人教版高中化学选择性必修3 第五章《合成高分子》教案

人教版（2019）高中化学选择性必修3第五章合成高分子教案

第一节合成高分子的基本方法

【教材分析】

教学中通过学过的具体物质，指出淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯及聚氯乙烯等都是有机高分

子化合物。这样既联系了前面学过的知识，乂使学生容易识别有机高分子化合物。高分子化合物是

小分子通过聚合反应制得的，对于教材中出现的结构单元、链节、聚合度与单体等几个概念，结合

1〜2个典型例子，要求学生知道它们是研究有机高分子化合物时常用的几个名词就可以了，不必加

深和拓宽。教学中注意培养学生密切联系自己的生活实际，细心观察，从生活中学习化学的方法。

初步体验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。

【教学目标与核心素养】

课程目标学科素养

1.了解聚合物的组成与结构特点，认识单a.宏观辨识与微观探析：了解聚合物的组成与

体和单体单元（链节）及其与聚合物结构的结构特点，认识单体和单体单元（链节）及其与

关系。

聚合物结构的关系

2.理解合成高分子的基本方法一一加聚反

b.证据推理与模型认知：理解合成高分子的基

应和缩聚反应的原理及反应特点。

本方法----加聚反应和缩聚反应的原理及反应

特点

【教学重难点】

教学重点：单体和单体单元（链节）及其与聚合物结构的关系，加聚反应和缩聚反应的原理及反应

特点。

教学难点：加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。

【课前准备】

讲义教具

【教学过程】

【新课导入】

高分子科学从诞生到现在还不足百年，但完整的高分子材料工业体系已经建立。除了塑料、合成纤

维、合成橡胶三大合成材料，现代高分子材料正向功能化、智能化精细化方向发展，出现了具有光

学、电学、生物医学、吸附分离等功能的高分子，与能源、国防、航空航天、电子信息、医疗健康和

现代农业考领域的需求密切相关。

高分子的组成和结构特点决定/高分子的性质，是确定高分子合成方法及应用领域的基础，也是我们

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学习和认识高分子的基本视角.

任务一：认识合成高分子

1.高分子的合成是利用有机物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高分子的过程。

2.高分子的相对分子质量比一般有机物大得多，通常在10°以上；一般有机物的相对分子质量具有

明确的数值，而高分子的相对分子质量却是一个平均值，因为聚合反应得到的是分子长短不一的混合

物。

3.合成高分了的基本方法包括加成聚合反应与缩合聚合反应，前者般是含有双键的烯类单体发生

的聚合反应，后者一般是含有两个（或两个以上）官能团的单体之间发生的聚合反应。

任务二：认识加聚反应和缩聚反应

1.加聚反应：

（1）定义：有机小分子通过加成反应生.成高分子的反应，称为加成聚合反应（简称加聚反应）。

（2）加聚反应的相关概念

①单体一一能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物一一含有碳碳双键（或碳碳三键）

的有机物单体

②链节——高分子化合物中化学组成相同、可重复的结构，也称重复结构单元

③聚合度一一高分子链中含有链节的数目，通常用n表示

④加聚物一一由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物，相对分子质量=链节的相对质量Xn

2.加聚反应的案例分析

聚食物

〃CH、催化剂，［CH、-工

单体链节聚合度

CH2=CHCH3：HCH2=CHCH3-CH玉

CH-

CH：=CHC1：HCH2=CHC1—>壬CHrCH玉

Cl

CH,=CHCN：〃CH,=CHCN—»毛CH,一CH玉

~|

CN

3.加聚反应常见类型

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玉

(1)单烯燃加聚：n—C=C-

(2)共轲二烯煌加聚：n—C=C—C=C-

=CH——CH=CH,+

(4)快煌加聚：〃一C三C—■£­€=€3n

CH、一CH

(5)开环加聚:如〃\2/^£CH—CH—oi

022

4.加聚产物单体的判断方法

(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其单体必为一种，将两个半键闭合即得对

应单体。

(2)凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双犍的聚合物，其单体必为两种，在中央划线

断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。

(3)凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其断键规律是“有双键，四个碳：无

双键，两个碳”，划线断开，然后将单键变双键，双键变单健即得对应单体。

(4)凡链节主链上有多个碳原子(〃>2),且含有碳碳双键的高聚物，若采用“见双键，四个碳”的断

键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的

化合物参与了加聚反应。

ECH—CH、CH=CH^—CH,—CH,i

如人Z2

的单体为两种单烯烽和一种乙焕。

任务三：认识缩合聚合反应

1.定义：单体分了间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应).

