的重要作用。 2、内容选择与呈现 本节在了解功能高分子材料概念后，以高吸水性树脂为例，仍然从结构与性能的关系入手，由具有吸水性的天然高分子得到启示，用天然高分子改性或以亲水性的单体聚合获得高吸水性树脂、在具有高吸水性的同时，还要有不溶于水的性能，必须加入交联剂将线型结构转变为网状结构，使其既吸水又不溶于水。让学生感受到，在掌握了高分子的结构与性能的关系后，人们可以从需求的性能出发，设计出具有某种功能的高分子化合物、复合材料部分，只要举例说明涵义就可以了。 教学策略 当今国际社会普遍认为，能源、信息和材料是国民经济发展的三大支柱产业。材料是指人类利用化合物的某些功能来制作物件时所用到的化学物质。材料对人类社会的发展贡献巨大，它是人类赖以生存和发展的重要物质基础。没有耐高温、高强度的特殊结构材料，就不可能有今天的宇航技术；没有半导体材料，就不可能有目前的计算机技术；没有光导纤维，就不会出现信息的长距离传输，实现高速、高容量的光通讯；没有有机高分子材料，人类的生活就不会像今天这样丰富多彩。材料的发明和开发使用，极大地促进了人类社会的进步，是人类社会文明的重要标志之一。人类社会的发展历史，也可以说是一部材料科学和技术的发展史，材料代表着生产力的发展水平，历史上的石器时代、陶器时代、青铜器、铁
聚焦新型有机高分子材料 在近几年的高考中，有机高分子的命题大都以合成纤维、橡胶和塑料为背景，并和生产实际相结合。主要形式包括：一是由一种或几种单体加聚成高分子化合物或由加聚产物反推其单体；二是由一种或几种单体缩聚成高分子化合物或已知高分子的链节求其组成的单体。由于大多数合成材料的废弃物会给环境造成污染，因此“白色污染”与治理等都是高考命题的热点。 一、塑料 1.塑料的成分 塑料的主要成分是合成树脂，它的组成中还要根据需要加入某些具有特定用途的添加剂，如能提高塑料的增塑剂、防止老化的防老化剂等。 二、纤维 1.用木材、草类的纤维经化学加工制成的黏胶纤维又叫人造纤维。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，再经聚合制成的是合成纤维。二者均称化学纤维。
三、橡胶 1.根据来源不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。 2.合成橡胶的原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子。 应用举例： 【例题1】某高分子化合物的部分结构如下： ，下列说法不正确的是 A．聚合物的结构单元为 B．聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n
C．聚合物的单体为CHCl＝CHCl D．若n表示结构单元重复的次数，其相对分子质量为97n 解析：因为高分子主链上均为碳原子，又由于单体是重复的结构单元，且碳碳单键， 单键可以旋转，所以链节是 ，单体是CHCl＝CHCl。 答案：A 点拨：有机高分子几个概念比较 【例题2】卤代烃分子里的卤原子易与活泼金属阳离子结合，发生下列反应（X代表卤原子）： R－X + 2Na + X－R' R－R' + 2NaX R－X + NaCN R－CN + NaX 根据下列各物质的转化关系：
专题一 为课堂教学注入新的生命力 ---淡如何面对和认识新课程 南京金陵中学李惠娟 们常常会看到这样两种截然不同的景象，如右图所示。 其实，作为老师谁不希望自己的课堂精彩受欢迎？ 然而现实中不少老师发出这样的感慨和困惑： 比起以往，现在的学生（尤其城市）对学习的热情 越来越缺乏，对人间的真情越来越淡漠，…… 传统的教育似乎越来越乏力，老师的工作越来越辛 苦，身心越来越疲惫，成就感却越来越缥缈…… 究竟我们的教育出了什么问题？让辛苦的老师得不 到鼓励；让认真的学生无法获得肯定；让学以致用的梦 想无法落实！ 如果老师课堂上只是把一个个有理智、有情感的鲜活学生看成是一只只吞咽僵化知识的“饲料鸡”，学习的内容和过程抽离实际的生活情境，他们自然会对学习觉得无聊，对未来感到茫然，这样的教育终究是失败和悲哀的。 也许我们每个老师的脑际时隐时现地会思考这样一些问题： 问题1：“学习是什么？学习如何发生？以及如何使用知识？” 问题2：作为老师的我，今天的教育或教学，想给学生最关键、最宝贵的是什么？ 问题3：怎样才能把老师的辛勤付出、美好期待与学生的现在渴求、未来发展紧密相连？ …… 其实细细品味，这不是与新课程倡导的三维目标不谋而合吗？所以，我相信绝大多数老师的内心深处对新课程的是持赞同和欢迎态度的。 也许新课程的美好理念与面临的残酷现实似乎存在难以调和的矛盾，“高考考什么，老师教什么，学生学什么！”在现实中这样的教育现象并不少见，也许这是许多老师面对现实无奈的选择。不少老师进行新课改时顾虑重重，其中一点就是认为注重过程、方法的培养势必会影响学生知识技能的操练，因为高中三年的时间是个定量，只要会做题、考高分，现在社会就是这样评价你！ 我一直倍感中学老师重任在肩，不仅要为他们眼前高考的现实渴求着想，更要为他们的未来发展负责！也许小学还稚嫩，大学已成型，中学时代学生正处于身体发育、性格形成、思维养成最关键的阶段。中学对一个人的一生影响是非同寻常的！中学老师的人品修养、气
