高中化學 52 應用廣泛的高分子材料課堂教案 新人教版選修5.doc

【課堂教案】2014年高中化學 5-2 應用廣泛的高分子材料 新人教版選修5課標要求能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點。課標解讀 1.明確合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點：線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(體型結(jié)構(gòu))。2理解高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，即結(jié)構(gòu)對性質(zhì)的影響。教學地位塑料、合成纖維、合成橡膠三大合成材料在人類日常生活中應用廣泛，為人們節(jié)省了大量金屬材料，節(jié)約了大量的能源，同時也對環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響。合成高分子材料在生活中的應用是高考命題的熱點，一般以選擇題形式出現(xiàn)。新課導入建議塑料、合成纖維、合成橡膠是20世紀人類的偉大成就，也是高分子化合物發(fā)展的重要成果。在科學技術(shù)迅速發(fā)展的今天，以塑料、合成纖維、合成橡膠為代表的合成高分子材料不僅給社會和人們生活帶來了巨大的變化，而且合成高分子材料的研制和生產(chǎn)水平，也成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標志之一。你了解“三大合成材料”的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)嗎？教學流程設(shè)計課前預習安排：看教材p104111，填寫【課前自主導學】，并完成【思考交流】。步驟1：導入新課，本課教學地位分析。步驟2：對【思考交流】進行提問，反饋學生預習效果。步驟3：師生互動完成【探究】。步驟6：引導學生自主總結(jié)本課時主干知識，布置課下完成【課后知能檢測】。步驟5：指導學生自主完成【變式訓練】和【當堂雙基達標】中15題。步驟4：教師通過【例1】和教材p104110的講解研析，對“探究 有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應特點”中注意的問題進行總結(jié)。課標解讀重點難點1.了解合成高分子材料(塑料、纖維、橡膠)的性質(zhì)和用途。2.了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面的貢獻。1.以典型實例說明高分子結(jié)構(gòu)對性能的影響。(難點)2.了解“三大合成材料”在生活中的應用。(重點)塑料1.通常所說的“三大合成材料”是指塑料、合成纖維、合成橡膠。2塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成樹脂，為了適應工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活的各種要求，還需要在高分子材料中摻入各種加工助劑來改進其性能。3塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致可分為三類：線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。4酚醛樹脂是用酚類與醛類在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。在酸催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛之間可縮合成線型結(jié)構(gòu)高分子；在堿催化下，可生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。1合成高分子材料的結(jié)構(gòu)和性能有什么關(guān)系？【提示】結(jié)構(gòu)決定性能，線型結(jié)構(gòu)具有熱塑性，網(wǎng)狀(體型)結(jié)構(gòu)具有熱固性。合成纖維1.纖維分為天然纖維和化學纖維，化學纖維又分為人造纖維和合成纖維。2合成纖維的“六大綸”是指滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸，其中被稱作“人造棉花”的是維綸。3寫出生成滌綸的化學方程式：nhooccoohnhoch2ch2ohhocococh2ch2oho(2n1)h2o合成橡膠1.合成橡膠發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有丁苯橡膠、順丁橡膠、合成天然橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠等品種。