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2.缩聚反应与加聚反应的重要不同是缩聚反应产物除了生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产

nHOC（CH2）4^OH+nHO（CH2）2OH

物的生成，而加聚反应产物只生成加聚物。

OO

HOfC(CH2)4C-O(CH2)2O-feH+(2n—1>H2O

3.书写缩聚物的结构简式时，要注明端基原子或原子团。

00

_||II1

HO£C(CH2)4C—O(CH2)2O9nH

端基原子团原子

4.缩聚反应常见类型

(1)二元酸与二元醇之间

(2)羟基竣酸之间

(3)氨基酸之间

(4)二元酸与二胺之间

5.书写缩聚反应化学方程式时要注明

(1)注明。

(2)生成小分子的个数，若由一种单体缩聚小分子数一般为〃一1,两种单体缩聚，小分子数一般为2〃

-1O

6.示例：完成下列物质发生缩聚反应的化学方程式。

0

催化剂

v

(1)nHO—C(CHJ5OH

00

II/=\Ifmo

（2）nHO—OH+〃国）一（黑）4—CW

（对苯二甲酸）（1,4-丁二醇）

00

HO-EC—~C—0（CH、）40iH+（2〃-l）H,0。

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(3)nCII,—COOII+nCIL^CII—COOII—>

I23|

NH2NH2

0CH,0

rIIIII

H^NH—CH,—C—NH—CH—C+OH+(2〃-1)H,O。

7.缩聚产物单体的判断方法

0o

r「rILII

HZ—R玉OH、H{O—R—C%OHH—\HRC$OH

(D若高聚物为、，其

单体必为一种。

00

IIII

(2)凡链节中含有一C—0一的高聚物，其单体为酸和醇，将—C—0—中C-0键断开，线

基上加一0H,氯原子上加一H即可。

00

IIII

(3)凡链节中含有rn的高聚物，其单体一般二元酸与二胺或为氨基酸，将八’中

C—N键断开,狱基上加一0H,—NH—上加一Ho

0

(3)凡链节中含有一2一NH—的高聚物,其单体一般二

0

元酸与二胺或为氨基酸，将一c—NH—中C—N键断

开,臻基上加一0H,一NH—上加一H°

【学生活动】

写出下列聚合物单体的结构简式。

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0O

④H0^C(CH)4C-NH(CHJNHiH

CH2—CHdn

⑥-bCH—CH,—CH—CH,dn

I

CH3

⑦ECH「CH—CH,—CH=CH—CH,于

I

CH3

［提示］①CH2=CHC00H。

②0^1也。

C00H

③H00C^(2^AHOCH2—CH2OH3

@HOOC(CH2)(COOH、NH2—(CH2)6NH2。

-CCH

@CH3—CH=CH—CNSQ-、

。

0rCHKH?

⑥CH产CH?、CH3cH=CH2。

@CH2=CHCH.S>CH2=CH—CH=CH；O

【总结】

1.加聚反应和缩聚反应的比较

类别加聚反应缩聚反应

\/

含不饱和键（如C=c）或

/\

单体特征至少含两个官能团

CH——CH

环（如7/2）

单体种类含碳碳双犍或碳碳三键的有机物等酚、醛、醇、竣酸、氨基酸等

聚合方式通过不饱和键加成通过官能团缩合脱去小分子而连接

高聚物链节和单体具有相同的化学

聚合物特征高聚物链节和单体具有不同的化学组成

组成

产物只生成高聚物高聚物和小分子

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任务四：知识建构

【检测反馈】

1.下列不属于天然高分于化合物的是（!