授课教案 第一次课 第一章绪论 第一节高分子化学的基本概念 高分子化合物结构，分子量，结构单元，重复单元，聚合度 第二节聚合物的分类与命名 按性质和用途，按主链结构，按组成的变化分类，根据原料单体命名，商 品名称和英文缩写 作业： 1 第二次课 第一章绪论 第三节聚合物的分子量及其分布 平均分子量的意义：数均分子量，重均分子量，粘均分子量，分布曲线。 多分散性和分子量分布 第四节高分子链的结构形态 作业：2，3，4 第三次课 第二章自由基聚合反应 第一节概述 单体取代基的电子效应对聚合反应种类的影响。 第二节自由基聚合的聚烯烃 聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯烯腈、聚乙酸乙烯酯和聚四氟乙烯的性能及应用。 第三节自由基聚合反应机理 链引发、链增长、链终止、链转移和阻聚。 作业：2 第四次课 第二章自由基聚合反应 第四节引发剂和引发作用
引发剂；引发剂的分解速率、半衰期和引发效率；诱导效应和 笼蔽效应 作业：4，9 第五次课 第二章自由基聚合反应 第五节自由基聚合反应动力学 自由基聚合速率方程的推导；温度对聚合反应速率的影响；自 动加速作用 作业：6，10 第六次课 第二章自由基聚合反应 第六节平均聚合度和链转移 动力学链长和聚合度；温度对聚合度的影响；链转移和平 均聚合度；向大分子的转移。 第七节聚合反应的单体 单体的聚合能力；单体结构和聚合物结构。 作业：11，12，13，14 第七次课 第二章自由基聚合反应 第八节阻聚剂和阻聚作用 阻聚剂和缓聚剂；烯丙基单体的自动阻聚作用。 第九节聚合反应实施方法 本体聚合；溶液聚合；悬浮聚合；乳液聚合。 作业：17，18，19 第八次课 第三章离子聚合反应 第一节正离子聚合和聚异丁烯 正离子聚合的烯类聚合物；催化剂和共催化剂；溶剂；正
新型有机高分子材料 教学目标 1．使学生初步了解两类新型有机高分子材料的功能和用途。 2．通过对新型有机分子材料的学习，培养学生的阅读能力和想象能力。 3．认识有机高分子材料在日常生活、高科技等领域中所发挥的重要作用，激发学生的学习兴趣和热爱科学、崇尚科学的精神。 教学重点、难点 功能高分子材料（高分子分离膜和医用高子材料）和复合材料的功能及用途。 教学方法 采用阅读、讨论相结合的方法。 教学过程 [提问]当代社会新技术革命的三大支柱是什么？ [学生回答]材料、能源、信息。 [介绍引入]其中材料又是能源和信息发展的物质基础。随着科学的发展，特别在一些高科技领域中人们对传统材料提出了更高的要求来适应科学发展的需要。有需求，科学家们就要想办法解决，因此产生了一系列的新型高分子材料。今天我们主要通过分析社会上急待解决的几个问题让学生发挥自己的想象来合成新型的材料。 [讲授新知]新型有机高分子材料 [问题]水资源危机是当今社会上的重要能源危机之一，思考有哪些方法可以解决？学生讨论，教师引导。 [学生总结回答]几种可行方法，如：节约用水、把污染的水净化或把海洋的水淡化。 [提问]如何把海水和污染的水去除杂质？ [学生回答]蒸馏、沉淀、磺化媒、过滤等方法。 [讲解]对学生所提的方法进行评价，帮肋找出错误或不足。蒸馏：不适合大量的生产；沉淀：海水中Na+不容易沉淀，而且这种化学方法还会引进其他杂质离子；磺化媒是用来软化硬水的，它的原理是把硬水中的Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+ 进行交换，除掉了Ca2+、Mg2+，但又引进了Na+。[设想]既然有能进行阳离子交换的树脂，能否设计可以进行阴离子交换的树脂？ [学生回答]可以。 [设想]即然有进行阳离子交换的树脂又有进行阴离子交换的树脂，那就可以把溶液分别通过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，这样原溶液中的离子就通过交换变成别的阴、阳离子，思考变成什么阴、阳离子最好？ [学生回答]转变成H+和OH?，最后得到不含其他离子的纯净水。 [讲解]科学家根据这样的思路已经把它应用到实际生活中，如生产去离子水，主要应用于锅炉用水等，但这种方法不适合大面积的生产生活用水。 [引导]通常化学中的过滤是用来固液分离，而我们要把海水淡化是希望让海水中的水分子“滤过”，但海水中的Na+、Cl?、Mg2+等不要“滤过”，有无这样的“滤纸”呢？（提示生物中的膜）[学生回答]合成一种像细胞膜一样的选择性透过膜，这种膜只能让水分子透过，而不能让其他离子透过。 [讲解]利用仿生学原理，我们只要让海水通过这层膜，Na+、Cl?、Mg2+等被拒之门外，而纯净的水
课题3 有机合成材料 原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！ 灵师不挂怀,冒涉道转延。——韩愈《送灵师》 镇海中学陈志海 本课题与前两课题的内容联系不大，但学习方法类同，所以学生在学习本课题时也应以自主学习、自主探究为主要学习方法。本课题包括有机化合物和有机合成材料两部分。第一部分有机化合物中的"探究"，让学生填写一些物质的化学式、组成元素和相对分子质量，然后通过比较、分析、讨论的方法自己归纳出有机化合物与无机化合物组成元素有什么不同，从相对分子质量的大小比较引出有机高分子化合物，同时教材从有机化合物中原子之间的结合方式的不同说明了有机物的数目异常庞大。 第二部分从学生的生活经验出发，主要介绍了常见的塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途，以及一些新型有机合成材料。