橡膠的相對分子質(zhì)量比塑料、合成纖維都高。2順式聚1,3丁二烯是線型結(jié)構(gòu)，分子鏈較柔軟，具有良好的彈性。順丁橡膠是順式聚1,3丁二烯與硫黃等硫化劑混煉而成的。2橡膠在加工過程中要加入硫黃等硫化劑進行硫化，其目的是什么？【提示】硫化劑的作用是打開橡膠分子中的雙鍵，以ss鍵將橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性，又有強度的橡膠。有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及反應特點【問題導思】常見的有機高分子化學反應有哪些？【提示】(1)降解(2)橡膠硫化(3)催化裂化盛放酸性kmno4溶液或溴水的試劑瓶，為什么不能使用橡膠塞？【提示】橡膠含有碳碳雙鍵，易被酸性kmno4溶液氧化，或與br2水發(fā)生加成反應。聚氯乙烯塑料為線型結(jié)構(gòu)，推測其具有什么性質(zhì)？【提示】熱塑性。1高分子化學反應的特點(1)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，高分子的化學反應主要取決于結(jié)構(gòu)特點、官能團與基團之間的影響。如碳碳雙鍵易氧化和加成，酯基易水解，羧基易發(fā)生酯化、取代等反應。(2)常見的有機高分子化學反應降解在一定條件下，高分子材料解聚為小分子。如有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)熱解為甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化鋇處理，能分解為苯乙烯。橡膠硫化天然橡膠(cch2ch3chch2)，經(jīng)硫化，破壞了碳碳雙鍵，形成單硫鍵(s)或雙硫鍵(ss)，線型變體型結(jié)構(gòu)。催化裂化石油催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃性氣體等。2高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)線型高分子體型(網(wǎng)狀)高分子結(jié)構(gòu)分子中的原子以共價鍵相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成一條很長的卷曲狀態(tài)的“鏈”分子鏈與分子鏈之間還有許多共價鍵交聯(lián)起來，形成三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解性能緩慢溶解于適當溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具有熱塑性，無固定熔點具有熱固性，受熱不熔化特性強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強度大、絕緣性好，有可塑性常見物質(zhì)聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠酚醛樹脂、硫化橡膠線型高分子為長鏈結(jié)構(gòu)，分子鏈之間不存在化學鍵，體型高分子為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鏈與鏈之間存在化學鍵。橡膠樹是熱帶植物，在我國海南已有大面積種植。從橡膠樹的膠乳中可提取天然橡膠，天然橡膠的成分是聚異戊二烯，其結(jié)構(gòu)為chch2cch3ch2。請回答下列問題：(1)天然橡膠能溶于汽油的根本原因是_。天然橡膠加入適當硫進行硫化后，其結(jié)構(gòu)由_變成_，因而硫化橡膠_(填“能”或“不能”)溶于汽油。(2)天然橡膠的單體是一種無色液體，將該無色液體加入溴水中，溴水_(填“能”或“不能”)褪色?！窘馕觥繌奶烊幌鹉z成分的結(jié)構(gòu)簡式chch2cch3ch2可知，天然橡膠為線型結(jié)構(gòu)的高分子，能溶于汽油等有機溶劑，同時鏈節(jié)中含有不飽和的碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應，使溴水褪色，當與硫進行硫化后，線型分子間通過硫原子發(fā)生交聯(lián)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故其性質(zhì)發(fā)生改變?！敬鸢浮?1)天然橡膠是線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不能(2)能絕大多數(shù)橡膠的結(jié)構(gòu)中有碳碳雙鍵或還原性物質(zhì)(如硫)，故橡膠有較強的還原性。因此，在實驗室中，盛放強氧化劑的試劑瓶不能用橡膠塞?，F(xiàn)有下列高分子化合物，請從下列各項中選擇出最恰當?shù)倪x項，將代號填入下表。