A.淀粉B.纤维素C.油脂D.蛋白质

【答案】C

【解析】

相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物，高分子化合物分为天然高分子化合物、

合成高分子化合物，淀粉、纤维素、蛋白质为天然高分子化合物。

A.淀粉为多糖，相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故A错误；

B.纤维素为多糖，相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故B错误；

C.油脂相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故C正确；

D.蛋白质相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故D错误。

2.不饱和聚酯I，，）H[O-CH2cH2O-8-CH=CH-8卅OCH2cH2。一OH是生产

复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是以基础化工原料合成UP流程:

甲BrJCCLHBr连续氧化.T①NaOH/M।单体2

»乙一►丙A②H+>1>UP

催化剂/△C4H5。期W3

下列说法不正确的是।

A.丙可被AU八人酸性溶液直接氧化制单体1

B.单体2可能是乙二醇

C.单体1、2、3经缩聚反应制得IT

D.调节单体的投料比，控制m和n的比值，获得性能不同的高分子材料

【答案】A

【解析】

根据缩聚反应的高聚物与单体之间的关系可推知，不饱和聚酯的单体有三个，分别是

/〃乂〃_「〃“〃/、（'HC'OOH.HOOC《_^-COOH，从合成UP流程来看，甲

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含4个C,2个不饱和度，应该是合成单体/〃Md”-〃的原料，结合随后的与澳的

四氯化碳的加成反应可推出甲应为基本化工原料1,4「二烯CH（HCHI,甲与澳

单质发生加成反应生成乙，推出乙为乙水解可得到丙，则丙为黑0H芯，丙

Bf

与HBr发生加成反应可得到甲/1©1中2,再经过连续氧化会得到丁，则丁为UM。工_WCCR，

66H«OOC-vrlUri

丁发生消去反应得到最终的单体最终经过缩聚反应得到UP,据此分

析作答。

A.根据上述分析可知，丙为嘉Y"0H芯'，碳碳双键和羟基均可被A酸性溶液氧化，不能

直接得到单体i（〃（M）rr〃「〃”乂〃八，故A错误；

B.单体2可能是乙二醉I,故B正确；

C.单体1、2、3经脱水缩聚反应可制得UP,故C正确；

D.调节单体的投料比，控制m和n的比值，可获得性能不同的高聚物，故D正确。

3.交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是।图中3表示链延长）

OO

II

-€C-?-CH

x为丫为0

A.聚合物P中有酯基，能水解

B.聚合物P的合成反应为缩聚反应

C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得

D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构

【答案】D

【解析】

A.Y与X发生缩聚反应生成P,P含酯基，可发生水解反应，故A正确；

B.COOH.〃发生反应，则聚合物P的合成反应为缩聚反应，故B正确：

D.油脂为高级脂肪酸甘油酯，则水解可生成甘油〔内三醇），故C正确；

D.邻苯二甲酸和乙二醇在发生缩聚反应生成直链结构的高分子，不能形成类似聚合物P的交联结

构，故D错误；

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故选:Du

4.下列有关下图中有机物的说法不正确的是(),

A.该有机物的分子式为3"0山「

B.1该有机物最多可以与3，〃，“〃,反应HOOCCHO

C.能发生酯化反应、水解反应、银镜反应和缩聚反应

D.I该有机物与NaOH溶液反应时,最多消耗2小“\a()H

【答案】B

【解析】

A.根据有机物的结构简式可得，该有机物分子式为「〃/八川，故A正确；

B.醛基和碳碳双键能和氢气发生加成反应，所以该有机物最多可以和2mol氢气发生反应，故B错

误；

C.该有机物分子中含有羟基和竣基，能发生酯化反应和缩聚反应，含有醛基，能发生银镜反应，含

自卤原子，能发生水解反应，故C正确：

D.按基能和NaOH反应，滨原子水解能和NaOH反应，所以1mol该有机物最多与2molNaOH反应，

故D正确；

故选B。

5.医用消毒剂“碘伏”是单质碘与聚乙烯毗咯烷酮的不定型结合物。聚乙烯毗咯烷酮可由下列方

法进行合成：

乙烯基叱咯烷酮聚乙烯毗咯烷酮

按要求回答下列问题：

U)上述转化的反应类型是___________o

(2)聚乙烯毗咯烷酮的相对分子质量为o

(3)写出乙烯基哦咯烷酮与NaOH溶液反应的化学方程式

【答案】(口加聚反应

(2)1UN

《+NaOH_*CH尸CHNHCH2cH2cH2coONa

【解析】

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I」转化过程中乙烯基口比咯烷酮的碳碳双键断裂形成高聚物，所以该反应为加聚反应，