目的是使学生认识化学与生活、生产的密切联系，以及材料在人类社会的发展中所起的巨大作用，提高学生的化学素养。教材还从结构与性质的密切关系的角度介绍了有机高分子化合物的结构特点和主要性质，并且通过实验验证了热塑性塑料和热固性塑料的性质差异，以及用图片列举了它们的不同用途。此外，教材还通过比较说明了合成纤维与天然纤维的不同性能。合成材料方便了人类的生活，但也带来了环境问题，教材用图表和文字介绍了治理“白色污染”的途径和方法，以及合成材料的发展前景，使学生认识学习化学的重要性，培养学生关注自然和社会的责任感，立足教材、立足学生实际，运用现代教学媒介，通过具体、直观材料，调动学生浓厚的学习兴趣。采取小组合作学习的方式，注重学生间相互交流、相互合作、相互探究，培养学生自主学习的能力。促使学生在合作中学习，在合作中提高，在合作中成长。 第1课时有机化合物和有机高分子材料
高分子化学实验教案
前言 高分子化学实验是高分子化学课程的重要组成部分，通过实验课程的训练，使学生掌握高分子合成的基本技能和方法，初步培养学生独立操作的能力和创新精神。 该讲义的实验内容包含了两类内容。一类是基础性实验，选取了具有代表性的单体，目的是使学生掌握自由基聚合，缩合聚合，高分子反应等化学反应的实施方法以及聚合反应动力学的研究方法。另一类是综合性实验，以研究某种聚合物的合成、改性和材料制备为目的，并非增加了难度，而是让学生学会综合分析问题和全面了解研究方法。这样，原来单个、孤立的实验通过完成某种目标联系在一起，既提高了学生的综合实验技能，也使其学习了基本的科学研究方法，为他们今后完成毕业论文和开展更高层次的研究工作奠定了基础。同时，将高分子化学实验室基本安全与防护的知识也写入了本讲义，这是学生通过实验教学应该学到并牢记的。 本讲义所有实验的选取和编排都是基于教学大纲对高分子化学实验课程的要求，在此基础上进行一些知识的扩展。 该讲义在编写过程中参考了国内出版的相关院校的实验教材，由于编者水平有限，其中难免存在缺点和不足之处，欢迎各位同仁教师以及学生们的批评指正。此外，本讲义在编写过程中得到了王自为老师，郝俊生老师的指导，他们的宝贵意见和热情鼓励，使这本讲义能够编写完成，在此一并致谢。 编者 2010年12月
目录 第一章高分子化学实验基础 ......................................................................... 错误!未指定书签。 一、化学试剂使用中的安全和防范............................................................... 错误!未指定书签。 二、实验的准备与操作 (1) 第二章基础高分子化学实验 (3) 实验1 乙酸乙烯酯的乳液聚合白乳胶的制备 (3) 实验2 乙酸乙烯酯的溶液聚合 (5) 实验3 聚乙烯醇的制备 (7) 实验4 聚乙烯醇缩甲醛的制备 (8) 实验5 脂肪二胺与二元酰氯的界面缩聚 (9) 实验6 苯乙烯的悬浮聚合 (11) 实验7 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合有机玻璃的制备 (13) 实验8 凝胶渗透色谱法测聚合物的相对分子量及相对分子量分布 (15) 实验9 膨胀计法测定苯乙烯本体聚合反应速率 (17) 实验10 熔融缩聚制备尼龙66 (19) 第三章试剂的精制 (21) 一、常用单体的精制 (21) 二、常用引发剂的提纯 (21)
《功能高分子材料》微型课教学过程及特色 （江阴市山观中学杭进华） 《功能高分子材料》是高中化学选修五中的一节内容，前面已经学习了传统的高分子材料，本节课重点介绍吸水性功能高分子材料的性能和结构特点。 第一部分教学过程 一、创设情境 一曲《时间都去哪儿了》把我们的思绪带进了温馨的童年。《时代周刊》评出20世纪最伟大的100项发明，其中“尿不湿”榜上有名！因为它解决了航天员在太空的排尿问题，我们无锡人唐鑫源发明了“尿不湿”，被美国誉为“太空衣之父”。我国的神7、神9航天员也都使用了尿不湿。因此，“尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！ 二、问题串设计 为了突出功能高分子的性能和结构这个重点，我设计了如下问题： 1、“尿不湿”应具备哪些重要性能？ 2、若请你设计，“尿不湿”应分几层？每一层材料应具有哪些性能？ 展示“尿不湿”介绍：内层是功能性“单向”渗水面料，水“只进不出”，否则皮肤会浸泡在尿液中；外层材料，必须不透水。设计者的灵感来源于对生活的细心观察——“不透水”的过程类似于水珠从荷叶上滚落——我们称之为“荷叶效应”。（PPT展示荷花叶）“尿不湿”的吸水功能主要中间层来承担，它是一种怎样的材料？我们通过实验来探究！ 三、活动串设计 为了化解功能高分子材料与传统高分子材料的区别这个难点，我对教材中的定量试验进行了改进，用生活中常见的棉花和餐巾纸来做对比实验。（实验视频）点拨提升：“尿不湿”的吸水性主要归功于功能基—COONa，那么传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？我引导学生从纤维素的结构简式入手考虑，得出吸水性主要归功于亲水基—OH,从而让学生总结出功能高分子材料的概念及分类。 四、反馈串设计
