高中化學教案：專題豐富多彩的生活材料第三單元高分子材料和復合材料第課時橡膠

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第三單元高分子材料和復合材料教學目標：1．了解有機高分子材料的分類,認識塑料、纖維、橡膠、功能高分子材料的區(qū)別。2．知道塑料的組成和分類，了解各種塑料的性能，列舉它們在生產生活中的應用.3．區(qū)別聚合反應的幾種類型，掌握加聚反應和縮聚反應兩大基本的聚合反應類型。4．通過調查研究，認識纖維的分類，了解常見纖維的組成和主要功能,體會纖維在日常生活中扮演的角色.5．理解橡膠材料的發(fā)展過程以及人們對有機高分子材料的改造與優(yōu)化。6．了解功能高分子材料的分類,列舉功能高分子材料在生產生活各個層面、高新技術領域中的應用。7．認識復合材料的結構，說出常見的復合材料及其應用。8．體驗化學科學的進步與材料科學發(fā)展的聯(lián)系,評價高分子材料的使用對人類生活質量和環(huán)境質量的影響。教學重點：加聚反應和縮聚反應的原理.教學難點:共聚與均聚、塑料制品與原料樹脂、熱塑性與熱固性、天然纖維與化學纖維、天然橡膠與合成橡膠等概念的區(qū)別與聯(lián)系。教學方法：聯(lián)系生活實際,調查研究并討論。課時安排：4課時教學過程：第三課時橡膠教學過程：【引言】前面兩節(jié)課，我們學習了有機高分子材料中的塑料、纖維，接下來,我們來認識第三大合成材料合成橡膠?！就队啊亢铣上鹉z的用途【教師講述】橡膠是制造飛機、汽車和醫(yī)療器械所必須的材料，是重要的戰(zhàn)略物資?！景鍟?．橡膠的分類【教師講解】天然橡膠是利用天然膠乳作為原料制造的。天然乳膠主要來源于橡膠樹（熱帶作物,原產地巴西，我國的海南等熱帶地區(qū)也有移植的橡膠樹)，天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯（)，請同學們試著寫一下這個加聚反應.【學生板演】【過渡】如果有人告訴你，人類使用橡膠輪子的歷史不過一百來年，你會感到非常吃驚。在過去的幾千年間，人們所坐的車使用的一直是木制輪子，或者在輪子周圍加上金屬輪輞。許多人都曾想到,應該用橡膠代替金屬來包裹車輪。1845年，英國工程師R．W．湯姆森出了個好主意，他在車輪周圍套上一個合適的充氣橡膠管，并獲得了這項設備的專利.到了1890年，輪胎被正式用在自行車上;到了1895年,被用在各種老式汽車上。令人驚奇的是，盡管橡膠是一種柔軟而易破損的物質，但卻比木頭或金屬更加耐磨。橡膠的耐用、減震等性能,加上充氣輪胎的巧妙設計，使乘車的人覺得比以往任何時候都更加舒適。隨著汽車數(shù)量的大量增加，用于制造輪胎的橡膠的需求量也變成了天文數(shù)字?！咎釂枴吭谑褂眠^程中人們發(fā)現(xiàn)了天然橡膠的什么缺陷？【學生回答】天然橡膠容易發(fā)生形變，且形變后不能復原。還容易發(fā)生老化.【提問】天然橡膠為什么容易發(fā)生形變且易老化？【學生回答】這是由天然橡膠的結構決定的。天然橡膠是線型高分子,在溫度較高或受力較大時,容易發(fā)生形變，且形變后不能復原。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，聚異戊二烯中含有“C＝C"，易發(fā)生加成反應和易被氧化，所以易老化?！咎釂枴刻烊幌鹉z容易發(fā)生形變，且形變后不能復原，還容易發(fā)生老化。