72乙烯與有機(jī)高分子材料教案導(dǎo)學(xué)案

/10《7.2乙烯與有機(jī)高分子材料》教案第一課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能：.乙烯的用途和乙烯的分子結(jié)構(gòu)。.乙烯的物理性質(zhì)、乙烯的化學(xué)性質(zhì)（加成、氧化、聚合）。加成反應(yīng)的概念，聚合反應(yīng)、加聚反應(yīng)的概念。.烯烴的概念，烯烴的性質(zhì)。.通過(guò)“三大合成材料”的實(shí)例，分別說(shuō)明塑料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和用途。過(guò)程與方法：了解“三大合成材料”典型代表物的有關(guān)聚合反應(yīng)，聚合物的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)活動(dòng)課研究、學(xué)習(xí)治理“白色污染”的途徑和方法，關(guān)注和愛(ài)護(hù)自然，樹(shù)立社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：.乙烯的化學(xué)性質(zhì)。.“三大合成材料”的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。難點(diǎn)：乙烯的化學(xué)性質(zhì)（加成、氧化、聚合）?！窘虒W(xué)過(guò)程】【第一課時(shí)】一、乙烯的分子結(jié)構(gòu)（展示乙烯的球棍模型和比例模型）乙烯是一個(gè)平面型分子，即“六點(diǎn)共面”：二個(gè)C原子和四個(gè)H原子均在同一平面內(nèi)，有一個(gè)C=C雙鍵和四個(gè)C-H單鍵，它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯共價(jià)鍵參數(shù)：乙烯乙烷鍵長(zhǎng)（m）1.33x10-101.54x10-10鍵角約120。109。28'鍵能（kJ/mol）615348通過(guò)乙烯與乙烷分子中鍵長(zhǎng)、鍵能等數(shù)據(jù)的比較，可以看出乙烯分子結(jié)構(gòu)中碳碳雙鍵（C=C）鍵長(zhǎng)小于碳碳單鍵（C-C）；鍵能大于單鍵鍵能，但小于單鍵鍵能的兩倍，結(jié)合乙烯的性質(zhì)可認(rèn)為雙鍵中，兩個(gè)鍵并不等同，其中一個(gè)鍵較穩(wěn)定，另一個(gè)鍵較不穩(wěn)定。從而說(shuō)明乙烯的雙鍵中有一個(gè)鍵容易斷裂，這是乙烯化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑的理論根據(jù)，這就在本質(zhì)上加深了烯烴重要性質(zhì)—加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步理解分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的辯證關(guān)系。另外由于乙烯中存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，雙鍵不能扭曲、旋轉(zhuǎn)，這一點(diǎn)與乙烷有很大差異。二、乙烯的重要性質(zhì)1.乙烯能使溴水和酸性KMnO溶液褪色，這是檢驗(yàn)飽和烴與不飽和烴的方4法。但兩者的反應(yīng)類型是不同的，前者是加成反應(yīng)，后者是氧化反應(yīng)。加成反應(yīng)有二個(gè)特點(diǎn)：①反應(yīng)發(fā)生在不飽和的C=C鍵上，雙鍵中的不穩(wěn)定的共價(jià)鍵斷裂，不飽和的C原子與其它原子或原子團(tuán)以共價(jià)鍵結(jié)合。乙烯可以與多種物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，例如鹵素單質(zhì)、鹵化氫、水、氫氣等。②加成反應(yīng)后生成物只有一種（不同于烷烴的取代反應(yīng)）。乙烯通過(guò)溴水，現(xiàn)象：溴水褪色1，2一二溴乙烷（液態(tài)）乙烯與氫氣加成乙烯與氯化氫加成：% H HH尹=\、十H-Br >H—C-C—HH 口 HEr溴乙烷乙烯與水加成：h-c-c-oh十H-OHHh-c-c-oh十H-OHHCHmCH20H（乙醇）2．可燃性：CH+3O點(diǎn)燃>2CO+2HO（液）+141kJ34 2 2 2現(xiàn)象：火焰較明亮，略帶黑煙（與甲烷相比較）3.加聚反應(yīng)，C=C雙鍵里的一個(gè)鍵斷裂，然后，分子里的C原子互相結(jié)合成為高分子長(zhǎng)鏈。這種聚合反應(yīng)是通過(guò)加成而聚合，所以習(xí)慣上也稱為加聚反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是加成反應(yīng)，斷的是C=C雙鍵中的一個(gè)鍵。三、烯烴的性質(zhì)：1．物理性質(zhì)：隨分子量的增大，烯烴的物理性質(zhì)呈現(xiàn)一定的規(guī)律性變化。熔沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸加大。均難溶于水。2?4個(gè)碳原子的烯烴，常溫下為氣態(tài)。2．化學(xué)性質(zhì)：與乙烯相似。易于起加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)等。a.氧化反應(yīng)：燃燒反應(yīng)：在氧氣或空氣中完全生成CO和HO。22被酸性高錳酸鉀氧化——使酸性高猛酸鉀溶液褪色。b.加成反應(yīng)：可與H、X、HX、HO等發(fā)生加成。TOC\o"1-5"\h\z22 2如：CH=CH—CH+H—CH—CH—CH2 32 3 2 3CH=CH—CH—CH+BrfCHBr—CHBr—CH—CH2 2 32 2 2 3烯烴的加成反應(yīng)有一個(gè)對(duì)稱問(wèn)題：如CH-CH-CH（丙烯）是不對(duì)稱烯烴，23若與不對(duì)稱分子加成時(shí)：也就是說(shuō)HCl中顯正電性的“H”主要加在丙烯雙鍵碳原子中帶H原子多的那個(gè)碳原子上。