第五章离子聚合(ionic polymerization) 【课时安排】 5.1 引言20分钟 5.2 阳离子聚合2学时30分钟 5.3 阴离子聚合3学时 5.6 开环聚合2学时 总计8学时 【掌握内容】 1阳离子聚合常见单体与引发剂 2阳离子聚合聚合机理 3阳离子聚合离子对平衡式及其影响因素 4阴离子聚合常见单体与引发剂 5阴离子聚合聚合机理 6活性阴离子聚合聚合原理、特点及应用 7阴离子、阳离子聚合、自由基聚合的比较 【熟悉内容】 1. 假阳离子聚合、异构化聚合。 2. 阴离子聚合的自发终止；溶剂、温度与反离子对反应的影响。 【了解内容】 1. 阳离子聚合动力学。 2. 其它类的活性聚合。 【教学难点】 1. 阳离子聚合聚合机理。 2. 阴阳离子对平衡式影响规律。 3. 活性阴离子聚合条件、特点及其应用。 【教学目标】 1. 掌握阴阳离子聚合相关基本概念。 2. 掌握阴阳离子聚合常见单体与引发剂及聚合反应特点。 3. 能按规范写出正确的阴阳离子聚合引发反应式、聚合机理、应用反应式。 4. 运用计量聚合进行简单计算。 5.1 引言 5.2 阳离子聚合 【教学内容】 5.1 引言 5.2 阳离子聚合 5.2.1 单体 5.2.2 引发剂（亲电试剂） 5.2.3 聚合机理 5.2.4 聚合反应影响因素及特点 5.2.5 工业化品种 【授课时间】3学时30分钟 【教学重点】阳离子聚合常见单体与引发剂；聚合反应特点；离子对平衡式及其影响因素【教学难点】阳离子聚合聚合机理；离子对平衡式影响规律
【教学目标】 1 掌握阳离子聚合常见单体与引发剂及聚合反应特点 2 能正确写出阳离子聚合引发反应式、异丁烯等阳离子聚合机理 3能综合分析影响聚合反应速率的因素 【教学手段】课堂讲授，多媒体 【教学过程】 5.1 引言 一 定义 单体在引发剂作用下按离子历程聚合得到大分子的过程 二 特点 1反应条件苛刻 2聚合速率快 3离子活性高，反应介质影响大 三 意义 1.将难以自由基方式聚合的单体，以离子聚合方式合成新产品 2.同一单体通过自由基和离子聚合得到的产物的结构与性能不同 3.可设计 5.2 阳离子聚合 发展历史 反应通式 R-X →R -X + 5.2.1 单体 一 要求：足够亲核性，足够活性，一定稳定性 二 主要种类 1 带推电子取代基的乙烯基单体—异丁烯 2共轭烯烃—苯乙烯，丁二烯，异戊二烯 3含有带独电子杂原子的单体--烷基乙烯基醚 三 活性比较 烷基乙烯基醚?异丁烯?苯乙烯?异戊二烯?丁二烯 5.2.2 引发剂（亲电试剂） 一 要求：足够亲电性，反离子亲核性弱 二 种类 1质子酸：其引发阳离子为离解产生的质子H + (1)组成： 无机酸：H 2SO 4， H 3PO 4等 有机酸：CF 3CO 2H, CCl 3CO 2H 等 超强酸： HClO 4 ， CF 3SO 3H, ClSO 3H 等 (2)活性:反离子亲核性对活性有较大影响 HX →t-BuX H 2SO 4,H 3PO 4 →二,三聚体 R X +H 2C CH Y R CH 2CH Y 单体聚合 抗衡阴离子
第三单元高分子材料和复合材料 第4课时 功能高分子材料复合材料 【教学目标】 1?知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产生活、高新技术领域中的应用。 2?知道复合材料的组成特点，能举例说明常见复合材料的应用。 3?体验化学科学的进步与材料科学发展的联系， 能科学评价高分子材料的使用对人类生 活质量和环境质量的影响。 【板书】 四、功能高分子材料 复合材料 【引言】 什么是功能高分子材料？它的分类如何？它的性能和应用怎样？这些是我们这节课要 弄清楚 的。 【讲解】 一、功能高分子材料： 1 ?功能高分子材料的定义：功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又 有某些特殊功能的高分子材料。 (它是一类性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。 是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的一种新型材料。 ) 2 ?功能高分子材料的分类： 3?日常生活中常见的几种功能高分子材料： (1) 高吸水性树脂 高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料， 它本身不溶于水或有机溶剂，与水接触时 能在短时间内可吸收自身质量几百倍、上千倍，最高可达 5300倍的水，即使挤压也很难脱 水，被冠于超级吸附剂”的桂冠，因此可用作农业、园林、苗木移植用保水剂。高吸水性树 脂与苯、乙醇、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化学试剂混合时，可使试剂脱水，却不与试剂 发生化学反应。它吸收试剂中的水分后，变成一种凝胶状的物质。 (2) 导电性材料 如果在高分子中加入各种导电物质，如铁粉、铜粉、石墨粉等，就可制成导电橡胶、导 电塑 料、导电涂料、导电胶粘剂等。 (3) 医用高分子材料 a 性能：优异的生物相容性；很高的机械性能。 b ?应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。 