故答案为：加聚反应；

（2）聚乙烯哦咯烷酮的分子式为所以相对分子质量为Uln,

故答案为：llln；

⑶乙烯基毗咯烷酮与NaOH溶液反应的化学方程式为：

Co

&4-NaOH-*CH2=CHNHCH2CH2CH2COONa,

I

故答案为：44-NaOH-*CH2=CHNHCH2CH2CH2COONa

【教学反思】

本节课了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和单体单元（链节）及其与聚合物结构的关系，

培养学生宏观辨识与微观探析的科学素养，理解合成高分子的基本方法一一加聚反应和缩聚反应的

原理及反应特点，培养证据推理与模型认知的科学素养。在教学中密切联系生活实际，初步体验高

分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。

第五章合成高分子

第二节高分子材料

第1课时通用高分子材料

【教材分析】

塑料、合成纤维、合成橡胶是20世纪人类的伟大成就，也是高分子化合物发展的重要成果。在

科学技术迅速发展的今天，以塑料、合成纤维、合成橡胶为代表的合成高分子材料不.仅给社会和人

们生活带来了巨大的变化，而且合成高分子材料的研制和生产水平，已成为衡量一个国家现代化程

度的标志之一。

本节教学内容是在学完高分子基本合成方法和结构特点之后，从“三大合成材料”人手认识合

成高分子材料的概貌。”三大合成材料”与学生生活息息相关，教学中应注意联系学生的生活实际，

从身边的常见物质人手。充分利用广泛的生活事例，将会使学生感到熟悉、亲切、生动，可增强学

习的兴趣和热情。教学策略侧重于使学生了解高分子合成材料的分类及主要用途：生助学生了解塑

料、合成纤维、合成橡胶中曲型代表物的有关聚合反应、聚合物的结构、性能特点：通过活动课或

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探究性学习介绍治理“白色污染”的途径和方法，培养学生关注和爱护自然，树立社会责任感，培