而顯負(fù)電荷的“Cl”加到帶氫少的雙鍵碳原子上。（此規(guī)則稱為馬爾可夫尼可夫規(guī)則，簡(jiǎn)稱馬氏規(guī)則）C.聚合反應(yīng)：把雙鍵中的一個(gè)鍵打開(kāi)向兩端伸展加上括號(hào)和“n”，其它的原子或原子團(tuán)則寫在該C原子的上或下方，如：四、烯烴的通式：CH（n>2）;與C原子數(shù)相同的環(huán)烷烴互為同分異構(gòu)體。n2n烯烴的同分異構(gòu)體的情況要比烷烴復(fù)雜得多，所以判定是不是同分異構(gòu)體應(yīng)注意：如①CH二CH-CH-CH與CH-CH=CH-CH是由于雙鍵的位置不同而2 23 3 3引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象。烯烴分子的最簡(jiǎn)式均為CH，所以不同烯烴的C、H元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是一樣2的。五、烯烴的命名烯烴的命名原則與烷烴基本相同，但又有差異，要注意以下幾點(diǎn)：①選定的主鏈必須包括C=C在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈。②碳原子編號(hào)應(yīng)從離雙鍵最近的一端開(kāi)始。③雙鍵的位置必須寫在母體名稱之前。第二課時(shí)合成材料的品種很多，按用途和性能可分為合成高分子材料（包括塑料、合成纖維、黏合劑、涂料等）；功能高分子材料（包括高分子分離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹(shù)脂等）和復(fù)合材料。其中，被稱為“三大合成材料”的塑料、合成纖維和合成橡膠應(yīng)用最廣泛一、塑料1．塑料的組成：合成樹(shù)脂、添加劑塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成樹(shù)脂。在塑料的組成中除了合成樹(shù)脂外，還有根據(jù)需要加入的具有某些特定用途的加工助劑以改進(jìn)其性能。如提高柔韌性的增塑劑，改進(jìn)耐熱的熱穩(wěn)定性，防止塑料老化的防老化劑，賦予塑料的著色劑等。樹(shù)脂和塑料的關(guān)系：樹(shù)脂就是指還有跟各種添加劑混合的高聚物。塑料是由樹(shù)脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑所組成的，它的主要成分為是樹(shù)脂。有時(shí)這兩個(gè)名詞也混用，因?yàn)橛行┧芰匣旧鲜怯蓸?shù)脂所組成的，不含或少含其他添加劑，如有機(jī)玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要決定于樹(shù)脂的本性，但添加劑也起著重要作用。2．塑料的主要性能熱塑性。樹(shù)脂為線型結(jié)構(gòu)，有熱塑性。熱固性。樹(shù)脂為體型結(jié)構(gòu)，有熱固性。聚乙烯塑料無(wú)臭、無(wú)毒、具有優(yōu)良的耐低溫性能，最低使用溫度可達(dá)-100℃,化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸、堿的侵蝕；常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良。3．幾種常見(jiàn)塑料的性能和用途4．簡(jiǎn)介幾種具有特殊用途的塑料：工程塑料、增強(qiáng)塑料、改性塑料等。［小結(jié)］通過(guò)以上的學(xué)習(xí)我們可以知道，合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致可以分為三類：線型結(jié)構(gòu)、支鏈性結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（也稱為體型結(jié)構(gòu)）二、合成纖維1．纖維的分類合成纖維性能優(yōu)異，原料來(lái)源豐富、價(jià)格便宜、用途廣泛，生產(chǎn)不受氣候等自然條件的限制。2．“六大綸”的性能和重要用途滌綸（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維）、錦綸、腈綸、丙綸、維綸（聚乙烯醇、人造棉花）和氯綸。滌綸的制備原理：“六大綸”都具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲(chóng)蛀、不縮水等優(yōu)點(diǎn)，而且每一種還具有各自獨(dú)特的性能。它們除了供人類穿著外，在生產(chǎn)和國(guó)防上也有很多用途。例如，錦綸可制衣料織品、降落傘繩、輪胎簾子線、纜繩和漁網(wǎng)等。

3．幾種具有某些特殊性能的合成纖維芳綸纖維、碳纖維、耐輻射纖維、光導(dǎo)纖維和防火纖維。三、合成橡膠1．橡膠的分類［投影］「天魅橡膠橡膠J 橡膠J 通用橡膠］合成橡膠＜二 ［特種椽胺-丁苯椽膠順丁橡膠二氯丁橡膠整硫椽胺！有耐油性哇橡膠，有耐熱、硒寒性合成橡膠一般具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。順丁橡膠的制備原理：2．合成橡膠的性能和主要用途相比而言，合成橡膠一般在性能上不如天然橡膠全面，但它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通及日常生活中。3．使用合成材料的負(fù)面作用及對(duì)策一些塑料制品所帶來(lái)的“白色污染”。目前，治理“白色污染”主要應(yīng)從減少使用和加強(qiáng)回收開(kāi)始。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可逐步以可降解塑料取代現(xiàn)在普遍使用的塑料，從根本上解決“白色污染”的問(wèn)題。［小結(jié)］這節(jié)課我們主要了解高分子合成材料的分類及主要用途?！?.2乙烯與有機(jī)高分子材料》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】.乙烯的用途和乙烯的分子結(jié)構(gòu)。.