72乙烯與有機高分子材料教案導(dǎo)學(xué)案

/10《7.2乙烯與有機高分子材料》教案第一課時【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能：.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“三大合成材料”的實例，分別說明塑料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和用途。過程與方法：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。情感態(tài)度與價值觀：通過活動課研究、學(xué)習(xí)治理“白色污染”的途徑和方法，關(guān)注和愛護自然，樹立社會責(zé)任感，培養(yǎng)環(huán)境保護意識。【教學(xué)重難點】重點：.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：乙烯的化學(xué)性質(zhì)（加成、氧化、聚合）。【教學(xué)過程】【第一課時】一、乙烯的分子結(jié)構(gòu)（展示乙烯的球棍模型和比例模型）乙烯是一個平面型分子，即“六點共面”：二個C原子和四個H原子均在同一平面內(nèi)，有一個C=C雙鍵和四個C-H單鍵，它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯共價鍵參數(shù)：乙烯乙烷鍵長（m）1.33x10-101.54x10-10鍵角約120。109。28'鍵能（kJ/mol）615348通過乙烯與乙烷分子中鍵長、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，兩個鍵并不等同，其中一個鍵較穩(wěn)定，另一個鍵較不穩(wěn)定。從而說明乙烯的雙鍵中有一個鍵容易斷裂，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，進一步理解分子結(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)有二個特點：①反應(yīng)發(fā)生在不飽和的C=C鍵上，雙鍵中的不穩(wěn)定的共價鍵斷裂，不飽和的C原子與其它原子或原子團以共價鍵結(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雙鍵里的一個鍵斷裂，然后，分子里的C原子互相結(jié)合成為高分子長鏈。這種聚合反應(yīng)是通過加成而聚合，所以習(xí)慣上也稱為加聚反應(yīng)，其實質(zhì)是加成反應(yīng)，斷的是C=C雙鍵中的一個鍵。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。熔沸點逐漸升高，密度逐漸加大。均難溶于水。2?4個碳原子的烯烴，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)有一個對稱問題：如CH-CH-CH（丙烯）是不對稱烯烴，23若與不對稱分子加成時：也就是說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，簡稱馬氏規(guī)則）C.聚合反應(yīng)：把雙鍵中的一個鍵打開向兩端伸展加上括號和“n”，其它的原子或原子團則寫在該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：①選定的主鏈必須包括C=C在內(nèi)的最長碳鏈。②碳原子編號應(yīng)從離雙鍵最近的一端開始。③雙鍵的位置必須寫在母體名稱之前。第二課時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：合成樹脂、添加劑塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成樹脂。在塑料的組成中除了合成樹脂外，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其性能。如提高柔韌性的增塑劑，改進耐熱的熱穩(wěn)定性，防止塑料老化的防老化劑，賦予塑料的著色劑等。樹脂和塑料的關(guān)系：樹脂就是指還有跟各種添加劑混合的高聚物。塑料是由樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑所組成的，它的主要成分為是樹脂。有時這兩個名詞也混用，因為有些塑料基本上是由樹脂所組成的，不含或少含其他添加劑，如有機玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。2．塑料的主要性能熱塑性。樹脂為線型結(jié)構(gòu)，有熱塑性。熱固性。樹脂為體型結(jié)構(gòu)，有熱固性。聚乙烯塑料無臭、無毒、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．幾種常見塑料的性能和用途4．簡介幾種具有特殊用途的塑料：工程塑料、增強塑料、改性塑料等。［小結(jié)］通過以上的學(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，原料來源豐富、價格便宜、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”都具有強度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲蛀、不縮水等優(yōu)點，而且每一種還具有各自獨特的性能。它們除了供人類穿著外，在生產(chǎn)和國防上也有很多用途。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)、國防、交通及日常生活中。3．使用合成材料的負(fù)面作用及對策一些塑料制品所帶來的“白色污染”。目前，治理“白色污染”主要應(yīng)從減少使用和加強回收開始。從長遠(yuǎn)來看，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“三大合成材料”的實例，分別說明塑料、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】重點：乙烯的化學(xué)性質(zhì)。難點：“三大合成材料”的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系?！緦W(xué)習(xí)過程】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)簡式 ，空間構(gòu)型 。乙烯分子中含有 ，其中的一個鍵比較 ，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 。.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 。.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例按受熱時的特征熱塑性以熱塑性樹脂為基本成分，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脂為基本成分，加工成型以后變?yōu)椴蝗蹱顟B(tài)，如酚醛樹脂、脲醛樹脂等按應(yīng)用范圍及性能特點通用塑料通用性能，用途廣泛、產(chǎn)量大、價格低，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等工程塑料機械性能較好，強度高，可以代替金屬用作工程結(jié)構(gòu)材料，如聚酯、聚酰胺等3．幾種常見的塑料（1）聚乙烯名稱相對分子質(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：③應(yīng)用：4．有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點：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 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，無固定熔點具有熱 性，受熱不熔化特性強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好；高分子鏈越長，相對分子質(zhì)量越大，相互作用的分子間作用力就越強，高分子材料的強度越高。強度大、絕緣性好，有可塑性；高分子鏈之間交聯(lián)的程度越大，高分子材料的強度越高。常見物質(zhì)聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠酚醛樹脂、硫化橡膠例：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（ ）尿素氮原子上的氫原等可以