养环境保护意识。

【教学目标与核心素养】

课程目标学科素养

1.了解合成高分子材料（塑料、纤a.宏观辨识与微观探析：了解合成高分子材料

维、橡胶）的性质和用途。（塑料、纤维、橡胶）的性质和用途。

2.了解合成高分子化合物在发展经b.科学态度与社会责任：了解合成高分子化合

济、提高生活质量方面的贡献。物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。

【教学重难点】

教学重点：三大合成材料的组成和结构的特点

教学难点：三大合成材料的组成和结构的特点

【课前准备】

讲义教具

【教学过程】

【新课导入】

［展示］嫦娥5号登月的照片。

［引入］2020年11月24日凌晨,嫦娥5号在长征5号火箭巨大的推力下,启程前往月球,

经20多天旅程后带着月壤返回，这是中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力

量”。其中制作国旗材料之一是高强度芳纶纤维，属于高分子材料。

【讲解】

高分子材料按用途和性能可分为通用高分子材料（包括塑料、合成纤维、合成橡胶、

黏合剂、涂料等）和功能高分子材料（包括高分子分离膜、导电高分子、医用高分

子、高吸水性树脂等）等类别。

任务一：塑料

1.塑料的主要成分及常见的塑料

【讲解】

塑料的主要成分：合成树脂，例如，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树

脂等。

2.塑料的分类

【讲解】

［展示］塑料的线型结构和体型结构

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塑料按受热特征分为：热塑性塑料和热固性塑料。

热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动，可反

复加工多次使用；冷却时，相互引力增强，会重新硬化；

热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状

结构，硬化定型，加工成型后不能加热熔融。

3.聚乙烯

(1)聚乙烯的分类

【讲解】

聚乙烯具有极其广泛的用途，按合成方法可分为高压法聚乙烯和低压法聚乙烯。

高压法聚乙烯是在较高压力与较高温度，并在引发剂作用下，使乙烯发生加聚反

应得到的，含有较多支链，密度和熔融温度也较低，属于低密度聚乙烯。

低压法聚乙烯在较低压力和温度下，用催化剂使乙烯发生加聚反应得到的，支链

较小，密度和熔融温度也较高，属干高密度聚乙烯C

［展示］展示保鲜膜(低密度聚乙烯)和酸奶瓶(高密度聚乙烯)。

［展示］高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比

比较项目高压法聚乙烯低压法聚乙烯

150MPa-300MPa,200℃左C.1MPa-2MPa,60-100℃,使用催

聚合反应条件

右，使用引发剂化剂

高分子链的结构含有较多支链支链较少

密度/(g,cm-3)0.91-0.930.94-0.97

软化温度/℃105〜120120〜140

主要性能无毒，较柔软无毒，较硬

生产食品包装袋、薄膜、绝缘

主要用途生产瓶、桶、板、管等

材料等

(2)高分子材料的弹性

L设疑」我们平时用的耳机线为什么总缠在一起?

【讲解】

一般的高分子材料都具有一定的弹性的原因：

聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连，单键可旋转，使它不可能成一条

直线，只能成不规则的卷曲状态。当有外力作用时，卷曲的高分子链可以被拉直或部

分被拉直，除去外力后又恢复卷曲状态。因此，一般的高分子材料都具有一定的弹

性。

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(3)影响高分子化合物熔点、密度的因素

【讲解】

影响高分子化合物熔点、密度的因素,：

高分子链越长一一相对分子质量越大一一分子间的作用力越大一一熔点、密度越高

链与链之间越密一一链之间的作用力越大一一熔点、密度越高

［设疑］为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？

【讲解】

低密度聚乙烯的主链有较多长短不•的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间

的接近，链之间的作用力就比高密度聚乙烯的小，熔点和密度也就较低；相反，高密

度聚乙烯的支链较少，链之间易于接近，相互作用力较大，熔点和密度都较高

(4)聚乙烯的应用

【讲解】

①低密度聚乙烯可做无毒的食品包装袋等薄膜制品，不用加入增塑剂就显得十分柔

软。

②高密度聚乙烯较硬一些，可做瓶、桶、板、管与棒材等。

③通过改进聚合反应的催化剂，得到了超高相对分子质量聚乙烯(相对分子质量大于

IO。)，具有高强度和高耐磨性，，使用温度范围广，耐化学腐蚀，可用于制造防弹服、

防弹头盔、绳缆等。

【过渡】酚醛树脂是人们较早就开始使用的合成高分了，其生产历史已超过百年，它

使用酚或醛在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。

4.酚醛树脂

［实验5-1］

(1)在试管中加入2g苯酚、3mL质量分数为4(用的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在沸水浴中加热。当试

管中反应物接近沸腾时，从沸水浴中职出试管，并用/璃棒搅拌，观察产物的颜色和状态。

(2)在另一试管中加入2g苯酚和3矶质量分数为40%的甲醛溶液，置于水浴中加热片刻，稍加振

荡后，加入0.5mL浓氨水，注意与(1)中酸催化聚合反应的现象进行比较。.