乙烯的物理性質(zhì)、乙烯的化學(xué)性質(zhì)（加成、氧化、聚合）。加成反應(yīng)的概念，聚合反應(yīng)、加聚反應(yīng)的概念。.烴的概念和性質(zhì)。.通過(guò)“三大合成材料”的實(shí)例，分別說(shuō)明塑料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和用途?！緦W(xué)習(xí)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：乙烯的化學(xué)性質(zhì)。難點(diǎn)：“三大合成材料”的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、乙烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備1．乙烯的結(jié)構(gòu)乙烯的分子式 ，電子式 ，結(jié)構(gòu)式 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ，空間構(gòu)型 。乙烯分子中含有 ，其中的一個(gè)鍵比較 ，容易 ，所以乙烯的化學(xué)性質(zhì)比較 。2．乙烯的性質(zhì)(1)加成反應(yīng)：乙烯可與Br(使溴水褪色)、H、HCl、HO等發(fā)生加成2 22反應(yīng)，寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。(2)氧化反應(yīng)：①乙烯可以燃燒；②乙烯可以使酸性KMnO。4(3)加聚反應(yīng)： 。二、烯烴的通性1．通式 ，結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 。.性質(zhì)：①物理性質(zhì)一般隨著碳原子數(shù)目的變化而變化；②化學(xué)性質(zhì)與乙烯相似，比較活潑，容易發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和加聚反應(yīng)等。三、炔烴的通性.通式 ，特點(diǎn) 。.性質(zhì)：①物理性質(zhì)一般隨著碳原子數(shù)目的變化而變化；②化學(xué)性質(zhì)與乙炔相似，容易發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)等。四、塑料

1．塑料的成分：主要是 含有少量使其具有某些特定性能的加工助劑，如能提高柔韌的增塑劑。改進(jìn)耐熱性的熱穩(wěn)定劑，防止老化的防老化劑等。2．塑料的種類：分類的原則類型特征和實(shí)例按受熱時(shí)的特征熱塑性以熱塑性樹(shù)脂為基本成分，受熱軟化可反復(fù)塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等熱固性以熱固性樹(shù)脂為基本成分，加工成型以后變?yōu)椴蝗蹱顟B(tài)，如酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等按應(yīng)用范圍及性能特點(diǎn)通用塑料通用性能，用途廣泛、產(chǎn)量大、價(jià)格低，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等工程塑料機(jī)械性能較好，強(qiáng)度高，可以代替金屬用作工程結(jié)構(gòu)材料，如聚酯、聚酰胺等3．幾種常見(jiàn)的塑料（1）聚乙烯名稱相對(duì)分子質(zhì)量密度熔融溫度性質(zhì)不同的原因（分子結(jié)構(gòu)）用途高壓聚乙烯低壓聚乙烯（2）酚醛塑料（俗稱 ）①制備： 與 在 的催化下進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得的高分子化合物。酸催化下反應(yīng)方程式：堿催化下的產(chǎn)物：

②特點(diǎn)：③應(yīng)用：4．有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致分為二類：【思考與交流】尿素（HNCONH）是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物隨人尿排出體外。，2【思考與交流】尿素（HNCONH）是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物隨人尿排出體外。，22—*向 立犍形鉆構(gòu) 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(jià)鍵相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成一條很長(zhǎng)的卷曲狀態(tài)的“鏈”分子鏈與分子鏈之間還有許多共價(jià)鍵交聯(lián)起來(lái)，形成三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解性 緩慢溶解于適當(dāng)溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具有熱 性，無(wú)固定熔點(diǎn)具有熱 性，受熱不熔化特性強(qiáng)度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好；高分子鏈越長(zhǎng)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，相互作用的分子間作用力就越強(qiáng)，高分子材料的強(qiáng)度越高。強(qiáng)度大、絕緣性好，有可塑性；高分子鏈之間交聯(lián)的程度越大，高分子材料的強(qiáng)度越高。常見(jiàn)物質(zhì)聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠酚醛樹(shù)脂、硫化橡膠例：下列高聚物經(jīng)簡(jiǎn)單處理可以從線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是（ ）尿素氮原子上的氫原等可以