(1)高分子結(jié)構(gòu)示意圖：(2)高分子材料的主要性質(zhì)特點：a具有熱塑性 b可溶于有機溶劑c不溶于有機溶劑 d具有確定的熔點(3)主要應用：(a)用于制備塑料薄膜(b)用于制備光學儀器(c)用于制備車輛輪胎硫化橡膠ch2ch2ch2cch3cooch3(1)(2)(3)【解析】(1)硫化橡膠為體型結(jié)構(gòu)；聚乙烯是線型結(jié)構(gòu)，無支鏈；有機玻璃也是線型結(jié)構(gòu)，但有支鏈。(2)線型結(jié)構(gòu)的高分子具有熱塑性，可溶于有機溶劑；體型結(jié)構(gòu)的高分子不具有熱塑性(有的有熱固性)，不溶于有機溶劑。高分子材料，不論線型結(jié)構(gòu)，還是體型結(jié)構(gòu)，都是混合物，沒有固定的熔、沸點。(3)硫化橡膠常用于制造車輛輪胎；聚乙烯可制備塑料薄膜；有機玻璃可制造光學儀器?！敬鸢浮苛蚧鹉zch2ch2ch2cch3cooch3(1)(2)ca、ba、b(3)(c)(a)(b)1三大合成材料的名稱(1)塑料；(2)合成纖維；(3)合成橡膠。2有機高分子材料的2種分類方法33個重要的化學反應nohnhchohohch2oh(n1)h2onhooccoohnhoch2ch2ohhocococh2ch2oho(2n1)h2onch2=chch=ch2ch2ch=chch21下列物質(zhì)不屬于合成材料的是()a人造纖維b順丁橡膠c有機玻璃 d錦綸纖維【解析】人造纖維為纖維素。【答案】a2下列塑料的合成，所發(fā)生的化學反應類型與另外三種不同的是()a聚乙烯塑料 b聚氯乙烯塑料c酚醛塑料 d聚苯乙烯塑料【解析】聚乙烯塑料為乙烯(ch2=ch2)發(fā)生加聚反應合成的；聚氯乙烯塑料為氯乙烯(ch2=chcl)發(fā)生加聚反應合成的；聚苯乙烯塑料為苯乙烯(chch2)發(fā)生加聚反應合成的；酚醛塑料為酚類與醛類在酸或堿的催化下發(fā)生縮聚反應合成的。【答案】c3下列高分子材料中，屬于體型結(jié)構(gòu)的是()a有機玻璃 b硫化橡膠c聚氯乙烯 d聚乙烯【解析】天然橡膠屬線型結(jié)構(gòu)，經(jīng)過硫化后形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，硫化橡膠屬于體型結(jié)構(gòu)。【答案】b4(2013西安高陵質(zhì)檢)下列說法正確的是()a合成纖維和人造纖維統(tǒng)稱為化學纖維b聚氯乙烯是熱固性塑料c錦綸絲接近火焰時先蜷縮，燃燒時有燒焦羽毛的氣味，灰燼為有光澤的硬塊，能壓成粉末d對于某些合成材料和塑料制品廢棄物的處理可以傾倒到海洋中【解析】聚氯乙烯是線型高分子材料，具有熱塑性；蛋白質(zhì)灼燒時有燒焦羽毛的氣味，錦綸無該現(xiàn)象；合成材料和塑料制品廢棄物傾入海洋中造成水體污染。【答案】a5生活中常用的聚酯纖維(的確良)的結(jié)構(gòu)簡式為：hocococh2ch2oho它是由a和b兩種單體縮聚而成。已知甲苯能在酸性高錳酸鉀存在下氧化成苯甲酸?，F(xiàn)要以二甲苯、乙烯為原料，經(jīng)過一系列反應來合成它。(1)在如下圖所示的括號中，填入所加物質(zhì)和反應類型，在方框中填入對應的有機物的結(jié)構(gòu)簡式：(2)a與c發(fā)生縮聚反應的化學方程式是_?！窘馕觥?1)根據(jù)聚酯纖維的結(jié)構(gòu)簡式，可以判斷聚酯纖維為縮聚產(chǎn)物，其單體為對苯二甲酸和乙二醇。故a為hooccooh，b為ch2brch2br，c為hoch2ch2oh。(2)a與c發(fā)生縮聚反應，a中羧基和b中羥基之間脫去水分子?！敬鸢浮?1)酸性高錳酸鉀溶液，氧化反應溴水，加成反應氫氧化鈉溶液，取代反應a：hooccoohb：ch2brch2brc：hoch2ch2oh(2)nhoch2ch2ohconhocohohocococh2ch2oho(2n1)h2o1下列物質(zhì)中，不屬于合成材料的是()a塑料b合成纖維c陶瓷 d合成橡膠【解析】了解高分子化合物的分類、三大合成材料等?！敬鸢浮縞2焚燒下列物質(zhì)，嚴重污染大氣的是()a聚氯乙烯 b聚乙烯c聚丙烯 d有機玻璃【解析】焚燒聚氯乙烯時產(chǎn)生含氯化合物，造成大氣污染?！敬鸢浮縜3下列高聚物經(jīng)簡單處理可以從線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是()ach2chch2ch2ch3bhohch2ohcch2chcch2cldch2chcl【解析】高分子從線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為體型結(jié)構(gòu)，要求線型結(jié)構(gòu)中必須還存在能發(fā)生加聚或縮聚反應的官能團，如雙鍵、羥基、氨基等。體型結(jié)構(gòu)的高分子特征是高分子鏈與高分子鏈之間相互交聯(lián)，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。