［实验现象］

实验结论：苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂。

［原理探析］

酚醛树脂的合成方法

(1)在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的碳基加成生成

羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构的高分子。

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OHOH

6+II-LH更dr-OH

+(//-1)H20

(2)在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲

基苯酚等，继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂。

OHOH

20HHOCHz—CH?OH

CH2OHCH,OH

2,4-二羟甲基苯酚2,4,6-三羟甲基苯

酚

［性质］

具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于任何溶剂。

［应用］

酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音等器材和复合材料。可用于生产烹饪器具的手柄，一些

电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料。

【过渡】纤维是人们生活中的必需品。棉花、羊毛、蚕丝和麻等是大自然赋予人们的

天然纤维；合成纤维创立于20世纪30年代。合成纤维性能优异，用途广泛，而且生

产条件可控，原料来源丰富，不受自然条件影响。

任务二：合成纤维

1.认识天然纤维、再生纤维、合成纤维。

【讲解】

天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝和麻等是大自然赋予人们的；

再生纤维：以木材、秸杆等农副产品为原料，经加工处理可以得到；

合成纤维：以石油、天然气、煤、农副产品为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应

得到的是合成纤维。

化学纤维：再生纤维与合成纤

［小结］

‘天然纤维：棉、麻、蚕丝、羊毛等

「人造纤维：用木材、草类的纤维经化学加工制成的粘胶纤维

纤维《

化学纤维《合成纤维：用石油、天然气、煤和农副

产品作原料制成的纤维

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2.合成纤维的六大纶及其优点

【讲解】

合成纤维的六大纶是指涤纶、锦纶、睹纶、丙纶、维纶和氯纶，维纶被称为人造棉花

优点：具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖

3.聚酯纤维

(1)合成纤维中产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。

(2)涤纶是聚对苯一甲酸乙一酯纤维的商品名称，它是对苯一甲酸与乙一•醇在催化剂

作用下发生缩聚反应生产的。

____________________________________Ioo

itIKXX〈，(<M)H4y

(3)特点及应用

①特点：涤纶纤维的强度大，耐磨，易洗，快干，保型性好，但透气性和吸湿性差，

可以与天然纤维混纺获得改进。

②涤纶是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品(如运动服、被套、睡

袋等)、各种装饰布料、国防军工特殊织物(航天服、降落伞)，以及工业用纤维制品

(过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带)等。

4.聚酰胺纤维

(1)聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。

(2)美国化学家卡罗瑟斯('N.H.Carothers,1896—1937)在研究脂肪族二元竣酸与脂

肪族二元醇的缩聚反应时，得到的聚酯性能不理想，转而研究己二胺与己二酸的缩聚

反应，成功合成了聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66,两个数字6分别代表

二胺和二酸所含碳原子的个数)O

"cF-o-00

,HjN-iCkTH,■«H0W(CH1b2-OHH0{C(CH,)4C-NH(CHllfNH

(3)应用：聚己二酰己二胺不溶于普通溶剂，熔化温度高于260C,拉制的纤维具有

天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度超过当时任何一种纤维。20世纪40年代前后，使

用尼龙生产的丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等产品陆续问世。此后，人们还合成

了由6-氨基己酸合成的锦纶6、由癸二酸和癸二胺合成的锦纶1010等脂肪族聚酰胺纤

维(锦纶)，以及耐高温、高强度的芳香族聚酰胺纤维(芳纶)。

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【过渡】橡胶是一类具有弹性的物质，在外力作用下，橡胶的形状会发生改变，去除

外力后又能恢复原来的形状。橡胶广泛应用于工业、农业、国防、交通及日常生活的

方方面面。

任务三：合成橡胶

1.橡胶的分类、橡胶产品及特点

【讲解】

①橡胶分类：丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁懵橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等，

②具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。

［小结］

天然橡胶

丁苯橡胶

通用橡胶＜顺丁橡胶

合成橡胶,氯丁橡胶

聚硫橡胶：有耐油性

硅橡胶：有耐热、耐寒性

2.橡胶概述

【讲解】

橡胶的相对分子质量比大多数塑料和合成纤维的都要高，一般在10^10%

3.认识顺丁橡胶

【讲解】

丁烯橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下发生加聚反应，得到以顺式结构为

主的聚合物

CH2CH2

\/

〃CH,=C—CH=CH,c=c

I/\

CH,CH,H

【展示】常见的橡胶

名称单体高聚物

/H

顺丁橡胶CH=CH—CH=CHc=c

22二CH，XCH：

2A

：CHCH,二

CH2=C—CH==CH22\/2

天然橡胶Zc=c\

CH

3_CH,HA

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PCH,HI

CH=C—CH=CH\=cz

杜仲胶22

CH3CH；\H2-

丁苯橡胶C1L-CH—CH-CH2>-ECH2—CH-CH—CH2—CH2—CHi

6

(SBR)CH2=CH-(2)