【过渡】 不同的材料具有不同的性能， 每种材料都有它的优缺点。 如普通金属材料强度大， 但易 被腐蚀；普通陶瓷材料耐高温，但易碎裂；合成高分子材料强度大、密度小，但易老化。航 天工业需要强度大、耐高温、密度小的材料。海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。有没有 兼具它们优点的一种材料呢？复合材料的出现很好地回答了这个问题。 【板书】 二、复合材料 【板书】 1 ?复合材料的定义：复合材料是指两种或两种以上性质不同的材料组合而成的一种新 功能咼分子材料 r 物理功能高分子材料 分离功能高分子材料 -化学功能高分子材料 如：导电材料、光敏性材料、液晶高分子材料 如：膜材料、吸附分离功能材料 如：高分子试剂、高分子卤化剂
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］
第三节合成高分子化合物 1．本节教材主线 见演示文稿 2．本节内容的评价标准 ·了解合成高分子化合物的组成与结构特点；知道高分子化学反应的概念； ·能依据简单有机合成高分子的结构分析其链节和单体，能根据单体结构式确定加聚反应产物的结构式； ·理解加聚反应和缩聚反应的特点，掌握一些常见高分子化合物的反应（限于教科书中的反应）； ·知道高分子材料与高分子化合物的关系，了解新型高分子材料的优异性能及在高新技术领域中的应用； ·了解酯交换反应、橡胶硫化、高分子降解等的基本原理。 3．本节教材的几点说明 3．1有机玻璃的合成 ·设计意图： 以有机玻璃的合成为例，要求学生能够利用给出的信息，完成各步合成条件、产物的书写，从而进一步巩固有关加聚反应的知识。 ·实施建议： 可以组织学生讨论完成，但应注意要正确书写反应产物的结构简式和对应的反应条件。 为了引发学生的兴趣，还可以利用多媒体资料展示有机玻璃的工业生产过程和其他用途。 3．2脲醛树脂
·设计意图： “迁移应用”栏目与正文中“高分子化合物”的内容是紧密结合的。以脲醛树脂的广泛应用为例，让学生在体会高分子化合物作用的基础上，分析不同的高分子化合物的单体与链节。 ·实施建议： “迁移应用”栏目中的问题是一种常见的习题形式，在使用的时候，要注意教材对这类习题的难度是有一定限制的。这个“迁移应用”的目的旨在让学生能够根据加成聚合反应产物的化学式确定它的单体和链节；而对于缩聚物只要求学生掌握教材中出现的例子。 3．3高分子合成材料——塑料 ·设计意图： 以生活中常见的“塑料”这种高分子材料为例，让学生查找塑料标识来探究不同塑料的单体以及用途，旨在通过学生活动使他们体会到高分子材料的优异性能。 ·实施建议： 可以事先布置好学习任务，让学生以小组形式在课下找好各种塑料制品的标识，课堂上应充分组织学生交流讨论。 讨论的要点可以包括： 1)塑料的标识、名称及英文简称；2)塑料的化学式、单体； 3)塑料的特殊用途。 讨论的目的在于对用途不同的塑料进行分类，并初步了解塑料的成分，为后续内容的学习做好铺垫。
人教版高中化学教案【精品学案】 一、教材分析 当今国际社会普遍认为， 能源、 信息和材料是国民经济发展的三大支柱产业。 材料是指 人类利用化合物的某些功能来制作物件时所用到的化学物质。 材料对人类社会的发展贡献巨 大，它是人类赖以生存和发展的重要物质基础。没有耐高温、 高强度的特殊结构材料， 就不 可能有今天的宇航技术；没有半导体材料，就不可能有目前的计算机技术；没有光导纤维， 就不会出现信息的长距离传输， 实现高速、高容量的光通讯； 没有有机高分子材料，人类的 生活就不会像今天这样丰富多彩。材料的发明和开发使用，极大地促进了人类社会的进步， 是人类社会文明的重要标志之一。 人类社会的发展历史， 也可以说是一部材料科学和技术的 发展史，材料代表着生产力的发展水平，历史上的石器时代、陶器时代、青铜器、铁器时代 等，就是以材料作为标志来命名的。 可以相信，材料科学和材料技术的发展和突破，必将为 人类社会发展做出更大的贡献，把人类文明推向更高的层次。教学策略中可利用上网查询， 从历史的角度使学生体会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影， 通过对不同时期化学 材料发展过程的了解，使学生对化学科学发展的进程有所认识。 二、教学目标 1?知识目标 ⑴举出日常生活中接触到的新型高分子材料 ⑵认识到功能材料对人类社会生产的重要性。 2?能力目标. ⑴培养学生阅读、自学和讨论、归纳总结的能力 ⑵培养学生动手实验的能力 3?情感、态度和价值观目标 培养学生用科学的方法发现问题、认识问题的意识。 三、 教学重点难点 重点：举出日常生活中接触到的新型有机高分子材料， 的重要性。 难点：扩大学生的知识面，激发学生对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。 四、 学情分析 教材介绍的新型功能高分子材料的重点是较常见的高吸水性树脂和一些复合材料， 教学中可 作适当的补充， 教师可以收集多方面的素材， 介绍用于印刷的感光树脂、液晶高分子、 磁性 高分子、高分子导体、高分子药物、高吸水性树脂、高分子智能材料等。如高分子分离膜、 人造器官的图片、 实物和视频提供给学生， 使他们能够对所学内容有一个感性的认识， 以动员学生从身边熟悉的事物入手，将学生分成若干组，引导学生通过观察、调查、参观、 收集、阅读、讨论、角色扮演、实验等活动，突出学生自主实 践活动，自己撰写有关高分子 材料的论文。 除走出去参观， 也可以请进来， 安排一两次专业技术人员作功能高分子材料的 科普讲座等 第五章 进入合成有机高分子化合物时代 第三节 功能高分子材料 认识到功能材料对人类社会生活生产 也可