b項中苯酚與甲醛的反應還可以發(fā)生在對位，相互交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；c項中的碳碳雙鍵還能繼續(xù)相互加成，相互交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 【答案】bc4丁腈橡膠ch2chchch2ch2chcn具有優(yōu)良的耐油、耐高溫功能，合成丁腈橡膠的原料是()ch2ch2ch3ccch3ch2chcnch3chchch3a bc d【解析】確定高聚物的單體，從其結(jié)構(gòu)看，應是加聚產(chǎn)物，應用“斷鍵再接”法易找出單體?！敬鸢浮縟5下列原料或制成的產(chǎn)品中，若出現(xiàn)破損不可以進行熱修補的是()a聚氯乙烯涼鞋 b電木插座c自行車內(nèi)胎 d聚乙烯塑料膜【解析】電木質(zhì)脆，受熱不能熔融，無熱塑性?！敬鸢浮縝6溫室效應引起國際的關(guān)注，我國也積極應對，采取措施。中科院首創(chuàng)用co2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相關(guān)說法合理的是()a聚二氧化碳塑料是通過加聚反應制得的b聚二氧化碳塑料與干冰互為同素異形體c聚二氧化碳塑料的使用也會產(chǎn)生白色污染d聚二氧化碳塑料與干冰都屬于純凈物【解析】co2的結(jié)構(gòu)簡式為coo，顯然由co2制得聚二氧化碳塑料是通過加聚反應完成的，聚二氧化碳是高聚物，屬于混合物，而干冰是化合物，屬于純凈物，而同素異形體是單質(zhì)。因聚二氧化碳可降解，所以不會產(chǎn)生白色污染。【答案】a7一種有機玻璃的結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于它的敘述不正確的是()ch2ccooch3ch3a該有機玻璃是一種線型結(jié)構(gòu)的高分子材料b該有機玻璃的化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯c可用過濾方法除去ccl4中的少量該有機玻璃d它在一定條件下發(fā)生水解反應時，co鍵發(fā)生斷裂【解析】該有機玻璃能夠溶解在ccl4中而并不形成沉淀，因此不可用過濾的方法除去。【答案】c8橡膠是一種重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，一般分為天然橡膠和合成橡膠兩類。丁苯橡膠是合成橡膠的一種，其結(jié)構(gòu)簡式為：chchch2ch2chch2下列說法正確的是()a它的單體是chchch2ch2chch2b丁苯橡膠是ch2=chch=ch2和chch2通過縮聚反應制得的c裝液溴或溴水的試劑瓶可用丁苯橡膠作瓶塞d丁苯橡膠會老化【解析】本題考查了丁苯橡膠的化學性質(zhì)和單體的推斷；丁苯橡膠是通過1,3丁二烯(ch2=chch=ch2)和苯乙烯(chch2)發(fā)生加聚反應得到的；由于鏈節(jié)中含有雙鍵，故能與溴發(fā)生加成反應，因此裝液溴或溴水的試劑瓶不能用丁苯橡膠作瓶塞；同時受氧氣、臭氧、日光，特別是高能輻射的作用，還容易老化。 【答案】d9下列對于廢棄塑料制品的處理方法中最有前景的是()a積極尋找紙等纖維類制品替代塑料b將廢棄物焚燒c將廢棄物填埋或傾倒于海洋中d將廢棄物用化學方法加工成防水涂料與汽油【解析】塑料在土壤中不降解，將其焚燒會污染大氣，將其傾倒于海洋中，因其不溶于水，故會污染海洋。纖維類制品雖沒有污染，但纖維的使用需要消耗大量的木材?！敬鸢浮縟10(2013丹東高二檢測)食品保鮮膜按材質(zhì)分為聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚偏二氯乙烯(pvdc)等種類。pvc被廣泛用于食品、蔬菜的外包裝，但它對人體有潛在危害。下列有關(guān)敘述中不正確的是()apvc保鮮膜屬于鏈狀聚合物，在高溫時易熔化，能溶于酒精bpvc的單體不能由pe的單體與氯化氫加成制得c鑒別pe和pvc，可將其放入試管中加熱，在試管口放置一濕潤的藍色石蕊試紙，如果試紙變紅，則為pvc；不變紅，則為ped等質(zhì)量的聚乙烯和乙烯分別完全燃燒，聚乙烯消耗的氧氣多【解析】pvc是氯乙烯的加聚產(chǎn)物，高溫時易熔化，能溶于酒精；pe是乙烯的加聚產(chǎn)物，ch2ch2=chcoohh2o(3)ch2chcooch313鹵代烴分子中的鹵原子與活潑金屬陽離子結(jié)合，發(fā)生下列反應：rx2naxrrr2naxrxnacnrcnnax根據(jù)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題：c2h3clbd(一種合成纖維)cf(一種合成橡膠)ae(一種合成塑料)(1)a的分子式是_，e的結(jié)構(gòu)簡式是_。(2)bd的化學