氯丁橡胶

CH2=CH—C=CH2-FCH2—CH=C—CH2i

1

(CBR)ClCl

4.顺丁橡胶的缺点及改进措施

【讲解】

(1)缺点：该聚合物呈线型结构，分子链较柔软，性能较差。

(2)改进措施：其与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的双键打开，以二硫键

(-S-S-)等把线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。但硫

化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。顺丁橡胶具有很好的弹性，耐磨、

耐寒性好，主要用于制造轮胎。

任务四：知识建构

对本节内容进行知识建构

【检测反馈】

6.合成高分子化合物提高了人类的生活质量.下列说法正确的是।I

A.涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维

B.塑料、液晶高分子和合成橡胶被称为三大合成材料

C.用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料

D.酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子化合物

【答案】C

【解析】

A.涤纶、锦纶属于合成纤维，蚕丝是天然纤维，故A错误；

B.塑料、合成纤维和合成橡胶被称为三大合成材料，故B错误；

C.高吸水性树脂属于功能高分子材料，故C正确；

D.酚醛树脂是酚类物质和醛类物质缩聚而成的高分子化合物，故D错误；

故选:Co

7.下列说法不正确的是()

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A.通常说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶

B.塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂

C.用木材等经化学加工制成的黏胶纤维属于合成纤维

D.聚乙烯性质稳定，不易降解，易造成“白色污染”

【答案】C

【解析】

A.通常说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶，故A正确；

B.塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂，故B正确；

C.用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的黏胶纤维属于人造纤维，利用石油、天然气、燥等作

原料制成单体，再经聚合反应制成的是合成纤维，故C错误；

D.聚乙烯性质稳定，不易降解，易造成“白色污染”，故【）正确。

故选C

8.化学与生产生活息息相关，下列说法错误的是

A.高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷都是新型陶瓷，均属于硅酸盐产品

B.侯氏制碱法的工艺流程中应用了物质溶解度的差异

C.我国在西周时期已发明了“酒曲”酿酒工艺，“酒田”是一种酶

D.塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料主要是以石油、煤和天然气为原料生产的

【答案】A

【解析】

A.新型陶瓷属于新型无机非金属材.料，不属于硅酸盐产品，主要为氮化物、碳化物以及金属氧化物

等，故A错误；

B.侯氏制碱法是利用在该实验条件卜、（人的溶解度小促使反应发生，故B正确；

C.陋是一种特殊的催化剂，“酒曲”是一种酶，故C正确；

D.塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料，都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的，故【）

正确。

9.2019年9月25日，北京大兴国际机场正式投入运营。在这一形似“风凰展翅”的宏伟建筑

中，使用了大量种类各异的材料"下列关于所使用材料的分类不正确的是（I

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A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

A.含机钢筋是铁、帆、碳等形成的合金材料，故A正确；

B.安检塑料筐是合成树脂，属于高分子材料，故B正确：

C.有机玻璃标牌是高分子有机材料，故C错误：

D.玻璃钢内筒垃圾桶是复合材料，故D正确；

故选：Co

10.化学材料是人类生存及发展的重要物质基础。下列说法正确的是i।

A.中国“天眼”用到的碳化硅是一种新型无机非金属材料

B.用棉花纤维纺成的棉线可用作被人体降解吸收的手术“缝合线”