第三节功能高分子材料 教学目标 【知识与技能】 1、举出日常生活中接触到的新型高分子材料。 2、认识到功能材料对人类社会生产的重要性。 【过程与方法】 利用上网查询，从历史的角度体会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影，对化学科学发展的进程有所认识，培养用科学的方法发现问题，认识问题的意识。 【情感、态度与价值观】 扩大知识面，激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。 教学重点 功能高分子结构与性能之间的关系 教学难点 功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响 课时安排 1课时 教学过程 一、复习上节课学习的内容：——三大合成材料 三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。 二、新知识点讲解： 【引入】材料的重要性： 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，生物高分子材料，医用高分子材料，隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。 【板书】第三节功能高分子材料 一、功能高分子材料： 1．功能高分子材料的涵义： 功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 2．几种功能高分子材料： （1）高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团） 师：有了高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。又如，婴儿用的“尿不湿”可吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。 （2）高分子分离膜： ①组成：高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。 ②特点：能够让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。 ③应用：物质分离 （3）医用高分子材料： ①性能：优异的生物相溶性；很高的机械性能。 ②应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。（为拓展学生的知识面，下面再介绍另外一类新型高分子材料） 【板书】二、复合材料：
《7.2 乙烯与有机高分子材料》教案 第一课时 【教学目标】 知识与技能： 1.乙烯的用途和乙烯的分子结构。 2.乙烯的物理性质、乙烯的化学性质（加成、氧化、聚合）。加成反应的概念，聚合反应、加聚反应的概念。 3.烯烃的概念，烯烃的性质。 4.通过“三大合成材料”的实例，分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。 过程与方法：了解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应，聚合物的结构、性能特点。 情感态度与价值观：通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法，关注和爱护自然，树立社会责任感，培养环境保护意识。 【教学重难点】 重点： 1.乙烯的化学性质。 2.“三大合成材料”的结构与性能之间的关系。 难点：乙烯的化学性质（加成、氧化、聚合）。 【教学过程】 【第一课时】 一、乙烯的分子结构 （展示乙烯的球棍模型和比例模型）乙烯是一个平面型分子，即“六点共面”：二个C原子和四个H原子均在同一平面内，有一个C=C双键和四个C H -单键，它们彼此之间的键角约为120o。 乙烯共价键参数：
通过乙烯与乙烷分子中键长、键能等数据的比较，可以看出乙烯分子结构中碳碳双键（C=C）键长小于碳碳单键（C C -）；键能大于单键键能，但小于单键键能的两倍，结合乙烯的性质可认为双键中，两个键并不等同，其中一个键较稳定，另一个键较不稳定。从而说明乙烯的双键中有一个键容易断裂，这是乙烯化学性质比乙烷活泼的理论根据，这就在本质上加深了烯烃重要性质—加成反应和加聚反应的认识，进一步理解分子结构与性质的辩证关系。另外由于乙烯中存在碳碳双键结构，双键不能扭曲、旋转，这一点与乙烷有很大差异。 二、乙烯的重要性质 1．乙烯能使溴水和酸性 KMnO溶液褪色，这是检验饱和烃与不饱和烃的方 4 法。但两者的反应类型是不同的，前者是加成反应，后者是氧化反应。加成反应有二个特点：①反应发生在不饱和的C=C键上，双键中的不稳定的共价键断裂，不饱和的C原子与其它原子或原子团以共价键结合。乙烯可以与多种物质发生加成反应，例如卤素单质、卤化氢、水、氢气等。②加成反应后生成物只有一种（不同于烷烃的取代反应）。 乙烯通过溴水，现象：溴水褪色 1，2一二溴乙烷（液态） 乙烯与氢气加成 乙烯与氯化氢加成： 溴乙烷 乙烯与水加成：