那么,人類用什么辦法來突破天然橡膠材料的局限性呢?【板書】2．橡膠的硫化【教師講解】人們?yōu)榱烁纳铺烊幌鹉z的性能，工業(yè)上將天然橡膠分子與硫作用,使線型結構的橡膠分子通過硫橋交聯(lián)起來，形成體型結構。具體做法：把天然橡膠（生橡膠）、硫磺和碳黑等填料放在容器里，通入高壓蒸氣加熱，便得到硫化橡膠（熟橡膠）.【投影】硫化橡膠的交聯(lián)結構示意圖橡膠硫化后，由線型結構轉變?yōu)榫W(wǎng)狀結構，橡膠制品會變得更加堅韌和富有彈性?！就队罢故尽可鹉z與硫化橡膠的性質比較橡膠名稱性能特點生橡膠具有很強的彈性和良好的絕緣性、可塑性、隔水隔氣、抗拉和耐磨性，有較好的耐堿性能，但不耐強酸，耐一些極性溶劑，耐油性差,可溶解于甲苯等有機溶劑,在高溫或受力較大時易發(fā)生形變且不能復原。硫化橡膠具有很好的彈性且不易變形，有很好的耐磨性,很高的硬度，不變黏，不易折斷，在有機溶劑中不溶解，只發(fā)生溶脹?！舅伎疾⒒卮稹抠A存或使用時間長了的汽車輪胎、自行車車胎會發(fā)生龜裂，乳膠手套會發(fā)黏或變硬脆裂？【學生回答】一般橡膠制品只達到輕度交聯(lián)，高分子鏈上還有“C＝C"雙鍵。受氧氣、臭氧、日光等作用時，容易老化,彈性下降，變硬開裂或變軟發(fā)黏?！窘處熃M織討論】P107有一個“你知道嗎”的欄目，請同學們交流討論.“在日常生活中，我們用到哪些合成橡膠制品？它們各自具有哪些優(yōu)越的性能？【學生回答】交通運輸上用的輪胎；工業(yè)上用的運輸帶、傳動帶、各種密封圈；醫(yī)用的手套、輸血管;日常生活中所用的膠鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡膠為主要原料制造的；國防上使用的飛機、大炮、坦克，甚至尖端科技領域里的火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等都需要大量的橡膠零部件…………【過渡】由于橡膠需求量的不斷增加，導致天然橡膠遠遠不能滿足要求，人們在長期的生產和科學實驗中認識了天然橡膠的結構,受到啟發(fā)，成功地合成了多種合成橡膠，合成橡膠的出現(xiàn)代表著人類又一次突破了天然材料的局限性?！咎釂枴砍Ｓ玫暮铣上鹉z有哪幾種?特種橡膠有哪幾種？【學生回答】常用的合成橡膠有丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠。特種橡膠有聚硫橡膠、硅橡膠。【投影展示】合成橡膠的性能和用途性能用途丁苯橡膠熱穩(wěn)定性、電絕緣性、抗老化性好制輪胎、電絕緣材料、一般橡膠制品順丁橡膠彈性好、耐低溫、耐熱，粘結性差制輪胎、運輸帶、膠管氯丁橡膠耐日光、耐磨、耐老化、耐酸、耐堿、耐油性好,耐寒性差制電線包皮、運輸帶、化工設備的防腐襯里、膠粘劑等聚硫橡膠耐油性和抗老化性很好，耐化學腐蝕，彈性差制耐油、耐苯膠管、耐臭氧制品儲油設備襯里硅橡膠耐低溫和高溫，抗老化和抗臭氧性好，電絕緣性好，機械性能差，耐化學腐蝕性差.制各種在低溫、高溫下使用的襯墊以及絕緣材料、醫(yī)療器械及人造關節(jié)【結語】合成橡膠材料的出現(xiàn)，極大地方便了人們的生活。在這個領域，正如人們所接觸的幾乎所有領域一樣，有機化學家們猶如藝術大師，利用已有的材料創(chuàng)造出各種新型物質，并創(chuàng)造出比天然物質更好的物質，從而為人類造福。請同學們閱讀P107“化學史話—-—合成天然橡膠”，完成下列三