C.用于3D打印的钛铜合金的熔点比其成分金属的高

D.塑料、橡胶和纤维都是以石油、煤等为原料生产的合成材料

【答案】A

【解析】

A.中国“天眼”用到的碳化硅是•种新型无机非金属材料，故A正确：

B.用棉花纤维纺成的棉线的主要成分是纤维素，人体很难降解纤维索，则棉线不能制成“缝合线”，

故B错误；

C.合金的熔点•般比其成分金属的熔点低，故C错误：

D.橡胶和纤维分为天然橡胶、天然纤维和合成橡胶、合成纤维，故D错误。

【教学反思】

本节课从当前新科技引入，激发学生进一步了解和学习的兴趣。通过日常使用积

累的感性认识，分析总结材料的性质。了解合成高分子材料（塑料、纤维、橡狡）的

性质和用途。培养学生宏观辨识与微观探析的科学素养；通过分析不同纤维的单体和

高分子的结构简式，巩固缩聚反应的认识思路；了解合成高分子化合物在发展经济、

第19页共24页

提高生活质量方面的贡献C培养科学态度与社会责任的化学核心素养。

第五章合成高分子

第二节高分子材料

第二课时功能高分子材料

【教材分析】塑料、合成纤维、合成橡胶是20世纪人类的伟大成就，也是高分子化合物发展的

重要成果。在科学技术迅速发展的今天，以塑料、合成纤维、合成橡胶为代表的合成高分子材料不.

仅给社会和人们生活带来了巨大的变化，而且合成高分子材料的研制和生产水平，已成为衡量一个

国家现代化程度的标志之一。

本节教学内容是在学完高分子基本合成方法和结构特点之后，从“三大合成材料”人手认识合

成高分子材料的概貌。“三大合成材料”与学生生活息息相关，教学中应注意联系学生的生活实际，

从身边的常见物质人手。充分利用广泛的生活事例，将会使学生感到熟悉、亲切、生动，可增强学

习的兴趣和热情。教学策略侧重于使学生了解高分子合成材料的分类及主要用途；帮助学生了解塑

料、合成纤维、合成橡胶中典型代表物的有关聚合反应、聚合物的结构、性能特点；通过活动课或

探究性学习介绍治理“白色污染”的途径和方法，培养学生关注和爱护自然，树立社会责任感，培

养环境保护意识。

【教学目标与核心素养】

课程目标学科素养

1.了解功能高分子材料的结构特点和重要1.宏观辨识与与微观探析：了解功能高分子材料的结

性能。构特点和重要性能。

2.了解合成高分子在高新技术领域的应用2.科学态度与社会责任：了解合成高分子在高新技术

以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的

献。贡献。

【教学重难点】

教学重点：功能高分子的结构对性能的影响

教学难点：功能高分子的结构对性能的影响

【课前准备】

讲义教具

【教学过程】

【新课导入】

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［展示］帆船、人造心脏。

【讲解】

为了适应高科技产业等对材料的要求，化学工作者合成了具有某些特殊化学、物理及医学功能

的高分子材料。例如，用于化学反应的高分子催化剂，用于分离纯化的各种源膜；用于信息存储的

磁性高分子，用于传感器的形状记忆高分子；用于吸水保水的高吸水性材料；可以替代人体器官、

组织的医用高分子材料：用于药物缓释的高分子药物等。人们探索这些功能高分子材料时，需要考

虑高分了的结构与性能之间的关系，设冲出拥有某种功能的高分了的结构。

常见功能高分子材料有高分子分离膜、高分子催化剂、磁性高分子、记忆高分子、高吸水性材

料、医用高分子材料、高分子药物等。

任务一：高吸水性树脂

(1)用途：高吸水性树脂可在干旱地区用于农、山、林业抗旱保水，改良土壤。例如，在苗木根部放上一

些吸足了水的高吸水性树脂，可以使苗木在生长发育过程中有充足的水分。再如，婴幼儿使用的

纸尿裤可吸人其自身质量数百倍的尿液而不滴漏，保证了婴幼儿白天活动与夜晚安睡。

(2)启发：人们从棉花、纸张等含纤维素物质的吸水性得到启发，J’解到它们的吸水性与纤维素分子

链带有许多亲水的羟基有关。但是它们的吸水能力只有其自身质量的20〜40倍,挤压后保有的水

量也比较少。

(3)改进思路：人们要得到比棉花和纸张的吸水性更好.且耐挤压、保水好的高吸水性材料，可以有

两种思路：一是改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团；二是合成新的带有强亲水基团的高分

子。

(4)合成方法：

①淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在它们的主链上再接入带有强亲水基团的支链，以提

高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生共聚后与交联剂反应生成具有网状结构的

淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。

②以带有强亲水基团的化合物为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水基团的高聚物。如在丙烯

酸钠中加入少量交联剂，在一定条件下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。

毛巩一CH玉

聚丙烯酸钠的结构简式为