功能高分子材料 ▲1、什么是功能高分子？什么是特种高分子？两者的区别和关系如何？ （1）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。 功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 （2）特种高分子材料：是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。 （3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。 ▲2、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？ （1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。（2）功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。 （3）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。 （4）高性能高分子：是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。 （从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能； 而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。） 3B、功能高分子材料的类型 （1）力学功能材料：①强化功能材料，②弹性功能材料。 （2）化学功能材料：①分离功能材料，②反应功能材料，③生物功能材料。 （3）物理化学功能材料：①耐高温高分子，②电学功能材料，③光学功能材料，④能量转换功能材料。 （4）生物化学功能材料：①人工脏器用材料，②高分子药物，③生物分解材料。 这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为8种类型。 （1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分 离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子 智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高 性能工程材料。 ▲1、什么是活性聚合？阴离子活性聚合的 特征是什么？ （1）活性聚合：是指引发速度远远大于增 长速度，并且在特定条件下不存在链终止反 应和链转移反应，亦即活性中心不会自己消 失的反应。二氯乙基氯/乙酸乙酯引发 （2）阴离子活性聚合的基本特点：①聚合 反应速度极快；②单体对引发剂有强烈的选 择性；③无链终止反应；④多种活性种共存； ⑤相对分子质量分布很窄。 ▲2、通过哪些途径可实现阳离子活性聚 合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？ （1）途径①设计匹配性亲核反离子，如 采用HI/I2引发体系引发烷基乙烯基醚进行 阴离子活性聚合②适当的lewis酸碱配对 引发，如采用二氯乙基铝/乙酸乙酯引发 （2）目前，烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙 烯及其衍生物、1, 3 —戊二烯、茚和α-蒎烯 等都已经实现了阳离子活性聚合。 ▲3、为什么基团转移聚合也属于活性聚合 范畴？ 基团转移聚合与阴离子型聚合一样，属“活 性聚合”范畴。基团转移聚合是以不饱和酯、 酮、酰胺和腈类等化合物为单体，以带有硅、 锗、锡烷基等基团的化合物为引发剂，用阴 离子型或路易士酸型化合物作催化剂，选用 适当的有机物为溶剂，通过催化剂与引发剂 之间的配位，激发硅、锗、锡等原子与单体 羰基上的氧原子结合成共价键，单体中的双 键与引发剂中的双键完成加成反应，硅、锗、 锡烷基团移至末端形成“活性”化合物的过 程。 包括①链引发反应，②链增长反应，③链终 止反应。 ▲4、自由基活性可控聚合有哪几类？ 阴离子活性聚合、阳离子可控聚合、基团转 移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚 合、活性开环歧化聚合等 ▲5、什么是高分子的化学反应？他们与小 分子的化学反应有什么异同点？影响高分 子化学反应的因素有哪些？ （1）高分子的化学反应：可以将天然和合 成的通用高分子转变为具有新型结构与功 能的聚合物的化学反应。 （2）与小分子的化学反应的相同点： 高分子可以进行与低分子同系物相同的化 学反应。例如含羟基高分子的乙酰化反应和 乙醇的乙酰化反应相同；聚乙烯的氯化反应 和己烷的氯化反应类似。 （3）与小分子的化学反应的不同点： ①在低分子化学中，副反应仅使主产物产率 降低。而在高分子反应中，副反应却在同一 分子上发生，主产物和副产物无法分离，因 此形成的产物实际上具有类似于共聚物的 结构。 （4）高分子的反应活性的影响因素： ①聚集态结构因素：结晶和无定形聚集态结 构、交联结构与线性结构、均相溶液与非均 向溶液等结构因素均会对高分子的化学反 应造成影响。 ②化学结构因素：a）几率效应：当高分子 的化学反应涉及分子中相邻基团作无规成 对反映时，某些基团由于反应几率的关系而 不能参与反应，结果在高分子的分子链上留 下孤立的单个基团，使转化程度受到限制。 b）邻近结构效应：分子链上邻近结构的某 些作用，如静电作用和位阻效应，均可使基 团的反应能力降低或增加。 6、有哪些制备特种与功能高分子的制备方 法？各有什么优缺点？ （1）功能高分子的制备方法主要有以下四 种类型： ①功能性小分子的高分子化；②已有高分子 材料的功能化；③多功能材料的复合；④已 有功能高分子的功能扩展。 （2）制备方法各自的优缺点： ①功能性小分子的高分子化：对功能性小分 子进行高分子化反应，赋予其高分子的功能 特点。 包括：a）带有功能性基团的单体的聚合，b） 带有功能性基团的小分子与高分子骨架的 结合，c）功能性小分子通过聚合包埋与高 分子材料结合。 主要优点是可以使生成的功能高分子功能 基分布均匀，聚合物结构可以通过聚合机理 预先设计，产物的稳定性较好。 精品文档
高分子化学实验 教案 部分一、实验指导
1. 实验内容及学时安排 高分子化学实验属于《高分子化学》课程的一部分，学时为8，开设两个实验，每个实验为4学时。开设时间为第四学年的上学期，具体内容和学时安排如下： 1. 苯乙烯悬浮聚合 2. 聚乙烯醇缩甲醛（红旗牌胶水）的制备 序号实验项目名称实验内容学时分配 1 苯乙烯悬浮聚合悬浮聚合合成苯乙烯离子交换树脂白球 4 2 聚乙烯醇缩甲醛的制备本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水 4 2. 预习情况检查方式 要求学生在实验前必须做好实验预习，否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容： ①检查实验预习报告 包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等； ②提问形式 老师在实验前要检查学生的实验预习情况，可采取口头提问的方式了解学是对实验的预习情况。 3. 讲解内容 讲解内容主要包括： 1 . 苯乙烯的悬浮聚合 【实验原理】 悬浮聚合时单体一小液滴状悬浮在水中进行的聚合, 单体中溶有引发剂, 一个小液滴相当于本体聚合中的一个单元. 从单体液滴转变为聚合物固体粒子, 中间经过聚合物－单体粘性粒子阶段, 为了防止粒子相互粘接在一起, 体系中需另加分散剂, 以便在粒子表面形成保护膜。因此，悬浮聚合一般由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组分组成。悬浮聚合的聚合机理与本体聚合相似，方法上兼有本体聚合的优点，且缺点较少，因而在工业上有做广泛的应用。 【实验注意事项】 ①反应时搅拌要快，均匀，使单体能形成良好的珠状液滴； ②80+ 1 ℃保温阶段是实验成败的关键阶段，此时聚合热逐渐放出, 油滴开始变粘易发生 粘连，需密切注意温度和转速的变化； ③如果聚合过程中发生停电或聚合物粘在搅拌棒上等异常现象，应及时降温终止反应并倾出反应物，以免造成仪器报废。
高分子材料课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分； 课程名称：高分子材料 所属专业：材料化学 课程性质：必修 学分：2 （二）课程简介、目标与任务； 课程简介：高分子材料是材料科学与工程科学科的一个重要组成部分，课程以聚合物材料为研究对象，从材料学基本知识为基础，结合高分子材料自身的特点，结合高分子材料的各类助剂，主要讲述了各类高分子材料的特征、物理性质（如力，电，摩擦学等性质）及应用领域；此外，也介绍了各类功能高分子材料的制备及主要品种，应用范围及其加工工艺。 目标与任务：本课程是针对材料化学专业开设的一门必修课。通过对本课程的学习，使学生掌握高分子材料结构，合成和性能三者之间的关系，了解主要高分子材料及其应用，并进一步掌握当今高分子材料的研究及发展现状，开阔视野，拓宽知识面。本课程以课堂讲述为主，辅以资料查阅文献调研及习题解答。 （三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接； 高分子材料这门课以高分子导论为基础，某些章节与高分子导论有紧密的联系，应课程要求，需要具备化学合成及高分子物理方面的基础知识。 （四）教材与主要参考书。 教材： 《高分子材料导论》主编：张留成化学工业出版社2007 主要参考书目： 1.《高分子材料》第二版，贾红兵，宋晔，杭祖圣，南京大学出版社，2013 2.《高分子科学教程》主编：韩哲文华东理工大学出版社2001 3.《高分子化学与物理教程》主编：赫立新、潘炯玺化学工业出版社1997 4.《高聚物结构、性能与测试》主编：焦剑、雷渭媛化学工业出版社2003 5.《高分子化学》主编：潘祖仁化学工业出版社第四版 6.Hall C. Polymer Materials. The Macmillan press LTD. 1981. 二、课程内容与安排 第一章高分子材料概述 第一节材料科学及其发展现状 第二节高分子材料的基本概念的命名和分类